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

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

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 DIGT

NAKAIY:"ffif*

PaKAI{

CACINGIslr

b?icas

Slripsi yang dieiukaa oleh:

Raehdia OEtavia

M*ians

N&{:

@8114S08

telah diset$ui olefu:

(Prof.Dr" Sri Noegreei, ABt.) tsoggst

{t Juti

zol3

Pembimbirqg

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

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

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

LEMBAR PER}TYATAAI\ PERSETUJUAN PT]BLIKASI KARYA

ILMIAII

IINTI'K

KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:

Nama

: Rachelia Octavia Endrastiana

Nomor

Mahasiswa

: 0981 14008

Demi 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 pangkalan

data 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 Octavia

VI

Endrastiana)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

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

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

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

(batas deteksi dengan konsentrasi yang sangat kecil, yaitu kurang dari 1 ppm),

pelaksanaannya relatif sederhana dan interfensinya sedikit (Gandjar dan Rohman,

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

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

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

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

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

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

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

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).

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

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.

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

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

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

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

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

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

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

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,

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

Keterangan :

Sa = standar deviasi dari intercept

b = slope yang menggambarkan arah garis linear (kepekaan arah) dari kurva baku

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

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

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

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,

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

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

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

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:

% ���= ���������������� (��)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

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

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)

� = 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

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

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

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

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).