Pengaruh fermentasi dengan bakteri Lactobacillus terhadap timbal (Pb) yang disemprotkan pada daun murbei yang digunakan sebagai pakan cacing Lumbricus rubellus
PENGARUH FERMENTASI DENGAN BAKTERI Lactobacillus
TERHADAP TIMBAL (Pb) YANG DISEMPROTKAN PADA DAUN MURBEI YANG DIGUNAKAN SEBAGAI PAKAN CACING Lumbricus
rubellus
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh:
Rachelia Octavia Endrastiana NIM: 098114008
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
2013
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(2)
i
PENGARUH FERMENTASI DENGAN BAKTERI Lactobacillus
TERHADAP TIMBAL (Pb) YANG DISEMPROTKAN PADA DAUN MURBEI YANG DIGUNAKAN SEBAGAI PAKAN CACING Lumbricus
rubellus
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)
Program Studi Ilmu Farmasi
Oleh:
Rachelia Octavia Endrastiana NIM: 098114008
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
(3)
Pemetujuan Pcmbimbtng
PENGAIIUE Frn$f;SI{TA$I'nm{CA}{
SAIilgRI
Lactubaeiltus TERruDAP?ril&AL (fbl
Y
{c DBEil{rRO:Ir(AN
PADA DAIIN MIJRBEI YAIIG DIGTNAKAIY:"ffif*
PaKAI{CACINGIslr
b?icasSlripsi yang dieiukaa oleh:
Raehdia OEtavia
M*ians
N&{:
@8114S08telah diset$ui olefu:
(Prof.Dr" Sri Noegreei, ABt.) tsoggst
{t Juti
zol3Pembimbirqg
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(4)
(5)
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
Kupersembahkan untuk: Orangtua dan adikku terkasih
Sahabat & almamaterku Serahkanlah segala kekuatiranmu kepada-Nya, sebab Ia yang memelihara kamu
(1 Petrus 5:7)
Segala perkara dapat kutanggung di dalam Dia yang memberi kekuatan kepadaku (Filipi 4:13)
Tidak tahukanh kamu, bahwa dalam gelanggang pertandingan semua peserta turut berlari, tetapi bahwa hanya satu orang saja yang mendapat hadiah? Karena
itu larilah begitu rupa, sehingga kamu memperolehnya! (1 Korintus 9:24)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(6)
Perayataan Keaslian Karye
Sayamenyatalmn dongan sesmgguhnya bahwa slgip*i yang sayatulis ini
tidak memuat karya atau bagiaa karya orang tain, keeuali telah disebutkan dalarrr
kutipan dan daftar pustaka sebagaimana layalrrya karya ilmiah.
Yogyakata l8 Juli 2013 Penulis
-&uu
(7)
LEMBAR PER}TYATAAI\ PERSETUJUAN PT]BLIKASI KARYA
ILMIAII
IINTI'K
KEPENTINGAN AKADEMISYang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:
Nama
: Rachelia Octavia EndrastianaNomor
Mahasiswa
: 0981 14008Demi pengembangan ilmu pengetatruan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:
PENGARUII FERMENTASI DENGAI\I BAKTEHI Lactobocillus
TERIIADAP TIMBAL (Pb) YANG DISEMPROTKAI\T PADA I}AT]N MURBEI YAIIG DIGUNAKAFI SEBAGAI PAKAIY CACII\IG Lumbricus
rubellas
Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan
kepada Perpustakaan Universitas Samta Dharma
hak
untuk
menyimpan,mengalihkan, dalam bentuk media
laiq
mengelolanya dalam bentuk pangkalandata mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau
media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta
ijin
dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.Demikian pemyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di Yogyakarta Padatanggal: l8 Juli 2013 Yang menyatakan
@,
(Rachelia OctaviaVI
Endrastiana)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(8)
vii
PRAKATA
Puji Syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas berkat dan kasih
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian serta penyusunan skripsi
yang berjudul “Pengaruh Fermentasi dengan Bakteri Lactobacillus terhadap
Timbal (Pb) yang Disemprotkan pada Daun Murbei yang Digunakan sebagai
Pakan Cacing Lumbricus rubellus” dengan baik. Skripsi ini disusun untuk
memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) di
Fakultas Farmasi, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
Dalam pelaksanaan penelitian hingga penyusunan skripsi ini, penulis
mendapatkan dukungan dari banyak pihak. Maka dari itu, penulis ingin
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ipang Djunarko, M.Sc., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi Universitas
Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Prof. Dr. Sri Noegrahati Apt, selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan bimbingan, kritik, saran, nasehat serta dukungan sejak awal
penelitian hingga akhir penyusunan skripsi ini.
3. Dra. M.M. Yetty Tjandrawati, M.Si. dan Enade Perdana Istyastono, Ph. D., Apt. selaku dosen penguji atas segala masukan dan bimbingannya.
4. Rini Dwiastuti, M.Sc., Apt. selaku Dosen Pembimbing Akademik sekaligus
Kepala Laboratorium Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma yang telah
memberikan dukungan serta ijin kepada penulis untuk melakukan penelitian di
(9)
viii
5. Pak Sanjaya atas segala masukan yang telah diberikan kepada penulis.
6. Segenap dosen yang telah berkenan membagikan ilmu kepada penulis selama
belajar di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
7. Mas Bimo, Pak Parlan, Mas Kunto, Mas Kethul Ismadi, Mas Ottok dan
seluruh staf laboratorium Fakultas Farmasi serta staf keamanan dan kebersihan
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas bantuan dan kerjasamanya.
8. Staf sekretariat Farmasi: Mas Dwi, Pak Sarwanto, dan Mas Narto.
9. Teman seperjuangan skripsi: A.A. Istri Yulianty S dan Jimmy Pieter Chua
untuk dukungan serta canda tawa maupun suka duka yang boleh dirasakan
bersama.
10.Teman-teman satu kelompok bimbingan: Ina Juni, Leonardus, Topan
Pamungkas, Kristina Nety, serta Johanes Dharma.
11.Teman seperjuangan di laboratorium Kimia Analisis Instrumental maupun
Kimia Organik: Novia, Agnes, Viktor, Sisilia, Metri, dan Shinta.
12.Benyamin Adi Gunawan atas dukungan serta semangat yang diberikan baik
dari awal penelitian sampai penyusunan skripsi.
13.Kiki, Yosafat, Yunia dan Sekar selaku sahabat, teman berbagi cerita atas
semangat dan dukungan yang diberikan.
14.Teman-teman FSM A dan FST A 2009 atas dukungan serta kebersamaan yang
boleh dirasakan penulis, khususnya Kenny, Jenny, Denny, Dina dan Nety.
Semoga pengalaman yang telah kita lalui bersama bisa menjadi bekal untuk
perjuangan hidup kita kelak.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(10)
ix
15.Teman-teman angkatan 2009 yang berjuang bersama untuk mencapai garis
finish, terima kasih atas kebersamaan, bantuan serta canda tawanya selama
perkuliahan.
16.Seluruh pihak yang telah membantu dan mendukung penyusunan skripsi, yang
tidak dapat disebutkan penulis satu per satu.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penelitian
dan penyusunan skripsi ini mengingat keterbatasan dan kemampuan penulis.
Adanya masukan dan saran yang membangun sangat diharapkan oleh penulis.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan berguna bagi dunia ilmu
pengetahuan.
Yogyakarta, 18 Juli 2013
(11)
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ……… i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING……… ii
HALAMAN PENGESAHAN……….. iii
HALAMAN PERSEMBAHAN………... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA………... v
LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA……….….….……. vi
PRAKATA……….….….…… vii
DAFTAR ISI……….….….……. x
DAFTAR TABEL………..….….…… xv
DAFTAR GAMBAR……….….….….… xvi
DAFTAR LAMPIRAN………..….….…… xvii
INTISARI………..….….……. xviii
ABSTRACT……….….….… xix
BAB I. PENGANTAR………...….….…… 1
A. Latar Belakang……….….….….….. 1
1. Perumusan masalah ……….….…… 5
2. Keaslian Penelitian ………..….….…… 5
3. Manfaat penelitian ……….….……... 6
B. Tujuan Penelitian ……….….….….…. 6
BAB II. PENELAAHAN PUSTAKA ………...….….…… 7
A. Cacing Tanah Lumbricus rubellus………..……….….…… 7
1. Klasifikasi…….……….. 7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(12)
xi
2. Kandungan Cacing Lumbricus rubellus………. 8
3. Manfaat Cacing Lumbricus rubellus untuk Kesehatan………. 9
B. Pencemaran logam berat………. C. Timbal……….……….. 9 10 1. Definisi ………..………..….…. 10
2. Keracunan timbal………. ………..…….. 10
D. Pengaruh timbal pada tanaman………. 11
E. Daun Murbei………... 13
F. Effective Microorganism-4 (EM-4) ……… 14
G. Analisis Kandungan Timbal (Pb) dalam Daun...….…..…..…..…..…..…..…. 16
1. Destruksi..……….. 16
a. Dry ashing/ Destruksi kering……… 16
b. Wet ashing/ Destruksi basah ………. 17
H. Spektrofotometer Serapan Atom………. 17
1. Sumber cahaya..……….
2. Pembakar………
3. Pengabut……….
4. Monokromator………
5. Detektor………..
6. Readout…..…..…..…..…..…..…..…..…..…..…..…..…..…..…..……….
I. Parameter Validasi Metode Analisis……….
1. Linearitas………...
2. Akurasi……… 17
19
20
20
20
21
21
22
(13)
xii
3. Presisi………..
4. Rentang………... 23
23
5. Batas Deteksi (LOD) ………. 23
6. Batas Kuantifikasi………... 23
J. Landasan Teori. ………
K. Hipotesis………
L. Rancangan penelitian………
Bab III. Metode Penelitian ………... 25
26
26
27
A. Jenis dan Rancangan Penelitian……… 27
B. Variabel Penelitian………...
C. Definisi Operasional………..…………..
D. Bahan Penelitian………... 27
28
28
E. Alat Penelitian……….……….
F. Tata Cara Penelitian……….………. 29
29
1. Pembuatan Asam Pencuci……….…….
2. Pencucian Wadah dan Preparasi Peralatan ……….……...
3. Pembuatan Pelarut Asam Nitrat (HNO3)1 M ………..……..
4. Penetapan Bobot Kering………..……...
c. Bobot Tetap Wadah……….……..
d. Bobot Kering Sampel Daun ……….. 29 29 29 30 30 30
5. Pembuatan Larutan Baku……….……...
a. Pembuatan Larutan Stok Baku Pb 1000 µg/mL (Stock Solution)…
b. Pembuatan Larutan Intermediet Pb 100 µg/mL………...……. 31
31
31
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(14)
xiii
c. Pembuatan Seri Larutan Baku Pb untuk Adisi. ………..….….
d. Pembuatan Seri Larutan Baku Pb untuk Kurva Baku………..…….
6. Validasi……….….….
a. Destruksi Basah (Wet Ashing). ………..…
b. Penyaringan Sampel………...……..
7. Penetapan Kadar………...……..
a. Pembuatan Larutan Pb 10 µg/mL yang akan disemprotkan pada
daun……….…..…...
b. Pembuatan Cairan Pemfermentasi EM-4……….….
c. Perlakuan Sampel………...….….
d. Penetapan kadar Pb dalam air……….….…
e. Penetapan kadar Pb dalam Daun Murbei……….….
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ………..….….
A. Pembuatan Asam Pencuci dan Preparasi Peralatan……….…
B. Penetapan Bobot Kering………..….…
C. Pembuatan Larutan Baku Pb………...………….…
D. Destruksi Basah (Wet Ashing)………...….
E. Validasi Metode……….…..….
1. Akurasi………..……….….
2. Presisi……….….
3. Linearitas ………..………..………..….…
4. Rentang………..………..………..…………...….…. 5. Sensitivitas………..………..……….…. 31 31 31 33 34 34 34 35 35 35 35 38 38 40 42 42 46 47 49 50 51 52
(15)
xiv
6. Pengaruh prosedur analisis terhadap sampel……….….……
F. Penetapan Kadar……….….…. 53
55
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ………...….…….… 62
A. Kesimpulan ………..….…….….. 62
B. Saran……… 63
DAFTAR PUSTAKA ……….…….… 64
LAMPIRAN ………..….…….… 69
BIOGRAFI PENULIS ……….….…….….. 89
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(16)
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel I Komposisi kandungan asam amino pada cacing tanah…..… 8
Tabel II Parameter validasi untuk tiap kategori analisis……….….… 22
Tabel III Kondisi optimum spektrofotometer serapan atom (SSA)... 32
Tabel IV Hasil perolehan kembali (%recovery) baku Pb(NO3)2…….. 48
Tabel V Kriteria presisi...…...…..………... 49
Tabel VI Hasil presisi baku Pb(NO3)2...………... 49
Tabel VII Hasil LOQ pada masing-masing replikasi………... 53
Tabel VIII Hasil uji-F standar deviasi baku dan adisi………. 53
Tabel IX Hasil uji –t signifikansi kurva baku dan kurva adisi... 54
Tabel X Hasil uji F absorbansi daun terfermentasi dengan daun non-fermentasi (α = 0,05) ... 59
Tabel XI Hasil uji signifikansi daun terfermentasi dengan non-fermentasi... 59
(17)
xvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Bagian tubuh cacing….………. 7
Gambar 2. Pengaruh timbal (Pb) pada tanaman……… 12
Gambar 3. Daun murbei……… 13
Gambar 4. Effective Microorganism-4……… 14
Gambar 5. Kategori validasi menurut USP………. 46
Gambar 6. Persyaratan % recovery……… 48
Gambar 7. Kurva baku dengan rentang 0,1-3 µg/mL……… 51
Gambar 8. Permukaan exopolysaccharide (EPS) sebelum terjadi penyerapan timbal (Pb) ………... 60
Gambar 9. Permukaan exopolysaccharide (EPS) sebelum terjadi penyerapan timbal (Pb) ……… 60
Gambar 10. Bakteri Lactobacillus yang sebelum menyerap logam berat timbal (kiri) dan bakteri Lactobacillus yang setelah menyerap logam berat timbal (kanan) ………... 61
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(18)
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. COA
Pb(NO3)2………...
70
Lampiran 2. Pembuatan asam pencuci ………. 71
Lampiran 3. Penetapan bobot kering…..………... 71
Lampiran 4. Pengenceran HNO3 65% p.a menjadi HNO3 1 M ………... 74
Lampiran 5. Pembuatan larutan baku………... 74
Lampiran 6. Data optimasi SSA. ………... 76
Lampiran 7. Perhitungan persamaan regresi dan linearitas kurva baku dengan program powerfit……… 76
Lampiran 8. Perhitungan LOD ………..……….………….... 77
Lampiran 9. Data absorbansi validasi metode... 78
Lampiran 10. Perhitungan recovery………... 79
Lampiran 11. Data presisi dan contoh perhitungannya ………... 81
Lampiran 12. Perhitungan LOQ………..………... 81
Lampiran 13. Perhitungan kadar sampel sebenarnya………... 83
Lampiran 14. Perhitungan uji-t ………... 83
Lampiran 15. Kurva baku yang digunakan untuk penetapan kadar …….... 85
Lampiran 16. Absorbansi pada penetapan kadar……….……….………... 86
Lampiran 17. Uji-t pada daun yang terfermentasi dengan daun non-fermentasi……… 87
(19)
xviii
PENGARUH FERMENTASI DENGAN BAKTERI Lactobacillus
TERHADAP TIMBAL (Pb) YANG DISEMPROTKAN PADA DAUN MURBEI YANG DIGUNAKAN SEBAGAI PAKAN CACING Lumbricus
rubellus
INTISARI
Cacing Lumbricus rubellus mulai dilirik untuk pengobatan. Cacing ini diberi makan daun murbei yang telah disemprot dengan timbal (Pb) kemudian direndam dalam cairan pemfermentasi EM-4. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah terdapat pengaruh fermentasi dengan bakteri Lactobacillus
terhadap timbal (Pb) yang disemprotkan pada daun murbei.
Penelitian ini mengikuti rancangan penelitian eksperimental pola acak dengan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).
Parameter validasi metode pada penelitian ini meliputi akurasi, presisi, linearitas, LOD, dan LOQ. Perolehan nilai rentang persen recovery dan %RSD pada konsentrasi 0, 2, 4, 6, 8, dan 10 µg/mL adalah 82,4–102,75 % dengan %RSD 0,000-3,8678 %. Regresi linier yang diperoleh adalah y = 0,0141x-0,0015 dengan koefisien korelasi (r) 0,9990. LOD yang diperoleh 0,1233 µg/mL dan LOQ sebesar 16,872 µg/g. Kadar timbal tertinggi pada daun 7.208 µg/g dan kadar terendah 3,604 µg/g. Sedangkan kadar timbal tertinggi pada air 0,4955 µg/mL dan kadar terendah 0,1802 µg/mL. Diketahui kadar timbal yang hilang sebesar 7.039,5 µg pada penetapan kadar diduga karena timbal ikut tersedimentasi dalam cairan pemfermentasi akibat bakteri Lactobacillus dan terdapat perbedaan signifikan antara kadar timbal (Pb) pada daun terfermentasi dengan non-fermentasi.
Kata kunci : cacing, daun murbei, fermentasi, spektrofotometer serapan atom (SSA), validasi metode, kadar timbal.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(20)
xix
DETERMINATION OF IMPACT FERMENTATION WITH Lactobacillus
BACTERIA ON SPRAYED LEAD (Pb) HEAVY METAL UPON MULBERRY LEAVES AS THE FOOD FOR Lumbricus rubellus WORMS
ABSTRACT
Lumbricus rubellus as a variety of earthworm has increasingly become a prominent way of medication. This kind of worms have been fed with the mulberry leaves that previously has been sprayed with the lead (Pb) heavy metal and soaked in the fermented water in combination with the soluble EM4. This analysis wants to know about any certain impact of fermentation process with the Lactobacillus bacteria on the strawberry leaves after a spraying step with the lead (Pb) heavy metal.
This research has followed the rule of experimental design and has applied the method of random sampling system, whereas the atomic absorption spectro-photometry has also been installed with a comparison of acetylene flow versus air = 3:2 L/minute and the height of combustor is 1.2 cm.
A proper method of validation to its parametric values in this research has properly covered to its accurate value, its precision, linearity, the LOD, and the LOQ. Results of its findings show about a percentage of recovery span and the RSD with several concentrated levels of consecutively 0, 2, 4, 6, 8, and 10 µg/mL is 82,4-102,75 % with % RSD of 0.000-3.8678%. Its linear regression value is y=0,0141x-0,0015 with a regression correlation coefficient (r) of 0.9990. The value of LOD is 0,1233 µg/mL where LOQ is 16,872 µg/g. The highest rate of lead (Pb) heavy metal in the leaves is 7.208 µg/g and for the least one is 3,604 µg/g. Meanwhile in the mixed water have found that the highest one is 0,4955 µg/mL and for the least is 0,1802 µg/mL. In this process of determination analysis can be found that the content level of lead (Pb) has lost as much as 7.039,5 µg. It is supposed that the lead (Pb) has been sedimented by chance in the fermentation fluid because of the presence of the Lactobacillus bacteria. There is significant difference between the content of lead (Pb) in fermented leaves and another one without a fermented process.
Keywords: earthworm, mulberry leaves, fermentation, AAS (atomic absorption spectrophotometry), method of validation, level of lead (Pb) heavy metal.
(21)
1
BAB I PENGANTAR
A. Latar Belakang
Cacing tanah merupakan hewan yang tidak bertulang belakang
(invertebrata) dan bertubuh lunak. Hewan ini banyak ditemukan di tanah yang
lembap, gembur serta terlindung dari sinar matahari. Cacing tanah juga seringkali
ditemukan di serasah. Sebagian orang menganggap hewan ini menjijikan
dikarenakan bentuk dan tubuhnya yang mengandung banyak lendir (Pangkulun,
2010).
Priosoeryanto (2001) menyebutkan bahwa cacing tanah khususnya
Lumbricus rubellus L. mengandung protein cukup tinggi yaitu sekitar 64-76%
dari berat keringnya serta mengandung 20 jenis asam amino. Ekstrak cacing tanah
jenis ini juga mengandung zat antipurin, antipiretik, antidotum, vitamin dan
beberapa enzim seperti lumbrokinase, peroksidase, katalase dan selulose yang
berkhasiat untuk pengobatan. Di samping itu, berdasarkan hasil penelitian yang
dilakukan di luar negeri, diperoleh informasi bahwa cacing tanah juga
menghasilkan zat pengendali bakteri yaitu lumbricin. Lumbricin mempunyai
aktifitas antimikroba berspektrum luas, yaitu dapat menghambat bakteri gram
negatif, bakteri gram posistif dan beberapa fungi (Damayanti, 2000). Oleh sebab
itu tidak mengherankan apabila saat ini Lumbricus rubellus L. mulai banyak
dilirik untuk pengobatan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(22)
Negara-negara Asia Timur seperti Cina, Jepang dan Korea serta beberapa
daerah di Indonesia telah lama menggunakan cacing Lumbricus rubellus sebagai
obat tradisional untuk menyembuhkan tifus dan diare. Dengan perkembangan
teknologi terkini, penggunaan cacing Lumbricus rubellus tidak lagi hanya
digunakan sebagai pengobatan tradisional namun sudah mulai dikembangkan
untuk pengobatan modern. Ekstrak cacing Lumbricus rubellus dilaporkan
memiliki sejumlah enzim protease fibrinolitik (lumbrokinase) yang berpotensi
untuk pengobatan kasus trombosis akut seperti stroke, aterosklerosis, dan emboli
paru (Mihara et al., 1991).
Meskipun timbal (Pb) bukan merupakan elemen yang penting untuk
suatu tanaman, timbal (Pb) dapat dengan mudah terabsorbsi dan terakumulasi
pada beberapa bagian tanaman (Sharma dan Dubey, 2005). Pencemaran logam
berat timbal (Pb) pada tanaman dapat terjadi melalui udara ataupun karena
penyerapan logam berat timbal (Pb) yang ada di dalam tanah oleh tanaman yang
tumbuh di atasnya. Kandungan timbal (Pb) dapat bervariasi dalam satu tanaman,
Antosicwicz (1992) menyebutkan kandungan timbal (Pb) dalam berbagai macam
organ tamanan mulai dari yang terbesar sampai yang terkecil adalah sebagai
berikut: akar > daun > batang > susunan bunga yang terdapat pada tangkai > biji.
Dalam pemeliharaannya, cacing Lumbricus rubellus yang telah lama
digunakan sebagai obat tradisional untuk menyembuhkan tifus dan diare, diberi
makan berupa daun murbei yang difermentasi dengan cairan pemfermentasi
EM-4. Pada penelitian ini, peneliti ingin melihat nasib logam berat timbal (Pb) yang
(23)
3
pemfermentasi EM-4 serta melihat kemungkinan terjadinya perpindahan timbal
(Pb) pada daun murbei ke dalam air pemfermentasi. Penelitian ini merupakan
bagian dari rangkaian penelitian untuk melihat kemungkinan asal kandungan
timbal (Pb) yang terdapat pada kapsul cacing Lumbricus rubellus L. (Suryasmi,
2013) dan pada cacing Lumbricus rubellus L. (Chua, 2013). Hal ini juga
digunakan untuk memperkirakan kadar timbal (Pb) yang terkandung agar tidak
melebihi batas yang dipersyaratkan oleh BPOM yaitu tidak lebih dari 10 ppm
(BPOM, 2008).
Pada proses penetapan kadar timbal (Pb) dalam daun murbei yang
digunakan sebagai pangan cacing diperlukan suatu metode yang tervalidasi.
Pemilihan metode analisis kuantitatif yang memiliki sensitivitas, liniearitas,
akurasi dan presisi yang baik merupakan suatu aspek yang sangat penting agar
diperoleh hasil yang acceptable (dapat diterima).
Pada penelitian ini peneliti menggunakan metode SSA (Spektrofotometer
Serapan Atom). Dasar pemilihan metode SSA pada penelitian ini adalah karena
instrumen ini sangat sensitif. Instrumen ini menggunakan lampu katoda dimana
lampu ini hanya dapat mendeteksi 1 jenis logam saja sehingga metode ini dapat
menentukan kadar logam tanpa dipengaruhi oleh keberadaan logam yang lain.
Selain itu metode ini cocok untuk pengukuran unsur-unsur logam dalam jumlah
kecil (trace) dan sangat kecil (ultrace). Sebab cara analisis ini memberikan kadar
total unsur logam dalam suatu sampel dan tidak bergantung pada bentuk molekul
dari logam dalam sampel tersebut. Metode ini cocok untuk analisis logam dalam
jumlah kecil karena dapat menentukan kadar logamdengan kepekaan yang tinggi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(24)
(batas deteksi dengan konsentrasi yang sangat kecil, yaitu kurang dari 1 ppm),
pelaksanaannya relatif sederhana dan interfensinya sedikit (Gandjar dan Rohman,
(25)
5
1. Perumusan masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka dapat disusun permasalahan
sebagai berikut :
a. Apakah penetapan kadar logam berat timbal (Pb) pada daun murbei
yang digunakan sebagai pangan cacing Lumbricus rubellus dan air rendaman daun
murbei setelah proses fementasi dengan menggunakan SSA (Spektrofotometer
Serapan Atom) telah memenuhi persyaratan validitas yang baik?
b. Apakah terjadi kemungkinan perpindahan logam berat timbal (Pb)
pada daun murbei ke dalam air pemfermentasi?
c. Apakah terdapat perbedaan yang signifikan antara kadar logam
berat timbal (Pb) pada daun yang difermentasi dengan yang tidak difermentasi?
2. Keaslian penelitian
Penelitian mengenai keberadaan logam berat timbal (Pb) yang telah
dilakukan adalah Analisis Kandungan Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) dalam
Cacing Tanah Secara Spektrofotometri Serapan Atom (Syarifah, 2010); Analisa
Kandungan Kalsium dan Magnesium dalam Cacing Tanah Secara
Spektrofotometri Serapan Atom (Nesti, 2012); Analisis Logam Berat Pb dan Cd
dalam Sampel Ikan dan Kerang secara Spektrofotometri Serapan Atom (Supriatno
dan Lelifajri, 2009); Kandungan Timbal pada Daun Tanaman di Kota Cebu,
Filipina (Mendoza dan Hipe, 2008). Berdasarkan studi pustaka di atas, maka
belum pernah ada penelitian mengenai Pengaruh Fermentasi dengan Bakteri
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(26)
Lactobacillus terhadap Timbal (Pb) yang Disemprotkan pada Daun Murbei yang
Digunakan sebagai Pakan Cacing Lumbricus rubellus.
3. Manfaat Penelitian
1. Manfaat teoretis. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menambah
informasi tentang kemungkinan terkandungnya logam berat timbal (Pb) pada daun
yang digunakan sebagai pangan cacing Lumbricus rubellus.
2. Manfaat praktis. Dengan adanya penelitian ini diharapkan farmasis
dapat lebih teliti dan berhati-hati dalam memberikan pengobatan tradisional yang
berasal dari bahan alam kepada pasien.
B. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengetahui apakah penetapan kadar logam berat timbal (Pb) pada daun
murbei yang digunakan sebagai pangan cacing Lumbricus rubellus dan air
rendaman daun murbei setelah proses fementasi dengan menggunakan SSA
(Spektrofotometer Serapan Atom) telah memenuhi persyaratan validitas yang
baik.
2. Mengetahui apakah terjadi kemungkinan perpindahan logam berat timbal (Pb)
pada daun murbei ke dalam air pemfermentasi.
3. Mengetahui apakah terdapat perbedaan yang signifikan antara kadar logam
berat timbal (Pb) pada daun yang difermentasi dengan yang tidak
(27)
7
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Cacing Tanah Lumbricus rubellus
1. Klasifikasi
Cacing tanah Lumbricus rubellus tergolong dalam kelompok binatang
avertebrata (tidak bertulang belakang) sehingga sering disebut binatang lunak.
Seluruh tubuhnya tersusun atas segmen-segmen yang berbentuk cincin sehingga
digolongkan dalam filum Annelida. Di setiap segmen terdapat rambut yang keras
yang berukuran pendek yang disebut seta. Oleh karena jumlah seta pada tubuh
cacing Lumbricus rubellus sangat sedikit maka cacing ini dimasukkan dalam kelas
Oligochaeta. Istilah cacing tanah (earthworm) sendiri hanya ditunjukkan pada
binatang kelas Oligochaeta ini (Pangkulun, 1999).
Kelas Oligochaeta dibagi menjadi 12 famili yang satu di antaranya
adalah Lumbricidae yang merupakan famili cacing Lumbricus rubellus. Genus
Lumbricus ini sangat menyukai bahan organik yang berasal dari kotoran ternak
dan sisa-sisa tumbuhan. Itulah sebabnya cacing ini juga disebut dekomposer
karena dapat mengubah bahan organik menjadi kompos (Pangkulun, 1999).
Gambar 1. Bagian tubuh cacing (Khairuman dan Amri, 2009)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(28)
2. Kandungan Cacing Lumbricus rubellus
Kandungan protein yang dimiliki cacing Lumbricus rubellus mencapai
64-76% dan dinyatakan lebih tinggi dibanding sumber protein lainnya. Protein
yang terkandung dalam tubuh cacing Lumbricus rubellus terdiri dari setidaknya
ada sembilan macam asam amino esensial serta empat macam asam amino
non-esensial. Sembilan macam asam amino esensial tersebut meliputi arginin, histidin,
leusin, isoleusin, valin, metionin, fenilalanin, lisin dan treonin. Sedangkan asam
amino non-esensial yang terkandung pada cacing Lumbricus rubellus ialah sistein,
glisin, serin dan tirosin (Pangkulun, 1999).
Banyaknya asam amino yang terkandung pada cacing Lumbricus
rubellus dapat memberikan indikasi bahwa cacing tersebut juga mengandung
enzim yang sangat berguna bagi kesehatan manusia (Pangkulun, 2010).
Tabel I. Komposisi kandungan asam amino pada cacing tanah (Pangkulun, 1999)
Asam Amino Komposisi (%)
Asam Amino Esensial
Arginin 4,13
Histidin 1,56 Isoleusin 2,58
Leusin 4,84
Lisin 4,33
Metionin 2,18 Fenilalanin 2,25
Treonin 2,95
Valin 3,01
Asam Amino Non-esensial
Sistein 2,29
Glisin 2,92
Serin 2,88
(29)
9
3. Manfaat Cacing Lumbricus rubellus untuk Kesehatan
Beberapa manfaat cacing Lumbricus rubellus yang telah diketahui untuk
kesehatan manusia adalah sebagai:
a.Antipiretik. Pemanfaatan cacing sebagai antipiretik lebih aman
karena komponen kimia cacing tanah tidak menimbulkan efek toksik bagi
manusia. Senyawa aktif yang berfungsi sebagai antipiretik adalah senyawa
golongan alkaloid (Khairuman dan Amri, 2009).
b.Obat diare dan pelancar aliran darah. Senyawa aktif dalam cacing
tanah diketahui mampu melumpuhkan bakteri patogen khususnya Eschericia colli
yang merupakan penyebab diare. Selain itu cacing juga mengandung enzim
seperti peroksidase, katalase, dan selulose yang berguna untuk memperbaiki
proses fisiologi tubuh dan melancarkan sirkulasi darah (Khairuman dan Amri,
2009).
c.Obat stroke dan hipertensi. Ekstrak cacing Lumbricus rubellus
dilaporkan memiliki sejumlah enzim protease fibrinolitik (lumbrokinase) yang
berpotensi untuk pengobatan kasus trombosis akut seperti stroke, aterosklerosis,
dan emboli paru (Mihara et al., 1991).
B. Pencemaran Logam Berat
Terdapat dua sumber kontaminan logam berat, yaitu lewat pencemaran
udara dan bahan makanan. Pencemaran udara sebagai sumber kontaminan yang
utama adalah berasal dari asap buangan kendaraan bermotor. Logam berat
merupakan istilah yang digunakan untuk unsur-unsur transisi yang mempunyai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(30)
massa jenis atom lebih besar dari 6 g/cm3. Merkuri (Hg), timbal (Pb), tembaga
(Cu), kadmium (Cd) dan strontium (Sr) adalah merupakan contoh logam berat
yang berupa kontaminan yang berasal dari luar tanah dan perlu diperhatikan
karena berhubungan erat dengan pertanian, ekotoksikologi serta dapat
mempengaruhi kesehatan manusia (Darmono, 1995).
C. Timbal (Pb) 1. Definisi
Timbal lebih dikenal dengan nama timah hitam dan dalam bahasa
ilmiahnya dikenal dengan kata Plumbum dan logam ini dilambangkan dengan Pb.
Dalam tabel periodik unsur kimia, logam ini termasuk kedalam kelompok
logam-logam golongan IV–A. Timbal mempunyai nomor atom 82 dan berat atom 207,2.
Timbal merupakan suatu logam berat berwarna kelabu kebiruan dan lunak dengan
titik leleh 327°C dan titik didih 1.620°C. Timbal (Pb) bisa larut dalam asam nitrat,
asam asetat dan asam sulfat pekat (Palar, 1994).
2. Keracunan Timbal
Kelebihan timbal didalam tubuh dapat memberikan efek toksik
multisistemik melalui tiga mekanisme, yaitu melalui aktivitas hambatan enzim,
sebagai konsekuensi ikatan pada gugus sulfuhidril (-SH); dengan mempengaruhi
aksi kation esensial, terutama kalsium, zat besi dan seng; dan mengubah struktur
reseptor serta membran sel (Katzung, 2004).
Charlena (2004) menyatakan bahwa timbal dapat masuk ke dalam tubuh
(31)
11
sistem peredaran darah dan kemudian menyebar ke berbagai jaringan seperti
ginjal, hati, otak, syaraf dan tulang. Keracunan timbal dinyatakan dengan 3P yaitu
pallor (pucat), pain (sakit) dan paralysis (kelumpuhan). Keracunan yang terjadi
dapat berupa keracunan kronis maupun keracunan akut. Keracunan timbal kronis
ditandai dengan gejala seperti depresi, sakit kepala, sulit berkonsentrasi, daya
ingat terganggu, serta sulit tidur. Sedangkan gejala yang timbul apabila seseorang
mengalami keracunan akut adalah mual, muntah, sakit perut hebat, kelainan
fungsi otak, anemia berat, kerusakan ginjal, bahkan kematian yang dapat terjadi
dalam waktu 1-2 hari.
D. Pengaruh Timbal pada Tanaman
Kandungan logam berat dalam tanah sangat berpengaruh terhadap
kandungan logam berat pada tanaman yang tumbuh di atasnya. Secara alamiah,
kandungan logam berat didalam tanah sangat rendah, kecuali tanah tersebut sudah
tercemar. Sebagian besar timbal (Pb) akan terakumulasi pada daun, batang, akar
dan umbi-umbian. Perpindahan timbal dari tanah ke tanaman dipengaruhi oleh
komposisi dan pH tanah (Charlena, 2004).
Tanaman dapat menyerap logam timbal pada saat kondisi kesuburan dan
kandungan bahan organik tanah rendah. Pada keadaan ini, logam berat akan
terlepas dari tanah dan akan bergerak bebas pada larutan tanah dalam bentuk ion.
Jika logam lain tidak dapat menghambat keberadaannya, maka akan terjadi
serapan logam timbal oleh akar tanaman (Charlena, 2004).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(32)
Kandungan timbal (Pb) pada masing-masing organ tanaman dapat
bervariasi dalam satu tanaman, Antosicwicz (1992) menyebutkan kandungan
timbal (Pb) dalam berbagai macam organ tamanan mulai dari yang terbesar
sampai yang terkecil adalah sebagai berikut: akar > daun > batang > susunan
bunga yang terdapat pada tangkai > biji. Daun memiliki kemampuan yang
berbeda-beda dalam mengakumulasi kadar timbal (Pb). Kandungan timbal
terbesar ditemukan pada daun yang masih muda dan daun yang tua (Godzik,
1993).
Timbal (Pb) yang masuk ke dalam sel tanaman meskipun dalam jumlah
yang kecil, dapat menimbulkan efek yang merugikan pada proses fisiologi
tanaman. Timbal yang tekandung pada tanaman dapat menghambat aktivitas
enzim, mengganggu keseimbangan air pada tanaman serta merubah status
hormonal dan merubah permeabilitas membran (Sharma dan Dubey, 2005). Pada
konsentrasi tinggi, timbal seringkali dapat mengakibatkan kematian sel tanaman
(Ernst, 1998).
(33)
13
E. Daun Murbei
Gambar 3. Daun Murbei
Keng (1969) menyebutkan klasifikasi tanaman murbei adalah sebagai
berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Sub divisi : Angiospermae
Classis : Dicotyledone
Ordo : Urticales
Family : Moraceae
Genus : Morus
Species : Morus sp.
Kandungan protein kasar daun murbei (Morus alba L.) 22-23% lebih
tinggi dibandingkan tanaman hijau lainnya seperti rumput raja (8,2%), star grass
(8,9%) serta rumput gajah yang hanya mengandung 9% protein (Boschini, 2002).
Kandungan lain yang terdapat dalam daun murbei adalah asam amino, vitamin A,
vitamin B, vitamin C, karoten, asam folat dan mineral. Komposisi nutrien yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(34)
lengkap serta produksi yang tinggi menjadikan tanaman murbei potensial
dijadikan bahan pakan ternak (Parakkasi, 1999). Daun murbei juga disebutkan
memiliki kandungan fitokimia berupa saponin, fenol, alkaloid, flavonoid, tanin,
oksalat, serta penghambat tripsin (Omidiran, Baiyewu, Ademola, Fakorede,
Toyinbo, Adewumi, dan Adekule, 2012).
F. Effective Microorganism-4 (EM-4)
Gambar 4. Effective Microorganism-4
Konsep dan teknologi EM-4 dalam bidang pertanian telah diterapkan
oleh petani organik di Jepang. EM-4 dapat memacu pertumbuhan tanaman dengan
cara:
1. Melarutkan kandungan unsur hara dari batuan induk yang kelarutannya
rendah, misalnya batuan fosfat.
2. Mereaksikan logam-logam berat dari senyawa-senyawa untuk menghambat
penyerapan logam berat oleh pertukaran tanaman.
3. Menyediakan molekul-molekul organik sederhana agar dapat diserap langsung
oleh tanaman, misalnya asam amino.
(35)
15
5. Memacu pertumbuhan tanaman dengan cara mengeluarkan zat pengatur
tumbuh.
6. Memperbaiki dekomposisi bahan organik, residu tanaman serta memperbaiki
ulang unsur hara.
Apabila seluruh pengaruh yang menguntungkan tersebut bekerja secara sinergis,
maka tanaman dapat tumbuh dengan optimal walaupun tanpa menggunakan
pupuk dan pestisida. Hasil penelitian menunjukkan bahwa EM-4 dapat
memfermentasikan bahan organik yang terdapat dalam tanah dengan melepaskan
hasil fermentasi berupa alkohol, gula, vitamin, asam amino dan senyawa organik
lainnnya. Menurut Wididana dan Higa (1996), jenis mikroorganisme yang
terkandung dalam EM-4 adalah genus Lactobacillus (bakteri asam laktat) serta
sejumlah bakteri fotosintetik, streptomyces dan ragi.
Penggunaan Lactobacillus (bakteri asam laktat) saat ini mulai
dikembangkan untuk menghilangkan logam berat yang ada pada lingkungan.
Penggunaan Lactobacillus sebagai penjerap alami logam berat dinilai memberikan
hasil performa yang lebih baik, selain itu murah serta tersedia dalam jumlah
banyak. Sebenarnya proses penghilangan logam berat pada lingkungan dapat
dilakukan dengan berbagai macam metode yang sudah ada, yaitu dengan
presipitasi, flokulasi, ion exchange dan filtrasi membran, namun harganya yang
relatif mahal serta tidak efektif apabila digunakan untuk menghilangkan logam
dalam konsentrasi kecil dan meninggalkan sisa yang harus dibuang (Rayes, 2012).
Lactobacillus menghasilkan exopolysaccharide (EPS) yang dapat
digunakan sebagai penjerap logam berat karena permukaannnya yang luas.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(36)
Penyerapan logam berat oleh exopolysaccharide (EPS) menunjukkan interaksi
antara kation logam yang dijerap dengan muatan negatif yang ada pada
exopolysaccharide (EPS) (Perez, Ribera, Quesada, Aguilera, Cormenzana,
Sanchez, 2008). Exopolysaccharide (EPS) terdiri dari beberapa gugus seperti
karboksil, hidroksil dan gugus fosfat. Oleh sebab itu, bakteri asam laktat dapat
membentuk ligan yang terjadi karena ikatan dengan kationik seperti kadmium
(Cd) dan timbal (Pb) (Halttunen, Salminen, dan Tahvonen, 2006). Dengan
demikian, timbal (Pb) yang disemprotkan pada daun murbei diperkirakan dapat
berpindah dari daun kedalam cairan pemfermentasi.
G. Analisis Kandungan Timbal (Pb) dalam Daun 1. Destruksi
Jaringan hewan serta tanaman, cairan biologis, dan komponen organik
biasanya diuraikan dengan destruksi basah, baik menggunakan asam tunggal
maupun campuran asam atau dengan pengabuan kering pada temperatur tinggi
(400-700 C°) pada tungku api. Hasil dari proses destruksi basah yang dilakukan
pada suatu senyawa adalah karbon dioksida, air, dan zat lain yang mudah
menguap, yang akan didorong keluar, meninggalkan garam atau asam dari
konstituen inorganik. (Christian, 2004).
a. Dry ashing/ Destruksi kering
Destruksi kering merupakan destruksi dari matriks sampel tanpa
menggunakan pelarut. Destruksi kering memberikan keuntungan lebih dibanding
(37)
17
Namun destruksi kering ini juga memiliki kekurangan yaitu terdapat
kemungkinan kehilangan sampel logam yang dapat terjadi baik karena penguapan
maupun terjadi penyerapan (absorpsi) sampel oleh wadah (Cantle, 1982).
b. Wet ashing/ Destruksi Basah
Destruksi basah dengan menggunakan campuran dari asam nitrat dan
asam sulfat adalah prosedur oksidasi yang paling sering dipakai. Biasanya
sejumlah kecil dari asam sulfat digunakan dengan volume asam nitrat yang lebih
besar (20-30 mL). Destruksi basah biasanya dilakukan dengan labu Kjehdahl.
Asam nitrat menghancurkan zat organik, tetapi tidak cukup panas untuk
menghancurkan semuanya. Asam nitrat akan menguraikan sebagian besar materi
organik namun tidak mencapai suhu yang cukup untuk merusak semua materi
organik karena terlebih dahulu menguap dan yang tertinggal adalah asam sulfat.
Saat asam nitrat mulai menguap, asam sulfat masih akan tersisa didalam
erlenmeyer kemudian asap tebal SO3 akan mulai terbentuk dan memenuhi
erlenmeyer. Asam sulfat akan menguraikan bahan organik yang tersisa di dalam
erlenmeyer tersebut. Destruksi dilanjutkan sampai cairan jernih (Christian, 2004).
H. Spektrofotometer Serapan Atom
Spektrofotometer serapan atom (SSA) merupakan salah satu metode
analisis yang dapat digunakan untuk analisis logam dan mineral, secara kualitatif
dan kuantitatif. Dalam spektrofotometer serapan atom, sumber garis-garis
spektrum untuk eksitasi atom adalah hollow cathode lamp (lampu katoda
berongga). Lampu katoda berongga memiliki garis spektrum yang spesifik untuk
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(38)
tiap unsur. Prinsip yang mendasari analisis kuantitatif menggunakan
spektrofotometer serapan atom adalah dengan mengukur besarnya serapan sinar
dari transmitan. Dimana besarnya serapan yang dihasilkan sebanding dengan
jumlah atom yang terdapat didalam sampel. Sampel yang berbentuk cairan diubah
dalam bentuk kabut, kemudian diubah ke dalam bentuk atom didalam nyala api.
Dalam spektrofotometer serapan atom terdapat sumber sinar berupa lampu katoda
(hollow cathode lamp), yang memiliki panjang gelombang (λ) tertentu untuk setiap unsur (Khopkhar, 1990).
Atom-atom pada keadaan dasar mampu menyerap energi cahaya yang
panjang gelombang resonansinya khas untuk setiap atom. Jika cahaya dengan
panjang gelombang (λ) resonansi itu dilewatkan nyala yang mengandung atom-atom logam, maka sebagian cahaya itu akan diserap dan jauhnya penyerapan akan
berbanding lurus dengan banyaknya atom keadaan dasar yang berada dalam nyala.
Inilah asas yang mendasari spektrofotometer serapan atom (Khopkhar, 1990).
Instrumentasi dari spektrofotometer serapan atom adalah sebagai berikut:
1. Sumber cahaya
Ada dua jenis lampu yang digunakan yaitu hollow cathode lamp dan
electroda-discharge lamp. Hollow cathode lamp atau lampu katoda berongga
mempunyai sebuah katoda pemancar yang dibuat dari senyawa yang sama dengan
yang dianalisis dengan lampu tersebut. Electroda-discharge lamp atau lampu
discas tak berelektroda terdiri dari tabung kuarsa yang mengandung unsur yang
diperlukan atau garamnya (Pudjaatmaka, 1994). Sumber sinar yang biasa
(39)
19
terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung anoda dan katoda. Katoda
berbentuk silinder yang berongga, terbuat dari logam atau dilapisi logam tertentu.
Tabung pada katoda ini diisi dengan gas mulia (neon atau argon) dengan tekanan
yang rendah (10-15 torr). Kelemahan penggunaan lampu katoda adalah satu
lampu hanya digunakan untuk satu unsur. Namun saat ini sudah banyak dijumpai
lampu katoda berongga kombinasi, yaitu satu lampu dilapisi dengan beberapa
unsur sehingga dapat digunakan untuk analisis beberapa unsur sekaligus (Watson,
2007).
2. Pembakar
Sampel yang akan dianalisis dengan Spektofotmeter Serapan Atom
(SSA) harus diuraikan menjadi atom-atom netral. Untuk mengubah sampel
menjadi bentuk netral dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan nyala
(flame) dan dengan tanpa nyala (flamless). Nyala digunakan untuk mengubah
sampel yang berupa padatan atau cairan menjadi bentuk uap atomnya serta
berfungsi untuk atomisasi (Watson, 2007).
Teknik atomisasi dengan nyala dinilai kurang peka sebab atom dapat
gagal mencapai nyala, tetesan sampel yang masuk kedalam nyala terlalu besar dan
proses atomisasi kurang sempurna. Oleh sebab itu, pengatoman dengan tanpa
nyala dapat digunakan sebagai pengganti teknik pengatoman dengan nyala
(Gandjar dan Rohman, 2007).
Ketika sampel yang telah berubah menjadi uap dibawa menuju api,
pelarut akan menguap di primary combustion zone. Hasil dari tahap ini adalah
pemisahan partikel padat yang dibawa menuju interzonal region. Daerah ini
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(40)
merupakan daerah dengan suhu tertinggi, disini gas atom dan ion akan terbentuk
dari partikel padat. Eksitasi dari spektra emisi atom juga terjadi di daerah ini.
Tahap terakhir, atom dan ion akan dibawa menuju lapisan terluar atau secondary
combustion zone dimana akan terjadi oksidasi sebelum hasil atomisasi dibuang
melalui atomik (Khopkhar, 1990).
3. Pengabut
Fungsi pengabut adalah untuk menghasilkan kabut atau aerosol larutan
uji. Larutan yang akan dikabutkan ditarik kedalam pipa kapiler oleh kerja venturi
dari semprotan udara yang bertiup melintasi ujung kapiler. Untuk mengkabutkan
sampel yang berupa cairan diperlukan gas bertekanan tinggi untuk menghasilkan
aerosol yang halus. Aerosol kemudian dibawa kedalam nyala, dimana
logam-logam dalam larutan sampel akan diubah ke dalam bentuk atom.
4. Monokromator
Fungsi monokromator adalah untuk menyempitkan lebar pita radiasi
sehingga diatur untuk memantau panjang gelombang yang sedang dipancarkan
oleh lampu katoda rongga. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan interferensi
oleh radiasi yang dipancarkan dari nyala, dari unsur-unsur lain dalam sampel
(Watson, 2007).
5. Detektor
Detektor berguna untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat
(41)
21
6. Readout
Readout merupakan system pencatatan hasil. Pencatatan hasil dilakukan
dengan suatu alat yang telah terkalibrasi untuk pembacaan suatu transmisi atau
absorbansi. Hasil pembacaan dapat berupa angka ataupun kurva dari suatu
recorder yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Gandjar dan
Rohman, 2007).
I. Parameter Validasi Metode Analisis
Validasi metode analisis merupakan suatu proses pembuktian bahwa
suatu metode analisis mampu menghasilkan data yang dapat diterima dan
terpercaya, sehingga dapat digunakan untuk tujuan analisis tertentu (Christian,
2004). Menurut Snyder, Kirkland, dan Dolan (2010), metode analisis dapat
dikelompokkan menjadi 4 kategori yaitu:
• Kategori 1, merupakan metode analisis yang digunakan untuk mengukur komponen utama/ jumlah besar (termasuk bahan pengawet)
atau bahan aktif obat dari suatu sediaan.
• Kategori 2, merupakan metode analisis untuk penentuan impurities
bahan obat dan degradasi produk obat, termasuk penentuan kuantitatif
dan uji batas.
• Kategori 3, merupakan metode analisis yang digunakan untuk menentukan karakteristik sediaan farmasi.
• Kategori 4, merupakan metode analisis untuk identifikasi secara kualitatif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(42)
Setiap kategori metode analisis memiliki persyaratan validitas yang
berbeda-beda seperti tercantum pada tabel II berikut.
Tabel II. Parameter validasi untuk tiap kategori analisis (Snyder, Kirkland, Galjh, 2010)
Parameter
Validasi Kategori I
Kategori 2
Kategori 3 Kategori 4 Kuantitatif Uji Batas
Akurasi Ya Ya * * Tidak
Presisi Ya Ya Tidak Ya Tidak Spesifisitas Ya Ya Ya * Ya LOD Tidak Tidak Ya * Tidak LOQ Tidak Ya Tidak * Tidak Linearitas Ya Ya Tidak * Tidak Rentang Ya Ya Tidak * Tidak *Mungkin dibutuhkan, tergantung dari tipe uji.
1. Linearitas
Linearitas merupakan kemampuan suatu metode untuk memperoleh
hasil-hasil uji yang secara langsung proporsional dengan konsentrasi analit pada
kisaran yang diberikan. Linearitas suatu metode menggambarkan seberapa baik
kurva kalibrasi yang nmenghubungkan antara respon (y) dengan konsentrasi (x)
(Gandjar dan Rohman, 2007).
2. Akurasi
Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil
analis dengan kadar analit yang sebenarnya. Akurasi diukur sebagai banyaknya
analit yang diperoleh kembali pada suatu pengukuran dengan melakukan spiking
pada suatu sampel. Data diperoleh sebagai persentase perolehan kembali (Chan,
(43)
23
3. Presisi
Presisi adalah pengukuran yang menunjukkan derajat kesesuaian antara
hasil beberapa seri pengujian yang diperoleh dari sampel-sampel yang diambil
dari campuran yang homogen (Ahuja dan Rasmussen, 2007).
4. Rentang
Rentang metode adalah penyataan batas terendah dan tertinggi analit
yang sudah ditunjukkan dapat ditetapkan dengan kecermatan, keseksamaan dan
linearitas yang dapat diterima (Harmita, 2004).
5. Batas Deteksi (LOD)
Batas deteksi merupakan jumlah terkecil analit dalam sampel yang dapat
dideteksi dan masih memberikan respon signifikan dibandingkan dengan blanko,
batas deteksi merupakan uji batas. LOD dapat dihitung dengan rumus:
��� = 3,3 � ��
�
Keterangan :
Sa = standar deviasi dari intercept
b = slope yang menggambarkan arah garis linear (kepekaan arah) dari kurva baku
antara respon terhadap kadar.
6. Batas Kuantifikasi (LOQ)
Batas kuantfikasi merupakan kuantitas terkecil analit dalam sampel yang
masih dapat memenuhi kriteria cermat dan seksama (Gandjar dan Rohman, 2007).
LOQ dapat dihitung dengan rumus:
��� = 3,3 � ��
�
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(44)
Keterangan :
Sa = standar deviasi dari intercept
b = slope yang menggambarkan arah garis linear (kepekaan arah) dari kurva baku
(45)
25
J. Landasan teori
Cacing tanah L.rubellus tergolong dalam kelompok binatang avertebrata
(tidak bertulang belakang) yang sering digunakan untuk sebagai obat alternatif
untuk mengobati penyakit tipus dan demam (Priosoeryanto, 2001). Dengan
perkembangan teknologi terkini, penggunaan cacing Lumbricus rubellus tidak lagi
hanya digunakan sebagai pengobatan tradisional namun sudah mulai
dikembangkan untuk pengobatan modern. Dalam pemeliharaannya, cacing
Lumbricus rubellus yang telah lama digunakan sebagai obat tifus dan diare ini,
diberi makan berupa daun murbei yang difermentasi terlebih dahulu dengan cairan
pemfermentasi EM-4 (Pangkulun, 2010). Pada penelitian ini, daun murbei diberi
perlakuan dengan disemprot timbal (Pb) untuk menggambarkan adanya
pencemaran timbal (Pb) pada daun tersebut sehingga diharapkan nasib timbal (Pb)
pada daun murbei dengan adanya proses fermentasi dapat diketahui.
Dalam menentukan kandungan logam berat timbal (Pb) pada pangan
cacing Lumbricus rubellus berupa daun murbei dengan adanya proses fermentasi
digunakan spektrofotometer serapan atom (SSA). Instrumen ini dapat dengan
spesifik mendeteksi keberadaan timbal (Pb) (Gandjar dan Rohman, 2007).
Parameter validasi metode yang akan diukur meliputi akurasi, presisi, linearitas,
sensitifitas, yang ditentukan dengan LOD dan LOQ.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(46)
K. Hipotesis
1. Timbal diduga berpindah dari daun ke dalam cairan pemfermentasi.
2. Apabila proses fermentasi sangat berpengaruh, kadar logam berat timbal (Pb)
pada daun yang difermentasi dengan yang tidak difermentasi akan berbeda
signifikan.
L. Rancangan Penelitian
Rancangan penelitian untuk membuktikan hipotesis digambarkan sebagai
berikut:
Daun murbei (bobot kering)
Fermentasi
Air Daun (destruksi)
Proses destruksi untuk validasi metode
Perbedaan kadar timbal (Pb) dalam daun murbei (fermentasi dan non-fermentasi) Perpindahan timbal (Pb)
Hipotesis 1
(47)
27
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini mengikuti rancangan penelitian eksperimental pola acak.
B. Variabel Penelitian
1. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah konsentrasi timbal (Pb) yang
disemprotkan pada daun murbei yang akan difermentasi, kadar seri larutan
baku Pb(NO3)2 dan lamanya fermentasi daun murbei yang digunakan
sebagai pangan cacing.
2. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah absorbansi serta kadar
timbal (Pb) yang diperoleh.
3. Variabel pengacau terkendali dalam penelitian ini adalah:
a. Lokasi pengambilan sampel daun murbei yang didapatkan sepanjang
jalan Godean km. 6,5.
b. Cara pemberian larutan Pb terhadap daun murbei yang akan
difermentasi, dilakukan dengan cara disemprotkan pada daun murbei
yang akan digunakan sebagai pangan cacing.
c. Operator alat Spektrofotometer Serapan Atom.
d. Kemurnian pelarut, digunakan pelarut yang memiliki grade pro
analysis.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(48)
C. Definisi Operasional
1. Bahan pakan cacing tanah adalah daun murbei yang diperoleh dari satu
pohon yang sama yang terletak di jalan Godean km 6,5 dan telah diberi
perlakuan dengan disemprot dengan cairan timbal (Pb) dan difermentasi
dengan cairan pemfermentasi EM-4.
2. Cemaran logam berat yang ingin diteliti adalah cemaran logam berat timbal
(Pb) pada pangan cacing Lumbricus rubellus yang berupa daun murbei,
yang diukur dengan spektrofotometri serapan atom (SSA) dan dinyatakan
dalam µg/mL.
D. Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain Pb(NO3)2
p.a (E.Merck), kalium bikomat (teknis), asam nitrat (HNO3) 65% p.a (E.Merck),
asam sulfat (H2SO4) 92-95% p.a (E.Merck), aquabides, cairan pemfermentasi
EM-4 (produksi PT. Songgolangit Persada Jakarta), sampel berupa daun murbei
yang diambil dari satu pohon yang sama yang terletak di jalan Godean km 6,5,
(49)
29
E. Alat Penelitian
Seperangkat alat Spektrofotometri Serapan Atom (AAS) (merek Perkin
Elmer 3110), oven (merek Memmert), neraca analitik Ohaus Carat Series PAJ
1003 (max 60/120 g, min 0,001g, d = 0,01/0,1 mg), hotplate merk LabTech®,
pompa vakum, corong Buchner, kertas saring Whatman® (Filter Paper Circle,
589/3 Blue Ribbon ashless, ϕ90mm Schleircher&Schuell, Dassel, Germany), seperangkat alat gelas merk Pyrex® (Erlenmeyer, labu hisap, beker glass,
pengaduk, gelas ukur, labu ukur, pipet tetes, termometer, corong).
F. Tata Cara Penelitian 1. Pembuatan Asam Pencuci
Asam pencuci yang digunakan adalah campuran kalium bikromat 1 %
dalam 500 mL asam sulfat p.a (AOAC, 2007).
2. Pencucian Wadah dan Preparasi Peralatan
Peralatan dan wadah yang akan digunakan untuk analisis dibilas dengan
asam pencuci selama kurang lebih 15 menit, kemudian didiamkan pada lemari
asam selama 24 jam lalu dibilas dengan aquabides. Setelah kering, peralatan dan
wadah preparasi dimasukkan dalam kantong plastik dan disimpan dalam ruang
bebas debu (Edward, 2013).
3. Pembuatan Pelarut Asam Nitrat (HNO3) 1 M
Diambil 34,879 mL ≈ 35 mL larutan asam nitrat (HNO3) 65% p.a kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 500 mL dan dilarutkan dengan
aquabides sampai tanda.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(50)
4. Penetapan Bobot Kering
a. Bobot Tetap Wadah. Wadah yang digunakan untuk menimbang
sampel dibuat dengan cara mencetak alumunium foil pada flakon bebas timbal
(Pb) agar bentuk alumunium foil mengikuti bentuk flakon. Wadah alumunium foil
kemudian ditimbang dan dicatat hasil penimbangannya lalu wadah tersebut
dipanaskan dalam oven pada suhu 105oC selama 1 jam. Setelah satu jam wadah
dikeluarkan dan didinginkan sampai mencapai suhu kamar di dalam desikator.
Setelah itu wadah ditimbang sambil dicatat hasil penimbangannya kemudian
wadah alumunium foil dipanaskan kembali dalam oven pada suhu 105oC selama 1
jam, didinginkan kembali di dalam desikator serta ditimbang kembali sambil
dicatat hasil penimbangannya. Cara ini dilakukan berulang kali sampai diperoleh
bobot tetap. Bobot tetap berarti selisih dua kali penimbangan sampel berturut-turut
tidak lebih dari 0,5 mg tiap g sisa yang ditimbang (Depkes RI, 1974).
b. Bobot Kering Sampel Daun murbei. Sampel berupa daun murbei
dicuci dengan air kemudian dipotong menjadi kecil-kecil. Daun yang telah
dipotong kecil-kecil tadi dimasukkan ke dalam wadah alumunium foil. Wadah
alumunium foil yang berisi sampel kemudian ditimbang dan dicatat hasil
penimbangannya lalu dipanaskan dalam oven pada suhu 105oC selama 1 jam.
Setelah satu jam dikeluarkan dan didinginkan sampai mencapai suhu kamar di
dalam desikator. Setelah itu wadah yang berisi sampel tadi ditimbang sambil
dicatat hasil penimbangannya kemudian dipanaskan kembali dalam oven pada
suhu 105oC selama 1 jam, didinginkan kembali di dalam desikator serta ditimbang
(51)
31
sampai diperoleh bobot tetap. Bobot tetap berarti selisih dua kali penimbangan
sampel berturut-turut tidak lebih dari 0,5 mg tiap g sisa yang ditimbang (Depkes
RI, 1974).
5. Pembuatan Larutan Baku
a. Pembuatan Larutan Stok Baku Pb 1000 µg/mL (Stock Solution).
Lebih kurang 0,31970 g Pb(NO3)2 ditimbang, lalu dimasukkan ke dalam labu
takar 200 mL dan dilarutkan dengan HNO3 1 M hingga batas tanda pada labu.
b. Pembuatan Larutan Intermediet Pb 100 µg/mL. Sebanyak 10 ml
larutan stok baku Pb diambil, kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL
dan diencerkan dengan HNO3 1 M hingga tanda.
c. Pembuatan Seri Larutan Baku Pb untuk Adisi. Dibuat 6 seri larutan
baku Pb dengan konsentrasi 0 (blangko), 2, 4, 6, 8, dan 10 µg/mL dengan cara
mengambil larutan intermediet Pb 100 µg/mL sebanyak 0, 200, 400, 600, 800 dan
1000 μL dengan menggunakan mikropipet dan dimasukkan ke dalam labu takar 10 mL, kemudian diencerkan dengan HNO3 1 M hingga tanda.
d. Pembuatan Seri Larutan Baku Pb untuk Kurva Baku. Kurva baku
dibuat dari 6 seri konsentrasi yaitu 0,1 ; 0,5 ; 1 ; 2 ; 2,5 ; dan 3 µg/mL dengan cara
mengambil larutan intermediet Pb 100 µg/mL sebanyak 10, 50, 100, 200, 250 dan
300 μL dengan menggunakan mikropipet dan dimasukkan ke dalam labu takar 10
mL, kemudian diencerkan dengan HNO3 1 M hingga tanda.
6. Validasi
Validasi dilakukan dengan menggunakan instrumen Spektrofotometer
Serapan Atom pada kondisi optimum. Kondisi optimum analisis timbal (Pb)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(52)
diperoleh dengan cara mengukur serapan maksimum pada panjang gelombang
optimum pada setiap perubahan parameter arus lampu, lebar celah, laju alir
asetilen, laju alir udara dan tinggi pembakar, seperti disajikan pada Tabel III
sebagai berikut:
Tabel III. Kondisi optimum spektrofotometer serapan atom (SSA)
Garis resonansi 283,3 nm Arus lampu katoda 10 mA Lebar celah 0,7 mm Laju alir asitilen 3 L/menit Laju alir udara 2 L/menit Tinggi pembakar 1,2 cm
Validasi metode analisis yang ditentukan pada penelitian ini meliputi :
• Akurasi
Akurasi metode analisis dinyatakan dengan persen perolehan
kembali (recovery). Untuk akurasi dengan metode penambahan baku/adisi
dapat dihitung dengan cara berikut:
% ��������= ������������������ − �������������������������
������������������������ℎ���
× 100 %
• Presisi
Presisi dinyatakan dalam % RSD (Relative Standart Deviation)
dapat dihitung dengan rumus:
% ���= ���������������� (��)
(53)
33
• Limit of quantitation (LOQ)
Limit of quantitation (LOQ) merupakan konsentrasi terkecil dari
analit yang dapat dikuantifikasi dan dapat memenuhi akurasi dan presisi.
LOQ dapat dihitung dengan rumus:
��� = 3,3 � ��
�
dimana Sa = standar deviasi dari intercept kurva adisi dan b = slope.
• Pengaruh prosedur analisis terhadap sampel.
Dilihat untuk mengetahui apakah ada pengaruh proses terhadap
hasil analisis, yaitu dengan cara mengeplotkan kedua kurva tersebut
kemudian dilihat signifikansi perbedaan slope-nya dengan menggunakan
uji-T.
a. Destruksi Basah (Wet Ashing). Sebanyak kurang lebih 2,5 g sampel
daun murbei (bobot kering) dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 100 mL.
Ditambahkan 7,5 mL H2SO4 pekat, 12,5 mL HNO3 pekat diikuti oleh
masing-masing seri larutan baku adisi ke dalam masing-masing-masing-masing erlenmeyer kemudian
pada bagian mulut erlenmeyer diletakkan kelereng. Sampel dipanaskan pada suhu
± 130°C (mendidih) sampai terbentuk asap kuning. Setelah asap
cokelat-kuning hilang, asap putih hasil peruraian H2SO4 akan muncul. Sampel pada
erlenmeyer akan berwarna lebih gelap dibandingkan sebelumnya. Ditambahkan
setetes demi setetes HNO3 pekat secara perlahan-lahan dan pemanasan
dilanjutkan sampai larutan menjadi jernih. Jika larutan yang terbentuk masih gelap
warnanya, ditambahkan lagi setetes demi setetets HNO3 dan didihkan lagi. Proses
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(54)
ini diulangi sampai larutan jernih. Sampel kemudian dibiarkan dingin sampai suhu
kamar. Dilakukan tiga kali replikasi (AOAC, 2007).
b. Penyaringan Sampel. Penyaringan dilakukan dengan menggunakan
kertas saring Whatman yang telah dijenuhkan dengan HNO3 1 M. Kertas saring
Whatman kemudian diletakkan pada bagian dalam corong Buchner yang
diletakkan pada labu hisap dan kemudian dihubungkan dengan pompa vakum.
Untuk mengantisipasi adanya sampel yang masih tertinggal pada erlenmeyer,
sebanyak 5 mL HNO3 1 M dituangkan kembali ke dalam erlenmeyer kemudian
saring kembali. Prosedur ini dilakukan sebanyak tiga kali hingga tidak ada sampel
yang tertinggal di erlenmeyer. Sedangkan untuk mengantisipasi adanya sampel
yang tertinggal pada kertas saring dan corong, 5 mL HNO3 1 M dituangkan ke
dalam labu hisap melewati kertas saring tersebut. Lakukan prosedur ini sebanyak
dua kali. Setelah sampel tersaring semua, sampel dituang ke dalam labu ukur 50
mL. Untuk menghindari adanya sampel yang tertinggal pada labu hisap, sebanyak
5 mL HNO3 1 M dituangkan kembali ke dalam labu hisap. Lakukan prosedur ini
sebanyak dua kali sampai tidak ada sampel yang tertinggal di labu hisap. Setelah
itu tambahkan HNO3 1 M hingga batas tanda. Labu ukur kemudian ditutup lalu
digojog. Larutan siap diujikan ke AAS pada kondisi optimum (AOAC, 2007).
7. Penetapan Kadar
a. Pembuatan Larutan Pb 10 µg/mL yang akan disemprotkan pada daun
murbei. Dibuat larutan Pb 10 µg/mL dengan mengambil 10 mL larutan stok Pb
1000 µg/mL, kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 1000 mL dan diencerkan
(55)
35
b. Pembuatan Cairan Pemfermentasi EM-4. Sebanyak 10 mL larutan
EM-4 dilarutkan ke dalam 1000 mL air.
c. Perlakuan Sampel. Sampel daunmurbei sebanyak kurang lebih 2,5 g
(bobot kering) untuk tiap-tiap hari perlakuan disemprot dengan larutan Pb 10
µg/mL sambil dibolak-balik dan dianginkan untuk sementara waktu sampai
sampel diperkirakan sudah kering. Setelah itu sampel dimasukkan ke dalam ember
yang berisi cairan pemfermentasi EM-4. Pengambilan sampel dilakukan pada hari
ke-0 (blangko), 1, 2, 3, 4, 5, 6, sampai hari ke-7.
d. Penetapan kadar Pb dalam air. Sampel diambil sebanyak 10 mL pada
hari ke-0 (blangko), 1, 2, 3, 4, 5, 6, dan 7, kemudian disaring dengan
menggunakan kertas saring Whatman yang telah dijenuhkan dengan HNO3 1 M.
Kertas saring Whatman kemudian diletakkan pada bagian dalam corong Buchner
yang diletakkan pada labu hisap dan kemudian dihubungkan dengan pompa
vakum. Untuk mengantisipasi adanya sampel yang tertinggal di dalam bekker
gelas dan kertas saring, HNO3 0,1 M dituangkan ke dalam bekker gelas kemudian
dituang kembali ke labu ukur melewati kertas saring. Sedangkan untuk
menghindari adanya sampel yang tertinggal pada labu hisap, HNO3 1 M
dituangkan kembali ke dalam labu hisap. Lakukan prosedur ini sebanyak dua kali
sampai tidak ada sampel yang tertinggal di labu hisap. Setelah sampel tersaring
semua, sampel dituang ke dalam labu ukur 10 mL. Tambahkan HNO3 1 M hingga
batas tanda. Dilakukan dua kali replikasi.
e. Penetapan kadar Pb dalam Daun murbei. Diambil sampel untuk
tiap-tiap hari perlakuan yang meliputi hari ke-0 (blangko), 1, 2, 3, 4, 5, 6, dan 7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(56)
kemudian dimasukkan ke dalam erlenmeyer 100 mL. Ditambahkan 7,5 mL
H2SO4 pekat, 12,5 mL HNO3 pekat ke dalam masing-masing erlenmeyer
kemudian pada bagian mulut erlenmeyer diletakkan kelereng. Sampel dipanaskan
pada suhu ± 130°C (mendidih) sampai terbentuk asap cokelat-kuning. Setelah
asap cokelat-kuning hilang, asap putih hasil peruraian H2SO4 akan muncul.
Sampel pada erlenmeyer akan berwarna lebih gelap dibandingkan sebelumnya.
Ditambahkan setetes demi setetes HNO3 pekat secara perlahan-lahan dan
pemanasan dilanjutkan sampai larutan menjadi jernih. Jika larutan yang terbentuk
masih gelap warnanya, ditambahkan lagi setetes demi setetets HNO3 dan didihkan
lagi. Proses ini diulangi sampai larutan jernih. Sampel kemudian dibiarkan dingin
sampai suhu kamar.
Setelah sampel jernih, dilakukan tahap selanjutnya yaitu penyaringan
sampel. Penyaringan dilakukan dengan menggunakan kertas saring Whatman
yang telah dijenuhkan dengan HNO3 1 M. Kertas saring Whatman kemudian
diletakkan pada bagian dalam corong Buchner yang diletakkan pada labu hisap
dan kemudian dihubungkan dengan pompa vakum. Untuk mengantisipasi adanya
sampel yang masih tertinggal pada erlenmeyer, sebanyak 5 mL HNO3 1 M
dituangkan kembali ke dalam erlenmeyer kemudian saring kembali. Prosedur ini
dilakukan sebanyak tiga kali hingga tidak ada sampel yang tertinggal di
erlenmeyer. Sedangkan untuk mengantisipasi adanya sampel yang tertinggal pada
kertas saring dan corong, 5 mL HNO3 1 M dituangkan ke dalam labu hisap
melewati kertas saring tersebut. Lakukan prosedur ini sebanyak dua kali. Setelah
(57)
37
menghindari adanya sampel yang tertinggal pada labu hisap, sebanyak 5 mL
HNO3 1 M dituangkan kembali ke dalam labu hisap. Lakukan prosedur ini
sebanyak dua kali sampai tidak ada sampel yang tertinggal di labu hisap.
Tambahkan HNO3 1 M hingga batas tanda. Labu ukur kemudian ditutup lalu
digojog. Larutan siap diujikan ke AAS pada kondisi optimum. Dilakukan
sebanyak 2 kali replikasi (AOAC, 2007).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(58)
38
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nasib timbal (Pb) yang
disemprotkan pada daun murbei serta melihat pengaruh fermentasi dengan bakteri
Lactobacillus terhadap timbal (Pb) yang disemprotkan pada daun murbei tersebut.
Daun murbei disini merupakan daun yang digunakan sebagai pangan cacing
Lumbricus rubellus.
A. Pembuatan Asam Pencuci dan Preparasi Peralatan
Pencucian dengan asam pencuci pada alat-alat gelas yang akan
digunakan dalam penelitian merupakan suatu hal yang harus dilakukan agar
alat-alat gelas yang digunakan tidak tercemar oleh bahan-bahan lain yang masih
tertinggal dalam alat-alat gelas tersebut. Apabila alat-alat gelas yang akan
digunakan tidak dicuci dengan menggunakan asam pencuci terlebih dahulu,
dikhawatirkan masih adanya bahan-bahan lain yang tertinggal dalam alat-alat
gelas tersebut yang dapat mempengaruhi hasil penelitian.
Asam pencuci yang digunakan adalah campuran kalium bikromat
(K2Cr2O7) 1 % dalam 500 mL asam sulfat p.a. Kalium bikromat ditimbang
sebanyak 5 gram kemudian dimasukkan ke dalam bekker gelas lalu ditambahkan
dengan sedikit asam sulfat p.a sambil diaduk untuk mempermudah kelarutannya.
Setelah larut, larutan tersebut dituang ke dalam labu ukur 500 mL dan ditambah
(59)
39
sempurna. Penggojokan tidak boleh dilakukan dengan keras sebab reaksi dari
larutan ini bersifat eksotermis.
Digunakan asam pencuci berupa campuran kalium bikromat dalam asam
sulfat adalah karena campuran kalium bikromat dan asam sulfat merupakan agen
pengoksidasi yang banyak digunakan dan sangat efektif untuk menghilangkan
bekas dari bahan-bahan organik yang mungkin masih menempel pada alat-alat
gelas yang akan digunakan dalam penelitian (Edward, 2013). Alat-alat gelas yang
akan digunakan dalam penelitian kemudian dicuci dengan menggunakan asam
pencuci selama 15 menit dengan cara diputar-putar agar seluruh permukaan alat
gelas terbasahi dengan asam pencuci. Setelah itu, alat-alat gelas dibiarkan
terendam dengan asam pencuci selama satu malam dengan tujuan agar
kotoran-kotoran yang berupa bahan organik yang masih menempel pada alat-alat gelas
dapat hilang. Selama melakukan pencucian alat-alat gelas dengan menggunakan
asam pencuci dilakukan di dalam lemari asam. Setelah alat-alat gelas direndam
selama satu malam, asam pencuci dituang kembali ke dalam labu ukur 500 mL
untuk digunakan pada pencucian alat-alat gelas berikutnya. Namun apabila asam
pencuci sudah berubah warna dari coklat-kemerahan menjadi hijau atau menjadi
sangat cair setelah digunakan, asam pencuci tidak boleh digunakan lagi sebab
berarti daya pengoksidasinya sudah berkurang sehingga tidak baik lagi apabila
masih digunakan untuk mencuci alat-alat gelas (Anonim, 2013).
Alat-alat gelas kemudian dikeluarkan dari lemari asam lalu dibilas
dengan aquabides selama 3 kali untuk menghilangkan kemungkinan adanya
kotoran yang masih tertinggal di dalam alat gelas. Aquabides merupakan air yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(60)
mengalami destilasi ganda sehingga tidak terkandung mineral di dalamnya.
Digunakan aquabides pada penelitian ini karena yang akan ditetapkan adalah
kandungan logam timbal (Pb) sehingga diharapkan tidak ada mineral lain yang
dapat mengganggu pengukuran logam timbal (Pb). Setelah dibilas dengan
aquabides, alat-alat gelas tersebut kemudian disimpan dalam kantong plastik
sampai saatnya alat-alat gelas tersebut akan digunakan agar terbebas dari debu dan
kotoran (Edward, 2013).
B. Penetapan Bobot Kering
Pada umumnya, semua zat (baik alat maupun bahan) yang disimpan pada
ruangan memiliki kecenderungan untuk menyimpan lembab (air) dari udara. Oleh
sebab itu perlu dilakukan kuantifikasi terlebih dahulu supaya bobot zat yang akan
kita gunakan dapat diketahui secara akurat. Penetapan bobot tetap wadah dan
bobot kering sampel dilakukan dengan prinsip penimbangan bobot berulang kali
sampai diperoleh bobot tetap.
Wadah yang digunakan pada penelitian ini berupa alumunium foil yang
dicetak pada flakon sehingga bentuk alumunium foil mengikuti bentuk dari flakon
tersebut. Tujuan digunakan alumunium foil sebagai wadah adalah agar perolehan
bobot tetap dari wadah mudah didapatkan karena bobot alumunium foil yang
ringan. Setelah wadah dipanaskan dalam oven, wadah dikeluarkan dan
didinginkan sampai mencapai suhu kamar di dalam desikator. Desikator
merupakan suatu wadah yang terbuat dari bahan gelas yang kedap udara dan
(61)
41
umumnya digunakan untuk menyimpan sampel agar tetap kering selama proses
pendinginan dan sebelum sampel ditimbang kembali. (Christian, 2004). Wadah
selanjutnya ditimbang untuk diketahui bobotnya setelah pengeringan dengan oven
dan desikator. Proses ini dilakukan berulang kali hingga diperoleh selisih bobot
yang tidak lebih dari 0,5 miligram tiap gram sisa yang ditimbang (Depkes RI,
1974). Berdasarkan hasil kuantifikasi diperoleh bahwa pada penimbangan kedua
sudah diperoleh bobot tetap untuk masing-masing replikasi yaitu dengan selisih
kedua penimbangan untuk masing-masing replikasi sebesar 0,2304; 0,4391; dan
0,4918 mg.
Pada penetapan bobot kering sampel daun, daun dicuci terlebih dahulu
dengan menggunakan air biasa. Tujuan sampel dicuci dengan air biasa adalah
untuk menyamakan perlakuan seperti yang dilakukan oleh peternak cacing dalam
mencuci daun-daunan yang digunakan untuk pangan cacing dengan menggunakan
air biasa. Setelah sampel dicuci, sampel dipotong kecil-kecil dengan tujuan untuk
memperluas permukaan dari daun agar daun cepat kering setelah pencucian serta
untuk mempermudah daun dalam menyerap larutan Pb yang akan disemprotkan
pada saat perlakuan sampel. Selain itu, perlakuan ini juga mengikuti perlakuan
yang dilakukan oleh peternak cacing dimana daun yang digunakan untuk pakan
cacing diberikan dalam bentuk potongan-potongan halus atau diblender. Cacing
akan lebih mudah memakan serta mencerna apabila daun diberikan sudah
dipotong-potong atau diblender. Sampel kemudian dipanaskan dalam oven pada
suhu 1050 C sampai diperoleh bobot tetap. Depkes RI, 1974 mensyaratkan bahwa
selisih bobot yang tidak lebih dari 0,5 miligram tiap gram sisa yang ditimbang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(62)
Berdasarkan hasil penetapan bobot kering daun diperoleh bahwa pada
penimbangan kelima sudah diperoleh bobot tetap untuk masing-masing replikasi
yaitu dengan selisih kedua penimbangan untuk masing-masing replikasi sebesar
0,3219 ; 0,2914 ; 0,3056 mg.
C. Pembuatan Larutan Baku Pb
Larutan baku Pb yang dibuat dalam penelitian ini meliputi larutan stok
baku (stock solution), larutan intermediet, serta seri larutan baku yang nantinya
digunakan untuk adisi. Larutan baku Pb dibuat dengan cara melarutkan sejumlah
tertentu baku Pb dalam pelarut yaitu asam nitrat.
Setelah dilakukan pembuatan larutan stok baku Pb dengan konsentrasi
1000 ppm, dibuat juga larutan intermediet Pb dengan konsentrasi 100 ppm.
Tujuan dibuat larutan intermediet adalah agar larutan stok tidak mudah rusak dan
dapat disimpan untuk jangka waktu yang lama. Setelah itu dibuat 6 konsentrasi
baku Pb larutan intermediet yang akan diadisikan pada sampel yaitu konsentrasi 0,
2, 4, 6, 8, dan 10 µg/mL serta dibuat 6 konsentrasi baku yang digunakan untuk
pembuatan kurva adisi yaitu 0,1; 0,5; 1; 2; 2,5 dan 3,5 µg/mL.
D. Destruksi Basah (Wet Ashing)
Dalam melakukan analisis suatu logam atau mineral pada suatu sampel,
sampel tersebut harus dihancurkan atau didestruksi terlebih dahulu untuk
memutus ikatan antara senyawa organik dengan logam yang akan dianalisis.
(63)
43
destruksi microwave. Pemilihan proses destruksi yang akan digunakan harus
didasarkan pada mineral yang akan dianalisis, sifat sampel, serta sifat anorganik
maupun sifat organik dalam sampel. Metode yang digunakan pada penelitian ini
adalah destruksi basah. Destruksi basah merupakan metode untuk analisis elemen
yang melibatkan degradasi kimia dari matriks sampel dalam larutan, biasanya
dengan kombinasi asam untuk meningkatkan kelarutan (Twyman, 2005). Dasar
pemilihan metode destruksi basah pada penelitian ini adalah untuk menghindari
kehilangan sampel karena temperatur yang digunakan rendah selain itu waktu
yang dibutuhkan juga cepat. Disamping itu, metode ini juga digunakan cocok
untuk analisis mineral spesifik dan keracunan logam (Nielsen, 2010).
Sampel berupa daun murbei yang sebelumnya sudah ditetapkan bobot
keringnya kemudian didegesti dengan menggunakan asam sebagai agen
pengoksidasinya. Asam yang digunakan untuk destruksi basah ini dapat berupa
asam tunggal ataupun campuran asam. Larutan asam yang biasa digunakan untuk
proses destruksi meliputi asam nitrat, asam sulfat, asam perklorat serta asam
klorida. Pemilihan penggunaan larutan asam harus mempertimbangkan apakah
larutan asam tersebut mampu untuk mengoksidasi sampel yang akan dianalisis.
Pada penelitian ini digunakan campuran asam sebab hasil oksidasi yang
dihasilkan lebih cepat dan lengkap dibandingkan dengan penggunaan asam
tunggal apabila digunakan untuk analisis material organik (Nielsen, 2010).
Campuran asam yang digunakan pada penelitian ini adalah asam nitrat dan asam
sulfat pekat. Digunakan asam nitrat sebab asam nitrat panas dapat melarutkan
semua logam kecuali alumunium dan kromium serta mudah untuk mengoksidasi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
(1)
Kurva adisi b Sb
Replikasi 1 0,00146 5,01698 x 10-5
Replikasi 2 0,001666 4,90845 x 10-4
Replikasi 3 0.00153 8,322993 x 10-5
Rata-rata 0,001552 6,08281 x 10-5 Kuva baku 0,01412 3,13876 x 10-4 UJI F
y = 0,0141x - 0,0015 R² = 0,998 y = 0,0083x + 0,014
R² = 0,9943
-0,0100 0,0000 0,0100 0,0200 0,0300 0,0400 0,0500
0 1 2 3 4
a b so rb a n si konsentrasi (µg/mL)
Kurva baku standar dan kurva baku
adisi replikasi 2
kurva baku
kurva adisi replikasi 2
Linear (kurva baku)
Linear (kurva adisi replikasi 2)
y = 0,0141x - 0,0015 R² = 0,998 y = 0,0076x + 0,0139
R² = 0,9883
-0,0100 0,0000 0,0100 0,0200 0,0300 0,0400 0,0500
0 1 2 3 4
a b so rb a n si konsentrasi (µg/mL)
kurva baku standar dan kurva baku
adisi replikasi 3
Kurva baku
Kurva adisi replikasi 3
Linear (Kurva baku)
Linear (Kurva adisi replikasi 3)
(2)
� = S12
S22, S1 = Standar deviasi slope kurva adisi ; S2 = Standar deviasi slope
kurva baku
� =(6,08281x10−5)2
(3,13876x10−4)2, F = 0,0376
UJI T
�2 =(�1−1)�12+ (�2−1)�22
�1 +�2−2
�2 =(6−1)(6,08281�10−5)2+ (6−1)(3,13876�10−4)2
10 , s = 2,2607 x 10
-4
� = |�1− �2|
���11+�12
� =|0,001552−0,01412| 2,2607x10−4�1
6+16
, t = 96,2918
Lampiran 15, Kurva baku yang digunakan untuk penetapan kadar
Kadar (µg/mL) absorbansi
0,1 0,0010
0,5 0,0047
1 0,0120
2 0,0270
2,5 0,0343
3 0,0407
Y = 0,0111 x + 0,001 r = 0,9945
(3)
POLYNOMIAL is: F(x) = 0,001 + 0,0111 x
Coefficients, Standard Deviations and 95,0% Confidence Limits are: Coefficient Std.Dev. Min.Limit Max.Limit a0 1,00330E-003 1,08301E-003 -2,00329E-003 4,00990E-003 a1 1,11297E-002 5,85768E-004 9,50351E-003 1,27559E-002
Lampiran 16, Absorbansi pada penetapan kadar
Persamaan regresi yang digunakan untuk memperoleh kadar: Y = 0,0111 x + 0,001
a. Kadar timbal (Pb) di air
y = 0,0111x + 0,001 r = 0,9945
0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04
0 1 2 3 4
a
b
so
rb
a
n
si
konsentrasi (µg/mL)
Kurva baku hubungan absorbansi vs dengan konsentrasi Pb(NO3)2 pada kisaran 0,1 - 3 µg/mL
Series1 Linear (Series1)
Hari ke-
abs kadar timbal
(µg/mL) Kadar rata-rata (µg/mL)
keterangan Rep I Rep II Rep I Rep II
0 0.000 0.000 -0,0901 -0,0901 -0,0901 Ttd 1 0.000 0.000 -0,0901 -0,0901 -0,0901 Ttd 2 0.002 0.002 0.0901 0.0901 0,0901 Ttd 3 0.003 0.003 0,1802 0,1802 0,1802 terdeteksi 4 0.004 0.004 0,2703 0.2703 0.2703 terdeteksi 5 0.005 0.006 0.3604 0.4505 0.4505 terdeteksi 6 0.006 0.007 0.4505 0.5405 0,4955 terdeteksi 7 0.006 0.007 0.4505 0.5405 0,4955 terdeteksi
(4)
b. Kadar timbal (Pb) di daun
Lampiran 17, Uji-t pada daun yang terfermentasi dengan daun non-fermentasi
hari Fermentasi (Abs)
0 0.005
1 0.005
2 0.004
3 0.003
4 0.002
5 0.002
6 0.000
7 0.000
Rata-rata = 0.002625
Standar deviasi = 0,001996
Replikasi Non-fermentasi (Abs)
I 0.029
II 0.030
III 0.029
Rata-rata = 0,0293
Standar deviasi = 0,000577
UJI F
� = S12
S22, S1 = Standar deviasi abs daun terfermentasi; S2 = Standar deviasi abs
daun non-fermentasi � =(�,������)2
(�,������)2, F = 11,96656
Hari ke-
abs kadar timbal
(µg/mL) Kadar rata-rata (µg/mL)
Kadar rata-rata
(µg/g)
keterangan Rep I Rep II Rep I Rep II
0 0.005 0.005 0.3604 0.3604 0.3604 7,208 terdeteksi 1 0.005 0.005 0.3604 0.3604 0.3604 7,208 terdeteksi 2 0.004 0.004 0,2703 0,2703 0,2703 5,406 terdeteksi 3 0.003 0.003 0,1802 0,1802 0,1802 3,604 terdeteksi 4 0.002 0.002 0.0901 0.0901 0.0901 1,802 ttd 5 0.002 0.002 0.0901 0.0901 0.0901 1,802 ttd 6 0.000 0.000 -0,0901 -0,0901 -0,0901 -1,802 ttd 7 0.000 0.000 -0,0901 -0,0901 -0,0901 -1,802 ttd
(5)
Dimana degree of freedom yang digunakan adalah n-1: V1= 8-1 =7
V2= 3-1 = 2
UJI T
�2 =(�1−1)�12+ (�2−1)�22
�1 +�2−2
�2 =(8−1)(�,������)2+ (3−1)(�,������)2
9 , s = 0,00178 � = |�1− �2|
���11+�12
� =|0.002625−0,0293| 0,00178�18+13
(6)
BIOGRAFI PENULIS
Penulis skripsi dengan judul “Pengaruh fermentasi dengan bakteri Lactobacillus terhadap timbal (Pb) yang disemprotkan pada daun murbei yang digunakan sebagai pakan cacing Lumbricus rubellus” ini memiliki nama lengkap Rachelia Octavia Endrastiana. Penulis dilahirkan di Yogyakarta pada tanggal 4 Oktober 1991 sebagai anak pertama dari dua bersaudara, dari pasangan Cahyana Endra Purnama dan Esther Christiana. Penulis telah menempuh pendidikan formal di TK Mutiara Persada Yogyakarta (1996-1997), SD Bopkri Gondolayu B Yogyakarta (1997-2003), SLTP Maria Immaculata Yogyakarta (2003-2006), SMA Negeri 2 Yogyakarta (2006-2009) dan pada tahun 2009 penulis melanjutkan pendidikannya di Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Selama kuliah, penulis terlibat dalam beberapa kegiatan dan organisasi antara lain menjadi sekretaris Pelepasan Wisuda (2011), sekretaris Paingan Festival (2011), serta lolos seleksi dan didanai Hibah Direktorat Pendidikan Tinggi (Dikti) dalam Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) yang berjudul “Pendampingan Minum Tablet Besi pada Wanita Hamil Guna Mengurangi Bahaya Anemia di Puskesmas Tegalrejo (2012). Penulis juga pernah menjadi asisten dosen Praktikum Kimia Analisis (2012), Praktikum Bioanalisis (2012), Praktikum Analisis Farmasi (2013) dan Praktikum Validasi Metode Analisis (2013).