Profil pertumbuhan sel kalus daun lembaga biji tanaman Jatropha curcas L. pada media WPM [Woody Plant Medium] cair dengan menggunakan teknik kultur suspensi sel - USD Repository

PROFIL PERTUMBUHAN SEL KALUS DAUN LEMBAGA BIJI TANAMAN

Jatropha curcas L. PADA MEDIA WPM (WOODY PLANT MEDIUM) CAIR

DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK KULTUR SUSPENSI SEL

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) Program Studi Ilmu Farmasi

Oleh : Andreas Donny Prakasa NIM: 038114093

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2007

HALAMAN PERSEMBAHAN

Ia membuat segala sesuatu indah pada waktunya, bahkan Ia

memberikan kekekalan dalam hati mereka. Tetapi manusia tidak

dapat menyelami pekerjaan yang dilakukan Allah dari awal sampai

akhir (Pengkotbah 3:11)

Everyday is a wonderful opportunity to care, to love, to

smile, to pray, and to thank for the blessing – NN

Kupersembahkan karya ini untuk:

My beloved GOD and my Saviour Jesus Christ

Mama & Papa buat dukungan, kesabaran & doa yang selalu ada dalam

tiap langkahku,dua adikku Riski dan Jaya, Ivone Maharany untuk

semangatnya,

Friends, Best Friends & True Friend for being my inspiration

Chemistry 2003 buat persahabatan yang berharga

Almamaterku tercinta

Jangan pernah berhenti berdoa, bermimpi, dan berusaha-Andreas Donny Prakasa

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur senantiasa penulis haturkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih dan pertolongan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir yang berjudul Profil Pertumbuhan Sel Kalus Daun Lembaga Biji Tanaman

Jatropha curcas L. Pada Media WPM (Woody Plant Medium) Cair Dengan

Menggunakan Teknik Kultur Suspensi Sel. Skripsi ini disusun guna memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Ilmu Farmasi (S.Farm).

Dalam penyelesaian penelitian ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, baik bimbingan, dorongan, kritik maupun saran.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Rita Suhadi, M.Si., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ign. Y. Kristio Budiasmoro, M.Si., selaku dosen pembimbing skripsi dan akademik yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, saran, semangat, dan inspirasi dalam penyelesaian skripsi ini.

3. Prof. Dr. Brotosisworo, Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik dan sarannya.

4. Yohanes Dwi Atmaka, M.Si., selaku dosen penguji atas masukan, kritik, kepedulian dan sarannya.

5. Tirza, Eva, Angga, Rini, Gallaeh, Surya, Ica, Shinta, dan semua warga

6. Kost 108 : Mas Made, Mas Sam, Mas Ariel, Kris, Alit, Tara atas doa, dukungan, dan semangatnya

7. Staf Laboratorium: Mas Sigit, Mas Wagiran, Mas Andri, Mas Sarwanto, Mas Otto, Mas Kunto, dan Mas Kayat atas bantuan dan kerjasamanya.

8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu untuk semua dukungan dan bantuan dalam menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan dan kelemahan. Harapan penulis skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi pembaca semua.

Penulis

Intisari

Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) di Indonesia saat ini masih belum digunakan secara luas untuk bahan pengobatan. Masyarakat Indonesia sering menggunakan tanaman ini sebagai antiseptik, laksatif dan purgatif. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi tentang golongan terpenoid antara kalus hasil budidaya in-vitro secara kultur suspensi sel dengan biji dari tanaman asalnya.

Penelitian ini merupakan penelitian non-eksperimental deskriptif dengan rancangan acak lengkap pola searah. Eksplan yang berasal dari daun lembaga biji tanaman Jatropha curcas L. ini ditumbuhkan pada media WPM (Woody Plant

Medium ) dengan penambahan zat pangatur tumbuh yakni Naphthaleneacetic acid

(NAA) : Benzylaminopurine (BAP) (2:2). Pengamatan dilakukan terhadap jumlah sel yang ada dalam kultur suspensi dan hasil kromatografi lapis tipis kalus dengan biji tanaman asalnya.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa dalam pertumbuhan sel dalam kultur suspensi terdiri dari 5 fase yaitu fase lag yang terjadi dari awal subkultur sampai hari ke-4, fase eksponensial terjadi antara hari ke-4 sampai hari ke-16, fase linier terjadi antara hari ke-16 sampai hari ke-20, fase deseleration terjadi antara hari ke-20 sampai hari ke-21, dan fase stasioner terjadi antara hari ke-21 sampai hari ke-22. Kalus daun lembaga yang berasal dari biji tanaman Jatropha curcas L. memiliki . profil KLT yang mirip dengan biji tanaman asalnya Kata kunci: Jatropha curcas L., kalus, kultur suspensi, terpenoid, WPM

Abstract

In Indonesia, at present “jarak pagar” (Jatropha curcas L.) still widely used as a medicine yet. Indonesian people used this plant as an antiseptic, laxative and also purgative. The goal of this research is to get some information about the comparison of terpenoid between callus from in-vitro cultivation and seed from the original plant.

This research was a non-experimental descriptive observation using complete randomly arrangement. And then, the explant from cotyledon of Jatropha

curcas L. seed was planted at WPM (Woody Plant Medium) medium with

concentration of growth hormone 2:2 for Naphthalene acetic acid: Benzylaminopurine. The variable of observation for this research are amount of cell in suspension culture and also Thin Layer Chromatography profile of callus and seed from the plant.

The result shows that cell growth in culture suspension consist of 5 phase.

The lag phase happened from early sub culture until 4 day, exponential phase

th th th

happened between 4 day until 16 day, linear phase happened between 16 day

th th th

until 20 day, deceleration phase happened between 20 day until 21 day, and

th th

stationer phase happened between 21 day until 22 day. The callus from cotyledon of Jatropha curcas L. has TLC profile which is similar with the seed from the plant. Keyword: Jatropha curcas L., callus, suspension culture, terpenoid, WPM

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ....................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................. ii HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ iii HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................... iv KATA PENGANTAR ........................................................................................ v PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................. vii

INTISARI ........................................................................................................... viii

ABSTRACT ......................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ...................................................................................................... x DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiv DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xvi BAB I. PENGANTAR .....................................................................................

1 A. Latar Belakang ............................................................................

1 B. Perumusan Masalah ....................................................................

3 C. Keaslian Penelitian.......................................................................

4 D. Manfaat Penelitian ......................................................................

4 E. Tujuan Penelitian ........................................................................

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... A. Uraian Tanaman Jatropha curcas L. .......................................... B. Terpenoid .................................................................................... C. Kultur Jaringan Tanaman ............................................................ D. Kultur Suspensi ........................................................................... E. Media Kultur Jaringan ................................................................. F. Sterilisasi ..................................................................................... G. KLT ............................................................................................ H. Keterangan Empiris .....................................................................

3. Pengumpulan bahan ...........................................................

4. Pembuatan stok medium ....................................................

1. Determinasi tanaman ..........................................................

2. Pemilihan eksplan ..............................................................

E. Tata Cara Penelitian ....................................................................

39 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ..........................................................

D. Bahan dan Alat ............................................................................

A. Jenis Rancangan Penelitian .........................................................

B. Variabel dan Definisi Operasional ..............................................

1. Variabel bebas ..........................................................................

2. Variabel tergantung .................................................................

3. Variabel pengacau terkendali ..................................................

4. Variabel pengacau tidak terkendali .........................................

C. Definisi Operasional ....................................................................

5. Pembuatan media ...............................................................

D. Deskripsi Kalus ...........................................................................

E. Subkultur Media Padat ................................................................

F. Subkultur Pada Media Cair .........................................................

G. Deskripsi Sel Kalus .....................................................................

H. Analisis Pertumbuhan Sel Kalus .................................................

I. Pengeringan dan Pembuatan Serbuk ........................................... J. KLT .......................................................................................

B. Penentuan Eksplan ......................................................................

C. Waktu Inisiasi Kalus ...................................................................

A. Determinasi Tanaman Jatropha curcas L. ..................................

6. Sterilisasi ............................................................................

F. Analisis Hasil ..............................................................................

7. Penanaman eksplan ............................................................

8. Inisiasi kalus .......................................................................

9. Subkultur ............................................................................

10. Subkultur pada media cair ..................................................

11. Analisis pertumbuhan sel kalus ..........................................

12. Pembuatan serbuk ..............................................................

13. Uji KLT ekstrak kalus daun lembaga dari biji dan biji tanaman Jatropha curcas L. ...............................................

55 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..........................................................

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..........................................................

82 A. Kesimpulan .................................................................................

82 B. Saran ............................................................................................

82 DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................

83 LAMPIRAN .......................................................................................................

86 BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................

DAFTAR TABEL

Tabel I Data KLT dengan Fase Gerak n-Hexane : Aseton : Metanol (80:15:5) dan Fase Diam Silika Gel GF 254 yang Dicelupkan pada Larutan AgNO 2,5 % .......................................................................

3 Tabel II Data KLT dengan Fase Gerak n-Hexane : Aseton : Metanol

(80:15:5) dan Fase Diam Silika Gel GF 254 yang Dicelupkan pada Larutan AgNO 3 2,5 % dengan Elusi 3 Kali .......................................

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Interaksi Konsentrasi Auksin dan Sitokinin ............................. 16 Gambar 2. Haemositometer ........................................................................ 53 Gambar 3. Foto Pertumbuhan Kalus dari Waktu ke Waktu .......................

61 Gambar 4. Sel dari Jatropha curcas L. dalam Suspensi ............................

63 Gambar 5. Sel Jatropha curcas L. yang Membelah dari 1 Sel Menjadi 2 Sel ................................................................................................

64 Gambar 6. Sel Jatropha curcas L. yang Membelah dari 2 Sel Menjadi 4 Sel ...............................................................................................

64 Gambar 7. Sel Dalam Haemositometer dengan Perbesaran 40x16 ......................................................................................................

65 Gambar 8. Grafik Pertumbuhan Sel ............................................................ 67 Gambar 9. Sel yang mati .......................................................................

68 Gambar 10. Struktur isoprene ........................................................................ 74 Gambar 11. Kromatogram Kalus dan Biji Jatropha curcas L. Setelah Disemprot dengan Reagen Vanilin-Sulfat ................................

80 Gambar 12 Kromatogram Kalus dan Biji Jatropha curcas L. Setelah Disemprot dengan Reagen antimon-triklorida . .........................

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat Determinasi Tumbuhan ................................................. 86 Lampiran 2. Foto-foto Hasil Penelitian ....................................................... 87 Lampiran 3. Hasil KLT ............................................................................... 88 Lampiran 4. Tabel Jumlah Sel ..................................................................... 89

BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Penelitian ini merupakan bagian dari rangkaian penelitian eksplorasi

budidaya tanaman Jatropha curcas L. khususnya dengan menggunakan metode kultur jaringan. Sejauh ini belum ditemukan sumber-sumber yang memadai dalam rangka mengeksplorasi budidaya tanaman Jatropha curcas L. secara optimal. Pengembangan budidaya tanaman Jatropha curcas L. ini dilakukan dalam rangka penggunaannya sebagai tanaman obat.

Jatropha curcas L. termasuk suku Euphorbiaceae, berpotensi menghasilkan

jenis metabolit sekunder yang bermanfaat dalam bidang farmasi. Berdasarkan Aké, Rejon, Pat, Rodriguez, and Sanchez (2004) terpenoid yang berasal dari daun dan akar tanaman jarak dapat digunakan sebagai bahan anti-bakteri. Masyarakat Indonesia biasanya menggunakan daun tanaman ini untuk mencegah masuk angin bagi bayi, eksim, jamur. Di India, tanaman ini sudah dibudidayakan karena baik bagian daun, getah, buah dan akar telah menunjukkan khasiat pengobatan bagi manusia (Duke, 1983).

Jenis pembiakan secara vegetatif yang paling mutakhir dan terus dikembangkan adalah kultur jaringan. Menurut Suryowinoto (1991) cit., Katuuk (1989), kultur jaringan dalam bahasa asing disebut sebagai tissue culture. Kultur jaringan adalah membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil atau planlet yang mempunyai sifat seperti induknya dalam lingkungan aseptis.

Pelaksanaan teknik kultur jaringan ini berdasarkan teori sel yang dikemukakan oleh Schleiden dan Schwann, yaitu bahwa sel mempunyai kemampuan autonom yaitu kemampuan tiap sel untuk tumbuh tanpa harus berdiferensiasi namun tiap sel tadi secara otomatis terkarakterisasi untuk tumbuh menjadi organ baru bagi tanaman dan memiliki kemampuan totipotensi (Hendaryono dan Wijayani, 1994). Dengan demikian berdasarkan atas teori totipotensi yang ada dapat dikatakan bahwa kalus yang nantinya terbentuk akan mengandung golongan terpenoid.

Sinaga (2005) menyebutkan bahwa dari tanaman Jatropha curcas L. ditemukan beberapa senyawa, antara lain senyawa dari golongan saponin, flavonoida, tanin, senyawa polifenol, terpenoida dan sejenis protein beracun yang disebut kursin. Selain itu metabolit sekunder lainnya yang juga ditemukan yakni alkaloid, diterpen, lignan, triterpen dan juga peptida siklik (Aké et al., 2004).

Dalam dunia kesehatan terutama kefarmasian, teknik kultur jaringan ini sangatlah bermanfaat dalam hal untuk memproduksi metabolit sekunder yang bernilai ekonomi dengan cara mengambil metabolit sekunder yang dihasilkan (baik senyawa kimia yang dihasilkan tersebut larut dalam media suspensi ataupun masih terdapat dalam sel tanaman) dimana biasanya teknik ini dilakukan pada suatu bioreaktor. Usaha perlakuan dengan menggunakan teknik kultur jaringan ini sangat menguntungkan karena dalam beberapa kasus dapat menghasilkan sejumlah besar metabolit sekunder dalam waktu yang singkat (Hendaryono dan Wijayani, 1994).

Keberadaan Jatropha curcas L. sebagai tanaman liar yang fungsinya belum begitu dikenal oleh masyarakat Indonesia menjadi suatu bahan penelitian yang menarik untuk ditumbuhkembangkan secara kultur jaringan untuk menghasilkan kalus yang menghasilkan senyawa golongan terpenoid yang sama dengan tanaman asalnya. Dalam penelitian ini, analisis kualitatif golongan terpenoid dilakukan dengan menggunakan teknik kromatografi lapis tipis.

Penelitian ini merupakan lanjutan dari penelitian yang dilakukan oleh Aditya (2007). Dalam penelitian tersebut telah dilakukan penumbuhan kalus dalam medium padat. Kalus yang digunakan berasal dari bagian daun lembaga, hal ini didasarkan atas beberapa pertimbangan antara lain: bagian tersebut mudah untuk disterilisasi, masih meristematis, dan dapat menghasilkan metabolit terpenoid (Aditya, 2007).

Dalam penelitian ini kalus akan dibiakkan dalam kultur suspensi memakai media WPM (Woody Plant Medium) karena setelah diorientasi, pertumbuhan kalus dalam media WPM lebih baik jika dibandingkan dengan media White. Hormon yang ditambahkan adalah NAA yang berfungsi untuk menginduksi pertumbuhan kalus dan BAP yang berfungsi untuk mengatur pertumbuhan serta morphogenesis. Kultur suspensi ini ditujukan untuk melihat pola pertumbuhan pada tingkat selular dan kandungan metabolit sekundernya.

B. Perumusan Masalah

Apakah kalus dari daun lembaga Jatropha curcas L. dapat ditumbuhkembangkan menjadi kultur suspensi sel kalus dalam media cair WPM? Bagaimanakah pola pertumbuhan dalam kultur suspensi sel kalus media WPM dengan perbandingan tertentu hormon NAA dan BAP? Apakah kalus kultur suspensi daun lembaga yang berasal dari biji tanaman Jatropha

curcas L. mengandung golongan terpenoid yang sama dengan tanaman aslinya?

C. Keaslian penelitian

Sejauh pengamatan peneliti hingga penelitian ini disusun, belum ada penelitian tentang pertumbuhan sel kalus daun lembaga dari biji tanaman Jatropha

curcas L. pada media WPM dengan menggunakan teknik kultur suspensi.

Adapun penelitian yang berhubungan dan pernah dilakukan yaitu tentang pertumbuhan dan kandungan metabolit sekunder kalus dari daun lembaga Jatropha

curcas L. dalam media White (Aditya, 2007).

D. Manfaat penelitian

1. Manfaat teoritis

Dengan dilakukannya penelitian ini diharapkan hasilnya dapat membantu pengembangan ilmu farmasi khususnya mengenai kultur suspensi sel kalus daun lembaga dari biji tanaman Jatropha curcas L. untuk menghasilkan metabolit sekunder yang diinginkan yakni golongan terpenoid.

2. Manfaat praktis

Penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu sarana informasi untuk memproduksi metabolit sekunder daun lembaga dari biji tanaman Jatropha curcas L. secara cepat dan efisien dengan menggunakan teknik kultur suspensi sel.

E. Tujuan Penelitian

1. Tujuan umum

Penelitian ini dilakukan untuk mengembangkan teknik kultur suspensi daun lembaga dari biji tanaman Jatropha curcas L.

2. Tujuan khusus

a. Mengetahui apakah kalus daun lembaga Jatropha curcas L. dapat ditumbuhkembangkan menjadi kultur suspensi sel dalam media WPM atau tidak .

b. Mengetahui pola pertumbuhan sel kalus pada media WPM dengan perbandingan tertentu hormon NAA : BAP.

c. Membandingkan kandungan metabolit sekunder (terpenoid) dalam kultur suspensi dan tanaman aslinya.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Uraian Tanaman Jatropha curcas L.

1. Nama daerah

Nawaih nawas (Aceh); Jarak kosta (Melayu); Jirak (Minangkabau); Jarak gundul, Jarak iri, Jarak pager, Jarak cina (Jawa); Bintalo (Gorontalo); Bindalo (Buwol, Sulawesi); Malate, Maka male (Seram) (Sinaga, 2005).

2. Nama ilmiah

Tanaman Jatropha curcas L. termasuk dalam familia Euphorbiaceae. Genus dari tanaman ini adalah Jatropha L. (Anonim, 2005a).

3. Morfologi

Jatropha curcas L. sangat baik untuk beradaptasi pada daerah dengan kondisi yang kering atau kurang subur. Pertumbuhan Jatropha curcas L. yang baik justru pada daerah yang panas yaitu pada daerah tropis. Jatropha curcas L. ini mempunyai toleransi yang tinggi terhadap kondisi iklim dan tidak sensitif terhadap lama waktu penyinaran matahari. Tanaman ini merupakan spesies yang sangat mudah untuk beradaptasi, namun ketangguhan tanaman ini berasal dari kemampuannya untuk dapat tumbuh pada lahan kritis dan kondisi iklim yang kering (Anonim, 2005a). Tanaman Jatropha curcas L. merupakan tanaman perdu atau pohon kecil, bercabang-cabang tidak teratur, tinggi sekitar 1-7 meter. Batangnya berkayu, silindris, bercabang, berkulit licin, memiliki tonjolan-tonjolan bekas tangkai daun yang gugur. Bila dipatah-patahkan atau terluka, batangnya akan mengeluarkan getah putih, kental dan agak keruh (Sinaga, 2005).

Tanaman ini merupakan tanaman berdaun tunggal, tersebar di sepanjang batang. Permukaan atas dan bawah daun berwarna hijau, tetapi permukaan bawah lebih pucat dari permukaan atas. Daun lebar, berbentuk jantung atau bulat telur melebar, dengan panjang dan lebar hampir sama, yaitu sekitar 5-15 cm.

Helai daun bertoreh, berlekuk bersudut 3 atau 5. Pangkal daun berlekuk dan ujung dari pangkal daun meruncing. Tulang daun menjari dengan 5-7 tulang utama. Tangkai daun panjang, sekitar 4-15 cm (Sinaga, 2005). Tanaman ini mempunyai bunga majemuk bentuk malai, berwarna kuning kehijauan, berkelamin tunggal, berumah satu. Baik bunga jantan maupun betina

Jatropha curcas L. ini tersusun dalam rangkaian berbentuk cawan, muncul di

ujung batang atau di ketiak daun. Jatropha curcas L. memiliki bunga dengan kelopak 5 buah berbentuk bulat telur, panjang sekitar 4 mm. Benang sari dari tanaman Jatropha curcas L. mengelompok pada pangkal, warna kuning.

L. pada tangkai putik berukuran pendek berwarna hijau, dan

Jatropha curcas

kepala putik melengkung keluar berwarna kuning. Mahkota pada putik Jatropha curcas L. berjumlah 5 buah, berwarna agak keunguan (Sinaga, 2005).

Buah Jatropha curcas L. ini berupa buah kotak berbentuk bulat telur, diameter 2-4 cm, berwarna hijau ketika masih muda dan kuning jika sudah masak. Buah tanaman ini terbagi menjadi 3 ruang, masing-masing ruang berisi satu biji (Sinaga, 2005).

Ketika biji Jatropha curcas L. sudah masak ditandai dengan adanya perubahan warna dari hijau menjadi kuning, sekitar 2 hingga 4 bulan dari masa fertilisasi. Lapisan kulit yang tipis hitam tersebut didalamnya terdapat biji

Jatropha curcas L., tiap buah terdapat 3 biji, berbentuk elips, ruang biji

berbentuk segitiga elips, 1,5-2 x 1-1,1 cm (Anonim, 2005a). Biji berbentuk bulat telur memanjang agak bengkok. Sisi cekung dibagi dua di tengah oleh rafe.

Panjang 1,5 cm sampai 2 cm, diameter 10 mm hingga 12 mm. Pada pangkal biji terdapat tonjolan seperti karunkula. Kulit luar biji (testa) agak rapuh, warna hitam, tidak rata, agak kasar. Kulit dalam (tegmen) berwarna putih, tipis berkerut dan beralur-alur. Inti biji berwarna putih sampai kekuning-kuningan. Lembaga berupa selaput tipis yang lebar, terdapat di antara keping biji (Anonim, 1995a).

4. Kandungan kimia

Pada genus Jatropha secara keseluruhan mempunyai senyawa metabolit sekunder lainnya yakni lignan, diterpen, triterpen dan peptida siklik (Ake et all., 2004). Tanaman Jatropha curcas L. mengandung bahan kimia diantaranya triakontranol, kaempesterol, stigmasterol, iteksin, dan asam sianida (HCN). Pada daun tanaman ini mengandung saponin, flavonoida, tannin, terpenoid dan senyawa polifenol. Sedangkan batang tanaman ini mengandung saponin, flavonoida, tannin dan senyawa–senyawa polifenol. Getah Jatropha curcas L. mengandung tannin 11-18%. Pada bagian biji tanaman Jatropha curcas L. mengandung berbagai senyawa alkaloid, saponin, terpenoid dan sejenis protein beracun yang disebut kursin (Sinaga, 2005).

5. Khasiat dan kegunaan

Berdasarkan jurnal yang diacu dalam penelitian ini dikatakan bahwa terpenoid yang berasal dari daun dan akar tanaman jarak dapat digunakan sebagai bahan anti-bakteri (Ake et al., 2004). Bagian dari akar, batang, daun dan buah dari tanaman ini sudah digunakan secara luas pada pengobatan tradisional di banyak daerah belahan Afrika barat. Biji dari Jatropha curcas L. sudah digunakan sebagai bahan purgatif, anti-helmintik, dan baik digunakan untuk mengatasi penyakit kulit, asam urat, ascites dan paralisis. Minyak dari biji tanaman ini sudah digunakan sebagai bahan tambahan pada terapi penyakit rematik, gatal-gatal dan penyakit parasit kulit serta terapi pada demam, jaundice dan gonorrhoea, sebagai diuretik dan larutan penyegar mulut. Pada beberapa daerah tertentu di Afrika, masyarakat mengunyah biji untuk mendapatkan efek laksatif. Biji Jatropha curcas L. juga sudah mulai disarankan dalam pengobatan sebagai bahan chemotherapeutic yang tersedia pada dosis non-letal. Keadaan ini mungkin dilaporkan karena biji Jatropha curcas L. mempunyai aktivitas anti- helmintik. Terdapat laporan dari Gabon bahwa 1-2 buah biji cukup untuk mempunyai aktivitas sebagai bahan purgatif; bila dosis ditingkatkan maka dapat mengakibatkan kematian (Anonim, 2003). Penyebab kematian diantaranya disebabkan oleh adanya senyawa toksik yakni cursin dengan cara merusak dinding pembuluh darah (Perry dan Metzger, 1980). Getah dari L. diaplikasikan secara langsung pada luka dan

Jatropha curcas

bahan pembalut luka serta sebagai bahan astrigen untuk membersihkan mulut, cara dikunyah. Getah mempunyai daya antibiotik melawan Candida albicans,

Escherichia coli , Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus dan Streptococcus pyrogens . Selain itu getah mempunyai efek sebagai bahan anti-

koagulasi pada darah (Anonim, 2005a). Getah dari Jatropha curcas L. mengandung sebuah alkaloid yang dikenal dengan sebutan jatrophine, dimana dipercayai mempunyai efek anti-kanker. Juga digunakan secara eksternal pada penyakit kulit dan rematik serta luka terbuka pada daerah tertentu (Anonim, 2006).

Ekstrak metanol dari daun Jatropha curcas L. menghasilkan perlindungan pada kultur sel lymphoblastoid manusia melawan efek sitopatik dari plasma HIV. Infusa daun digunakan sebagai bahan diuretik, untuk mandi, terapi batuk, dan sebagai terapi konvulsan serta penangkal serangan penyakit. Daun juga digunakan untuk terapi jaundice, demam, sakit rematik, cacingan dan pertumbuhan janin yang buruk pada ibu hamil. Daun memproduksi getah yang mempunyai efek haemostasis; daun ini digunakan untuk membungkus luka. Di Ghana, abu bakaran daun diaplikasikan melalui injeksi rektal untuk terapi haemorrhoids (Anonim, 2005a).

Akar dari Jatropha curcas L. memperingan pembengkakan akibat tetanus dan rasa sakit akibat luka, disentri dan jaundice. Dilaporkan bahwa akar digunakan sebagai bahan anti-bisa dari gigitan ular. Akar juga digunakan dalam bentuk sediaan dekok yang mempunyai fungsi sebagai cairan penyegar mulut yang biasanya dicampurkan pada permen karet dan pasta gigi. Selain itu juga digunakan untuk mengobati penyakit skabies, cacing pita dan eksim (Duke, 1983).

B. Terpenoid

Terpen merupakan senyawa hasil kondensasi linear asam asetat dengan dua atom karbon. Asam asetat melalui berbagai cara akan menjadi asam malonat yang akhirnya akan menjadi beberapa senyawa terpen. Senyawa ini banyak terdapat dalam berbagai jenis tanaman sebagai komponen minyak atsiri. Terpen merupakan senyawa hidrokarbon jenuh atau tidak jenuh dengan jumlah atom karbon (C) kelipatan 5 Soemarno (cit., Mursyidi, 1990).

Menurut Soemarno (cit., Mursyidi, 1990), istilah terpen kemudian diganti dengan terpenoid mengingat senyawa hidrokarbon tersebut mempunyai gugus fungsional yang mengandung atom O dan diketahui bahwa biosintetik terpenoid merupakan polimerisasi senyawa isopren. Terpenoid biasanya digolongkan menjadi :

1. Monoterpenoid dengan jumlah atom C = 10.

2. Seskuiterpenoid dengan jumlah atom C = 15.

3. Diterpenoid dengan jumlah atom C = 20.

4. Sesterpenoid dengan jumlah atom C = 25.

5. Triterpenoid dengan jumlah atom C = 30.

6. Tetraterpenoid dengan jumlah atom C = 40.

Secara kimia, terpenoid umumnya larut dalam lemak dan terdapat di dalam sitoplasma sel tumbuhan. Kadang-kadang minyak atsiri terdapat di dalam sel kelenjar kloroplas di dalam daun dengan kromoplas di dalam daun bunga (petal). Biasanya ekstraksi terpenoid dari jaringan tanaman dilakukan dengan cara memakai petroleum eter, eter atau kloroform dan dapat dipisahkan secara kromatografi pada silika gel atau alumina. Pemeriksaan golongan terpenoid dilakukan dengan cara dilakukan penyemprotan dengan asam sulfat pekat dan kemudian diteruskan dengan pemanasan (Harborne, 1987).

Terpenoid sudah diidentifikasi dan diketahui peran aktif dalam berbagai macam tanaman. Sifat yang cukup kelihatan yaitu dalam mengatur pertumbuhan.

Dua dari golongan utama pengatur tumbuh ialah seskuiterpenoid absisin dan giberelin yang mempunyai kerangka dasar diterpenoid. Selain itu golongan karotenoid juga turut berperan bagi tanaman yakni sebagai pigmen pembantu pada fotosintesis. Golongan terpenoid lain yang turut membantu tanaman yakni mono- dan seskuiterpen dimana berfungsi untuk memberi bau dan wangi khas yang sudah diketahui (Harborne, 1987).

Masih dalam dugaan bahwa terpenoid ini turut berperan pada antaraksi antara tanaman dengan hewan, misalnya sebagai alat komunikasi dan pertahanan pada serangga. Pada suatu terpenoid tertentu yang tidak mudah menguap telah diimplikasikan sebagai hormon kelamin pada fungus (Harborne, 1987). Terpenoid diminati untuk diteliti lebih jauh yakni untuk mengetahui sejauh mana peran terpenoid sebagai pelindung terhadap serangga yang pada akhirnya dapat dikembangkan sebagai bahan penolak serangga bagi manusia (Robinson, 1991).

Pada golongan diterpenoid, perhatian besar telah diberikan kepada

Euphorbiaceae yang mempunyai aktivitas sebagai antimikrobial, anti tumor karena

efek sitotoksiknya (Ake et al., 2004), antileukimia dan senyawa pengiritasi kulit kuat yang pada akhirnya juga sangat bermanfaat sebagai bahan penelitian sebagai kontrol positif terhadap proses iritasi kulit dan tentunya juga tingkat iritasi ini telah di standarisasi terlebih dahulu (Robinson, 1991).

Manusia telah melakukan penelitian dan pengembangan terpenoid dalam rangka untuk meningkatkan taraf kesehatan masyarakat terutama digunakan sebagai tanaman obat-obatan. Diantaranya telah menunjukkan berbagai macam aktivitas fisiologis manusia yakni gangguan menstruasi, malaria, kerusakan hati, fungisida, patukan ular, diabetes dan sebagainya (Robinson, 1991).

C. Kultur Jaringan Tanaman

1. Kultur jaringan

Kultur jaringan dalam arti luas berarti budidaya in vitro semua bagian tanaman apakah itu sel tunggal, jaringan, atau organ tanaman dengan kondisi aseptik. Kultur jaringan merupakan salah satu jenis pembiakan vegetatif dan termasuk dalam kultur in vitro (Katuuk, 1989).

Pelaksanaan teknik kultur jaringan ini berdasarkan teori sel yang dikemukakan oleh Schleiden dan Schwann, yaitu bahwa sel mempunyai kemampuan autonom, bahkan memiliki kemampuan totipotensi (Hendaryono dan Wijayani, 1994). Umumnya sifat totipotensi lebih banyak dimiliki oleh bagian tanaman yang juvenil, muda, dan banyak dijumpai pada daerah-daerah meristem tanaman (Santoso dan Nursandi, 2002). Sebab, jaringan meristem keadaannya selalu membelah, sehingga diperkirakan mempunyai zat hormon yang mengatur pembelahan (Hendaryono dan Wijayani, 1994).

Macam-macam jenis kultur jaringan yang telah berkembang dan digunakan secara luas saat ini antara lain: kultur meristem yaitu budidaya jaringan dengan menggunakan eksplan dari jaringan muda atau meristem; kultur pollen yaitu kultur jaringan dengan menggunakan eksplan dari pollen atau benang sari; kultur protoplas yaitu kultur jaringan dengan menggunakan eksplan dari protoplas, dimana protoplas itu sendiri yakni sel hidup yang telah dihilangkan dinding selnya; kultur kloroplas yaitu kultur jaringan dengan menggunakan kloroplas untuk keperluan fusi protoplas (memperbaiki sifat tanaman dengan membuat varietas baru); Silangan protoplas/fusi protoplas yaitu menyilangkan dua macam protoplas menjadi satu, kemudian dibudidayakan sampai menjadi tanaman kecil yang mempunyai sifat baru (Hendaryono dan Wijayani, 1994).

Budidaya meristem atau embrio bertujuan untuk menumbuhkan kalus dari eksplan yang ditanam. Eksplan merupakan potongan jaringan atau organ yang dikulturkan (Hendaryono dan Wijayani, 1994 ; Katuuk, 1989 ).

2. Kalus

Kalus sebenarnya adalah proliferasi massa jaringan yang belum terdiferensiasi. Massa sel ini terbentuk pada seluruh permukaan irisan eksplan, sehingga semakin luas permukaan irisan eksplan semakin cepat dan semakin banyak kalus yang terbentuk. Dengan pengambilan metabolit sekunder dari kalus, biasanya malah dapat diperoleh kandungan lain yang lebih banyak jenisnya, lainnya yang sangat berguna khususnya dalam bidang pengobatan (Hendaryono dan Wijayani, 1994). Teknik kultur jaringan dicirikan oleh kondisi kultur aseptik, penggunaan media kultur buatan dengan kandungan nutrisi lengkap dan ZPT (Zat Pengatur Tumbuh), serta kondisi ruang kultur yang suhu dan pencahayaannya terkontrol (Yustina, 2003).

Kumpulan sel pada kalus ini belum diketahui jelas apa fungsinya. Kalus yang terbentuk ini diharapkan terjadi morfogenesis dengan cara pengkulturan yang berulang-ulang dari media lama ke media yang baru. Teknik pemindahan eksplan ini disebut subkultur (Hendaryono dan Wijayani, 1994 ; Katuuk, 1989).

Benzilaminopurin (kelompok sitokinin) dan Naftalen Asam Asetat (kelompok auksin sintesis) merupakan dua kelompok ZPT yang sering ditambahkan dalam media kultur. Penggunaan bersama kedua jenis ZPT ini dapat memberikan pengaruh interaksi terhadap diferensiasi jaringan. Kombinasi ZPT antara sitokinin group dengan auksin group dengan metode Mohr merupakan kunci keberhasilan dalam kultur jaringan. Metode ini bertujuan untuk mengetahui berapa dosis kombinasi ZPT auksin dan sitokinin yang dapat memberikan pertumbuhan yang paling baik terhadap eksplan yang digunakan (Hendaryono dan Wijayani, 1994).

Sitokin Auksin Tinggi

Rendah Proliferasi tunas axiler Pembentukan tunas adventip Inisiasi kalus dikotil

Pembentukan akar adventip dari kalus Embriogenesis Pembentukan akar

Gambar 1. Interaksi konsentrasi auksin dan sitokinin

1. Eksplan

Eksplan adalah bagian tanaman yang sesuai, yang kemudian dijadikan semacam benih untuk membentuk pertumbuhan selanjutnya (Wetherell, 1982).

Besarnya ukuran eksplan yang ditanam dalam beberapa kasus menentukan terbentuknya kalus atau tidak. Eksplan yang berukuran kecil akan cenderung menjadi kalus, sedangkan eksplan yang ukurannya lebih besar potensial untuk bermorfogenesis (Bionde and Thorpe, 1981).

Menurut Soegihardjo (1990), bahan eksplan dapat dipilih sebagai berikut dengan tumbuhan yang dimaksud : a. Gymnospermae : tunas kecambah steril atau bagian floem

b. Graminal : lembaga, mesokotil, akar atau bagian batang c. Dicotyledoneae : kecambah steril (akar, hipokotil, keping biji), batang, umbi dan daun d. Zingiberaceae dapat digunakan rimpang muda yang bertunas atau biji. Menurut George and Sherington (1984), semakin besar eksplan yang digunakan maka semakin besar kemungkinan eksplan akan terkontaminasi oleh mikroorganisme. Oleh karena itu perlu dicari ukuran eksplan yang minimun dan efektif. Eksplan yang terlalu kecil tidak akan tumbuh secepat eksplan yang ukurannya terlalu besar. Biasanya eksplan yang terlalu kecil daya tahannya kurang. Ukuran yang paling baik adalah jika sel berjumlah sekitar 20,000-25,000 buah Thorpe (cit., Katuuk, 1989).

Macam eksplan, ukuran, umur dan cara pembudidayaan akan mempengaruhi berhasil tidaknya kultur jaringan tanaman dan apakah morfogenesis akan dapat diimbas dari kultur jaringan tanaman tersebut. Aturan sederhana yang mungkin dapat digunakan sebagai pegangan adalah bahwa kita harus menggunakan tanaman sumber eksplan yang sehat dan tumbuh kuat, memilih jaringan yang muda dan menggunakan eksplan yang cukup besar (Whetherell, 1982).

4. Menabur eksplan Menabur eksplan dilakukan didalam laminar air flow dengan kondisi aseptik.

Sebelum kita bekerja di dalam laminar air flow ini, semua perhiasan yang digunakan seperti cincin, jam tangan dan sebagainya harus dilepas, dan tangan harus dibasuh dahulu dengan alkohol 70%. Dalam menabur eksplan, pekerja harus menggunakan masker penutup mulut atau hidung (Hendaryono dan Wijayani,

Penanaman eksplan atau penaburan eksplan dilakukan secara aseptik pada media padat dan ditekan pelan-pelan agar terjadi persinggungan yang baik antara eksplan dan media. Selanjutnya media ditutup dengan penutup botol media erat- erat untuk mencegah penguapan dan inkubasi dilakukan ditempat gelap dengan penyinaran pada suhu (25±3) C (Dixon, 1985).

Untuk eksplan yang berupa daun diletakkan telungkup atau telentang, tetapi berdasarkan pengalaman posisi terbaik adalah bagian dorsal menghadap ke atas atau ditelungkupkan. Untuk batang atau tunas yang melekat di batang (cabang) ditancapkan atau diletakkan horisontal. Eksplan yang berupa kepingan atau irisan tipis dapat diletakkan sedemikian rupa sehingga bagian permukaan yang luas melekat erat pada media (Soegihardjo, 1990).

Beberapa hari kemudian akan terbentuk kalus pada permukaan eksplan. Terbentuknya kalus karena pembelahan sel yang cepat dari sel-sel tanaman. Kalus juga terbentuk karena adanya luka dari bagian tanaman (George and Sherrington, 1984).

5. Subkultur

Menurut Hendaryono dan Wijayani (1994) sub kultur adalah usaha untuk mengganti media tanam kultur jaringan dengan media yang baru, sehingga kebutuhan nutrisi untuk pertumbuhan kalus atau protokormus dapat dipenuhi. Dengan pertumbuhan kalus pada tempat yang tertutup, lama kelamaan akan dapat menyebabkan terjadinya akumulasi dari metabolit toksis serta dapat menyebabkan pengeringan dalam media sehingga dapat pecah. Cara pemindahan dilakukan dengan cara memindahkan kalus ke media baru (segar) dalam keadaan aseptik (Soegihardjo, 1989).

Subkultur dilakukan setiap 4 minggu untuk media yang tersedia 30 ml. Pada dasarnya pemindahan kalus sangat beragam tergantung dari kecepatan pertumbuhan kalus (Soegihardjo, 1989).

6. Pertumbuhan kalus

Mulai dari waktu subkultur atau penaburan inokulum, ada tiga tahap perkembangan dari kalus, yaitu induksi pembelahan sel, tahap pembelahan sel aktif dan tahap pembelahan sel lambat atau sel berhenti membelah. Laju pertumbuhan kalus biasanya ditetapkan secara kuantitatif dengan parameter indeks pertumbuhan atau pertambahan bobot kalus basah. Pertambahan bobot kalus basah merupakan selisih antara bobot kalus basah pada periode tertentu dikurangi bobot kalus mula-mula atau bobot inokulum.

Selanjutnya dari kurva pertumbuhan kalus yang menyatakan hubungan antara pertumbuhan bobot kalus basah dengan umur kalus dapat diketahui fase-fase pertumbuhan kalus antara lain :

a. fase lag, yaitu fase dimana belum terjadi pertumbuhan kalus secara nyata. Ini terjadi beberapa waktu setelah kalus di subkultur serta merupakan masa adaptasi kalus dengan media yang baru. Pada fase ini pertambahan bobot kalus hanya sedikit dan hampir terlihat mendatar pada kurva.

b. fase eksponensial, yaitu fase dimana mulai terjadi pertumbuhan kalus.

Pertambahan bobot kalus mulai terlihat nyata dan diikuti fase linier dimana pertumbuhan kalus terus menaik secara eksponensial seperti garis lurus ke atas dan berhenti.

c. fase penuaan, yaitu fase dimana pertumbuhan kalus mulai menurun dan menjadi berhenti. Kalus tidak dapat tahan hidup pada fase ini dalam waktu yang lama. Sel-sel mulai mati media pertumbuhan kelebihan muatan dan nutrien telah habis digunakan, sehingga kematian sel menjadi lebih cepat (George and Sherrington, 1984).

D. Kultur Suspensi

Kultur sel atau supensi sel tidak lain adalah kultur kalus. Bedanya ialah kutur sel terdiri atas kumpulan sel atau sel-sel tunggal yang dikulturkan pada media cair dengan agitasi. Selama pengkulturan jumlah material sel akan bertambah sehingga pada suatu saat jumlah sel akan mencapai jumlah maksimum. Bila kultur disubkultur maka pertumbuhannya akan berlanjut (katuuk, 1989)

Pembelahan sel dalam kultur suspensi biasanya diinisiasi dengan meletakkan potongan kalus yang rapuk (mudah terbongkar) kedalam media cair yang bergoyang.

Katuuk (cit., Tores, 1989). Karena goyangan, kalus akan terpisah menjadi potongan atau kumpulan kecil sel, bahkan menjadi sel individu yang mendapatkan bahan makanan secara maksimal (Katuuk, 1989)

Apabila semua persayaratan sudah terpenuhi, baik media maupun keadaan lingkungan selama satu pengkulturan tanpa mengganti medium, sel akan mengalami fase perkembangan sebagai berikut :

1. Fase pembelahan sel yang lambat yang disebut lag phase, yaitu fase dimana sel membelah sangat lambat, terjadi setelah satu atau dua hari pengkulturan.

Profil pertumbuhan sel kalus daun lembaga biji tanaman Jatropha curcas L. pada media WPM [Woody Plant Medium] cair dengan menggunakan teknik kultur suspensi sel - USD Repository