8 patogen yang disebabkan oleh mikroorganisme sehingga sukar dibedakan, sebagaimana yang
dilaporkan oleh Leibhart dan Murdock 1965 bahwa defisiensi kalium pada jagung berakibat pada meningkatnya jatuh rebah batang dan akar yang menunjukkan kemungkinan adanya hubungan
dengan penyakit. Jumlah akar penunjang menurun dan parenkim batang mengalami disintegrasi apabila pupuk kalium dihilangkan.
2.4 Pengaruh Musim terhadap Produksi dan Kualitas Tanaman
Suhu udara di daerah tropis umumnya kondusif untuk pertumbuhan tanaman selama setahun penuh. Namun, variasi musiman pada ketersediaan air, sinar matahari, dan unsur hara
berpotensi membatasi produktivitas tanaman. Sebagai contoh laju fotosintesis mungkin terhambat akibat intensitas cahaya yang rendah selama musim hujan saat air melimpah atau akibat intensitas
cahaya yang sangat tinggi pada musim kemarau Wright dan Van Schaik 1994, Mulkey et al. 1996.
De Lima et al. 2001 melaporkan bahwa buah belimbing matang pada musim kemarau memiliki kandungan vitamin C yang lebih tinggi serta asam oksalat yag lebih rendah dibanding
buah pada musim hujan. Sementara itu, kandungan total solid terlarut tidak berbeda secara statistik antara kedua musim. Mohammadkhani dan Heidari 2008 meneliti akumulasi gula terlarut dan
prolin pada tanaman jagung yang mengalami cekaman kekeringan. Studi ini melaporkan bahwa tanaman yang mengalami cekaman kekeringan memiliki kandungan gula terlarut dan prolin yang
tinggi serta kadar pati yang rendah pada akar dan pucuk tanaman. Hal ini diduga karena gula dan prolin memiliki peran penting dalam mekanisme pengaturan osmotik untuk meminimalkan
kerusakan akibat dehidrasi. Mualim 2012 mempelajari kualitas dan produksi pucuk kolesom Talinum triangulare
Jacq. WIlld akibat pengaruh perbedaan musim. Kolesom yang ditanam pada musim kemarau memiliki vitamin C, protein, total fenolik, total flavonoid, dan total antosianin yang lebih tinggi
dibandingkan kolesom pada musim hujan. Sementara itu, kolesom yang ditanam pada musim hujan memiliki total gula dan total klorofil yang lebih tinggi dibandingkan kolesom pada musim
kemarau.
2.5 Biosintesis Karbohidrat pada Tanaman
Karbohidrat dalam tanaman dibuat melalui proses fotosintesis. Fotosintesis merupakan proses metabolisme dalam tanaman untuk membentuk karbohidrat dengan menggunakan karbon
dioksida dari udara dan air dari dalam tanah dengan bantuan sinar matahari dan klorofil Jumin 2005. Reaksi fotosintesis berlangsung di kloroplas dan terbagi menjadi dua, yakni fase terang dan
fase gelap. Fase terang terjadi di tilakoid. Pada fase ini, energi cahaya ditangkap dan diubah menjadi energi kimiawi. Fase gelap siklus Calvin terjadi di stroma dan menghasilkan komponen
gula dengan menggunakan energi reaksi di fase gelap Gardner et al. 1991. Reaksi kimia fotosintesis ditampilkan pada Gambar 2 sementara reaksi dalam siklus Calvin ditampilkan pada
Gambar 3.
Gambar 2. Reaksi fotosintesis Taiz and Zeiger 2002
9 Siklus Calvin terbagi menjadi tiga fase Campbell et al. 2002:
1. Fiksasi karbon. Siklus Calvin memasukkan setiap molekul CO
2
dengan menautkannya pada senyawa berkarbon lima, ribulosa bisfosfat RuBP. Hasilnya adalah senyawa intermediet
yang langsung terpecah menjadi dua molekul 3-fosfogliserat. 2.
Reduksi. Setiap molekul 3-fosfogliserat menerima gugus fosfat dari ATP membentuk 1,3- bisfosfogliserat. Selanjutnya NADPH mereduksi senyawa ini menjadi gliseraldehida 3-
fosfat G3P. ATP dan NADPH yang digunakan dalam siklus ini diperoleh dari reaksi gelap.
3. Regenerasi akseptor CO
2
RuBP. Untuk setiap 3 molekul CO
2
yang difiksasi, dihasilkan 6 molekul G3P. Namun hanya 1 molekul G3P yang dapat digunakan untuk membentuk
karbohidrat. Sebanyak 5 molekul G3P lainnya disusun ulang dengan menggunakan energi dari ATP menjadi tiga molekul RuBP. RuBP digunakan kembali untuk menerima CO
2
lagi dan siklus berlanjut. G3P dari siklus Calvin menjadi awal untuk jalur metabolisme yang
mensintesis senyawa organik lainnya, termasuk glukosa, pati, serat, dan karbohidrat lainnya.
Gambar 3. Siklus Calvin Campbell et al. 2002 Dinding sel penyusun tanaman merupakan tempat terdapatnya serat pangan pada
tanaman. Dinding sel ini utamanya disusun oleh komponen polisakarida selain komponen lainnya seperti protein struktural dan berbagai enzim. Di antara semua polisakarida, selulosa merupakan
penyusun utama dan terbanyak. Dinding sel sendiri terbagi menjadi tiga bagian, yakni dinding sel primer, lamella tengah, dan dinding sel sekunder. Dinding sel primer tersusun atas selulosa,
hemiselulosa, substansi pektat, dan protein. Dinding sel sekunder umumnya tersusun atas hemiselulosa, selulosa, dan lignin. Substansi pektat menjadi penyusun utama lamella tengah
Salisbury dan Ross 1995. Menurut Selvendran 1983, proses pembentukan dinding sel tanaman terjadi dalam tiga
tahapan utama yaitu: 1.
Terbentuknya sekat pemisah selama daerah meristematis membelah akibat pembelahan sel. Pada saat ini middle lamella terbentuk yang utamanya tersusun atas substansi pektat.
2. Tahap penumpukan dan pengontrolan polimer-polimer pada dinding selama dinding sel
tersebut membesar. Kandungan utama dinding yang terbentuk akibat penumpukan polimer ini
10 adalah polisakarida seperti substansi pektat, hemiselulosa, selulosa, dan beberapa
glikoprotein. Dinding yang terbentuk tersebut disebut dinding sel pertama primer. 3.
Tahap penebalan kedua yang menentukan struktur akhir dari sel-sel tertentu. Pada tahap ini terjadi penumpukan zat seperti lignin. Dinding sel yang terbentuk ini kemudian disebut
dinding sel kedua sekunder yang komponen utamanya adalah selulosa, lignin, dan hemiselulosa sebagai matriks amorf. Komponen lain seperti gum, musilase, kutin, asam fitat,
dan lainnya merupakan komponen serat dalam jumlah kecil dari dinding sel tanaman.
2.6 Serat Pangan
