PENGARUH VARIASI KONSENTRASI SUKROSA DAN ERITROSA 4-FOSFAT TERHADAP BIOMASSA DAN KADAR FLAVONOID KULTUR NODUS BATANG SAMBUNG NYAWA [Gynura procumbens (Lour) Merr.] SECARA IN VITRO Repository - UNAIR REPOSITORY
PENGARUH VARIASI KONSENTRASI SUKROSA DAN ERITROSA 4-FOSFAT TERHADAP BIOMASSA DAN KADAR FLAVONOID KULTUR NODUS BATANG SAMBUNG NYAWA [Gynura procumbens (Lour) Merr.] SECARA IN VITRO TESIS untuk memenuhi sebagian syarat mencapai gelar akademik Magister Sains (M.Si) Silvina Resti Lestari NIM. 081414153003 Program Studi Magister Biologi Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Surabaya Februari 2016
Tesis
Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kepada Allah SWT, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tesis yang berjudul:“ Pengaruh Variasi Konsentrasi Sukrosa dan Eritrosa 4-fosfat Terhadap Biomassa dan Kadar Flavonoid Kultur Nodus Batang Sambung Nyawa [Gynura procumbens (Lour) Merr.] Secara In Vitro”. Penyusunan Tesis ini merupakan suatu syarat untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Magister Sains (M.Si) pada Jurusan Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga.
Dalam menyusun Tesis ini, penulis banyak memperoleh bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada
1. Dr. Y. Sri Wulan Manuhara, M.Si dan Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA selaku pembimbing atas kesabaran dan bimbingan dalam pelaksanaan tesis.
2. Dr. Edy Setiti Wida U., MS., Dr. Junairiah, M. Kes., dan Dr. Sri Puji Astuti W., M.Si. selaku dosen penguji yang telah memberikan saran, kritik dan masukan yang sangat bermanfaat dalam penyusunan tesis.
3. Dr. Sri Puji Astuti W, M.Si. selaku koordinator Program Studi Magister Biologi, Departemen Biologi, FSAINTEK, Universitas Airlangga.
4. Kedua orang tua Drs. H. Namin, M.Pd. dan Dra. Hj. Hasinah, serta Ramdan Afrianto atas segala bentuk dukungannya.
5. Segenap dosen, staff dan laboran Departemen Biologi, FSAINTEK, Universitas Airlangga yang telah memberikan ilmu dan bantuan yang bermanfaat.
6. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Magister Biologi, Departemen Biologi, FSAINTEK, Universitas Airlangga atas dorongan, semangat dan bantuan selama kuliah.
7. Semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan tesis. Penulis menyadari bahwa dalam menyusun Tesis ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun guna sempurnannya Tesis ini. Harapan penulis, semoga ini dapat diterima dan bermanfaat bagi kita semua serta bagi pembacanya. Akhir kata, semoga Allah SWT senantiasa memberikan rahmat dan hidayahNya kepada kita semua. Amin.
Surabaya, Februari 2016 Penulis
Silvina Resti Lestari. 2016. Pengaruh Variasi Konsentrasi Sukrosa dan Eritrosa 4-
Fosfat terhadap Biomassa dan Kadar Flavonoid Kultur Nodus Batang Sambung
Nyawa [Gynura Procumbens (Lour) Merr.] Secara In VitroTesis ini dibawah bimbingan : Dr. Y. Sri Wulan Manuhara M.Si dan Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya
ABSTRAK
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat terhadap biomassa dan kadar flavonoid kultur nodus batang sambung nyawa [Gynura Procumbens (Lour) Merr.] dalam media MS padat dengan penambahan 2 mg/L IAA + 4 mg/L BA. Konsentrasi sukrosa yang digunakan adalah 10, g/L, 30 g/L, 50 g/L dan konsentrasi eritrosa 4-fosfat 0 µM; 1 µM; 2,5 µM; 5 µM; 25 µM. Rancangan penelitian menggunakan dua faktor dalam Rancangan Acak Lengkap. Biomassa diperoleh dengan menimbang berat segar dan berat kering tunas dan dianalisis menggunakan uji Brown Forsythe. Analisis flavonoid dilakukan dengan menggunakan metode kromatografi lapis tipis dan spektrofotometer UV-Vis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian perlakuan variasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa berpengaruh terhadap biomassa kultur nodus batang sambung nyawa dalam media MS padat dengan penambahan 2 mg/L IAA + 4 mg/L BA. Medium dengan
penambahan 50 g/L sukrosa memberikan rerata biomassa segar yang paling tinggi,
sedangkan biomassa kering tertinggi dihasilkan oleh perlakuan dengan penambahan 30
g/L sukrosa. Biomassa segar tertinggi diperoleh pada penambahan eritrosa 4-fosfat
sampai 5 µM, begitu pula dengan biomassa keringnya. Rerata biomassa segar tertinggi
pada perlakuan variasi konsentrasi kombinasi sukrosa dan eritosa-4-fosfat adalah perlakuan sukrosa 50 g/L dan eritrosa 4-fosfat 5 µM, sedangkan perlakuan 30 g/L sukrosa dikombinasikan dengan 5 µM eritrosa 4-fosfat memberikan hasil biomassa kering tertinggi. Kadar flavonoid tertinggi terdapat pada perlakuan dengan penambahan
sukrosa 50 g/L tanpa eritrosa 4-fosfat dan sukrosa 50 g/L dikombinasikan dengan
eritrosa 4-fosfat 1 µM. Pada penelitian ini, biomassa tunas tidak berkorelasi positif
dengan kandungan flavonoid kultur nodus batang sambung nyawa. Pada perlakuan yang
menghasilkan biomassa yang tinggi tidak berarti mengandung flavonoid yang tinggi.Kata kunci : biomassa, eritrosa 4-fosfat, flavonoid, Gynura procumbens, sukrosa
Silvina Resti Lestari. 2016. Effect of Sucrose and Eritrosa 4-Phosphate Variation
Concentrations to Biomass and Flavonoid Content on Stem Nodes In Vitro
Cultures of Gynura procumbens (Lour) Merr .Supervised by : Dr. Y. Sri Wulan Manuhara M.Si and Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA, Department of Biology, Faculty of Science and Technology, Airlangga University, Surabaya
ABSTRACT
The purpose of this study was to determine the effect of varyingconcentrations of sucrose and eritrosa-4-phosphate to biomass and flavonoids content
on nodal stem culture Gynura procumbens (Lour) Merr on MS medium with addition of
2 mg/L IAA + 4 mg/L BA. Sucrose concentration used was 10 g L, 30 g/L, 50 g/L and
eritrosa-4-phosphate concentration 0 μM; 1 μM; 2.5 μM; 5 μM; 25 μM. The research
design used two factors in a completely randomized design. Biomass obtained by
weighing fresh and dry weight of shoots and analyzed using Brown Forsythe test.
Analysis of flavonoid content using Thin Layer Chromatography and UV-Vis
spectrophotometer. The results showed that the treatment of various concentrations of
sucrose and eritrosa significantly affect on biomass. Medium supplemented with 50 g/L
sucrose gave the highest average of fresh biomass, while the highest dry biomass was
produced by treatment with the addition of 30 g/L sucrose. The highest fresh and dry
biomass was obtained on the addition of eritrosa-4-phosphate to 5 μm. The highest fresh
biomass in various concentration of a combination of sucrose and eritosa-4-phosphate
treatment was sucrose 50 g/L and eritrosa-4-phosphate 5 μM, whereas treatment of 30
g/L of sucrose combined with 5 μM eritrosa-4-phosphate results the highest dry
biomass. The highest flavonoids content was found in the treatment with sucrose 50 g/L
without eritrosa-4-phosphate and sucrose 50 g/L combined with eritrosa-4-phosphate 1
μm. In this study, biomass wasn‟t positively correlated with the flavonoid content on
stem nodes culture of G. procumbens. The treatment with high biomass does not mean
it contained high flavonoids content anyway.Keyword: biomass, eritrose-4-phosphat, flavonoid, Gynura procumbens, sucrose
Halaman HALAMAN JUDUL i
HALAMAN PENGESAHAN ii
HALAMAN PENYATAAN iii
KATA PENGANTAR iv
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
DAFTAR ISI viii
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR LAMPIRAN xii
BAB I PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
1
1.2.Rumusan Masalah
4
1.3.Tujuan Penelitian
5
1.4.Manfaat penelitian
5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan tentang Tanaman Sambung Nyawa
6
2.2. Tinjauan tentang Kandungan Kimia Tanaman Sambung Nyawa dan Pemanfaatannnya
7
2.3. Tinjauan tentang Flavonoid dan Biosintesisnya
8
2.4. Tinjauan tentang Sukrosa
10
2.5. Tinjauan tentang Eritrosa 4-fosfat
12
2.6. Tinjauan tentang Produksi Metabolit Sekunder melalui Kultur In
Vitro
12
2.7. Kerangka Konsep Penelitian
14
2.7. Hipotesis
16 BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
17
3.2. Bahan
17
3.3. Alat
17
3.4. Rancangan Penelitian
18
3.5. Variabel Penelitian
18
3.6. Definisi Operasional
19
3.7. Cara kerja
19
3.6.1. Tahap persiapan
19
3.6.2. Tahap pelaksanaan
22
3.6.3. Tahap pemanenan
23
3.8. Analisis Data
25 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Kurva Pertumbuhan
27
4.2. Pengaruh Variasi Konsentrasi Sukrosa terhadap Biomassa Kultur Nodus Batang Sambung Nyawa
31
4.3. Pengaruh Variasi Konsentrasi Eritosa-4-fosfat terhadap Biomassa Kultur Nodus Batang Sambung Nyawa
33
4.4. Pengaruh Variasi Konsentrasi Sukrosa dan Eritosa-4-fosfat terhadap Biomassa Kultur Nodus Batang Sambung Nyawa
34
4.5. Pengaruh Variasi Konsentrasi Sukrosa dan Eritosa-4-fosfat terhadap Kadar Flavonoid Kultur Nodus Batang Sambung Nyawa
38 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
46
5.2. Saran
47 DAFTAR PUSTAKA
48 LAMPIRAN
53
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman1 Kombinasi perlakuan dari konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4- fosfat pada media MS padat dengan penambahan 2 mg/L IAA
- 4 mg/L BA
18
2 Rerata biomassa tunas tanaman sambung nyawa akibat pengaruh variasi konsentrasi sukrosa
32
3 Rerata biomassa tunas tanaman sambung nyawa akibat pengaruh variasi konsentrasi eritrosa 4-fosfat pada media MS standar (konsentrasi sukrosa 30 g/L)
33
4 Rerata biomassa tunas tanaman sambung nyawa akibat pengaruh variasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat
35
5 Nilai absorbansi larutan sandar catechin menggunakan spektrofotomer UV-Vis pada panjang gelombang 510 nm
40
6 Kadar flavonoid ekstrak sambung nyawa dengan berbagai kombinasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat menggunakan spektrofotomer UV-Vis pada panjang gelombang 510 nm
42
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman1 Habitus tanaman Gynura procumbens. Daun (kiri) dan batang (kanan) Gynura procumbens
7
2 Struktur flavonoid
9
3 Biosintesis flavonoid melalui jalur asam shikimat dan asam
malonat
10
4 Skema jalur biosintesis flavonoid yang melibatkan sukrosa
11
5 Struktur eritrosa 4-fosfat
12
6 Skema kerangka konsep penelitian biomassa dan kadar flavonoid pada kultur nodus batang sambung nyawa (Gynura
procumbens (Lour.) Merr.) dalam media MS padat + 2 mg/L
IAA + 4 mg/L BA
15
7 Kurva pertumbuhan berdasarkan berat segar, berat kering, panjang tunas, jumlah tunas, jumlah daun dan jumlah akar
28
8 Pertumbuhan tunas Gynura procumbens dalam media MS padat + 2 mg/L IAA + 4 mg/L BA,umur 7 hari (A), 14 hari (B), 21 hari (C), 28 hari (D), 35 hari (E), 42 hari (F), 49 hari (G), dan 56 hari (H). Garis putih pada gambar mewakili 3 cm
30
9 Grafik rerata biomassa tunas tanaman sambung nyawa akibat pengaruh variasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat
36
10 Perbandingan tunas Gynura procumbens setelah berumur 42 hari dengan perlakuan variasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat
38
11 Perbandingan noda pada KLT dari hasil ekstraksi tunas Gynura
procumbens pada berbagai perlakuan variasi konsentrasi
sukrosa dan erirosa-4-fosfat setelah 42 hari masa kultur dibawah UV 366 dengan perlakuan variasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat
39
12 Kurva standar hubungan antara konsentrasi catechin dan nilai absorbansi spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 510 nm
41
13 Perbandingan kadar flavonoid (ppm/mg berat kering tunas) ekstrak sambung nyawa dengan berbagai kombinasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat
42