Analisis Kandungan Mineral Besi, Tembaga, dan Seng Pada Cacing Tanah Fridericia sp. Secara Spektrofotometri Serapan Atom
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Uraian Sampel
2.1.1 Cacing tanah fridericia sp.
Cacing tanah ini memiliki panjang tubuh berkisar antara 10-15 mm,
diameter 0,5 - 0,9 mm, dan jumlah segmen antara 43 - 62. Warna bagian dorsal
coklat kekuningan, bagian ventral pucat atau kekuningan. Warna ujung
anterior cokelat keputihan dan ujung posterior abu-abu cokelat. Prostomium
pendek serta mulai segmen 11 dengan tipe lumbrisi, klitelium terletak pada
segmen XII-XIII (Arlen, 1998).
Kingdom
: Animalia
Divisi
: Annelida
Kelas
: Chaetopoda
Ordo
: Oligochaeta
Famili
: Enchytraeidae
Genus
: Fridericia
Spesies
: Fridericia sp
Cacing tanah seperti yang dikenal masyarakat dan menempati bagian
permukaan tanah yang lembab termasuk dalam hewan tingkat rendah karena
tidak mempunyai tulang belakang (avertebrata). Dalam klasifikasi biologi,
cacing tanah termasuk dalam filum Annelida atau hewan beruas-ruas atau
bergelang-gelang. Ciri-cirinya yaitu bertubuh simetris bilateral, silindris
5
Universitas Sumatera Utara
memanjang, bersegmen-segmen (sekitar 115 - 200 segmen), dan pada bagian
permukaan tubuh terdapat sederetan sekat atau dinding tipis (Sugiantoro,
2012).
2.1.2 Anatomis dan morfologis
Secara alamiah, morfologi dan anatomi cacing tanah berevolusi
menyesuaikan diri terhadap lingkungannya. Arlen (1994), menjelaskan bahwa
cacing tanah yang ditemukan hidup di tumpukan sampah dan tanah sekitarnya
mempunyai ukuran panjang sangat bervariasi, yaitu berkisar antara beberapa
milimeter sampai 15 cm atau lebih. Gambar morfologi cacing tanah dapat
dilihat di bawah ini:
Gambar 2.1 Morfologi Cacing Tanah (Khairuman dan Amri, 2009).
Secara sistematik, cacing tanah bertubuh tanpa kerangka yang tersusun
oleh segmen-segmen fraksi luar dan fraksi dalam yang saling berhubungan
secara integral, diselaputi oleh epidermis berupa kutikula (kulit kaku)
berpigmen tipis dan seta, kecuali pada dua segmen pertama (bagian mulut),
bersifat hemaphrodit (berkelamin ganda) dengan peranti kelamin seadanya
pada segmen-segmen tertentu. Apabila dewasa, bagian epidermis pada posisi
tertentu akan membengkak membentuk klitelium (tabung peranakan atau
rahim), tempat mengeluarkan kokon (selubung bulat) berisi telur dan ova
6
Universitas Sumatera Utara
(bakal telur). Setelah kawin (kopulasi), telur akan berkembang di dalamnya dan
apabila menetas langsung serupa cacing dewasa. Tubuh dibedakan atas bagian
anterior dan posterior. Pada bagian anteriornya terdapat mulut, prostomium
dan beberapa segmen yang agak menebal membentuk klitelium (Hanafiah,
dkk., 2003).
Cacing tanah pada umumnya mempunyai tubuh bulat memanjang,
bersegmen-segmen, tidak mempunyai kerangka luar, tidak memiliki alat gerak,
dan tidak memiliki mata. Selain itu, pada tubuhnya terdapat seta, yakni berupa
rambut pendek yang relatif keras dan mempunyai daya lekat yang tinggi. Seta
inilah yang mempunyaidaya lekat yang tinggi. Di habitat alaminya, cacing
tanah hidup dan berkembangbiak didalam tanah yang lembab dengan suhu
sekitar 15 – 25oC.
Tubuh cacing tanah memproduksi semacam lendir yang membuat
tubuhnya menjadi licin. Cacing tanah bernapas lewat permukaan tubuhnya
dengan kulit. Karena itulah, agar kulitnya tetap basah dan tetap bisa bernapas,
maka cacing tanah memilih tinggal ditempat yang basah dan lembab serta
terhindar dari sinar. Makanan cacing tanah adalah bahan-bahan organik yang
telah mengalami proses pembusukan. Setiap cacing tanah bisa menghabiskan
bahan-bahan organik seberat sehingga dua kali berat tubuhnya dalam tempo 24
jam.
Cacing tanah bisa hidup antara 1 - 5 tahun, namun rata-rata hidup
selama 2 tahun. Siklus hidupnya di mulai dari kokon, cacing muda, cacing
produktif, dan cacing tua (Sugiantoro, 2012).
7
Universitas Sumatera Utara
2.1.3 Manfaat cacing tanah
Menurut Alex (2011), cacing tanah banyak manfaat bagi kehidupan
manusia. Beberapa manfaat terbesarnya antara lain adalah sebagai berikut:
-
Dalam bidang pertanian, cacing menghancurkan bahan organik
sehingga memperbaiki aerasi dan struktur tanah. Akibatnya lahan
menjadi subur dan penyerapan nutrisi oleh tanaman menjadi baik.
Keberadaan cacing tanah akan meningkatkan populasi roba yang
menguntungkan tanaman.
-
Berkat kandungan protein, lemak dan mineralnya yang tinggi, cacing
tanah dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak seperti unggas, ikan,
udang dan kodok.
-
Sebagai media pengobatan cacing mampu mengobati berbagai infeksi
saluran pencernaan seperti tifus, disentri serta gangguan perut lainnya
seperti maag. Bisa juga untuk mengobati penyakit infeksi saluran
pernapasan seperti batuk, asma, influenza, bronkhitis, dan TBC.
-
Bahkan cacing tanah dapat dimanfaatkan untuk menurunkan kadar
kolesterol, menurunkan tekanan darah bagi penderita diabetes. Cacing
tanah mengandung kadar protein tinggi, sekitar 64 - 76% dari bobot
keringnya, jauh lebih tinggi dari pada kadar protein pada daging
mamalia (65%) dan ikan (50%).
2.2 Mineral
Mineral merupakan bagian dari tubuh dan memegang peranan penting
dalam pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan, organ,
8
Universitas Sumatera Utara
maupun fungsi tubuh secara keseluruhan. Mineral digolongkan ke dalam
mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro adalah mineral yang
dibutuhkan tubuh dalam jumlah lebih dari 100 mg sehari, sedangkan mineral
mikro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah kurang dari 100 mg
sehari. Yang termasuk mineral makro antara lain natrium, kalium, kalsium dan
magnesium. Sedangkan yang termasuk mineral mikro antara lain besi, mangan
zink, dan tembaga (Almatsier, 2004).
2.2.1 Besi
Besi merupakan mineral mikro yang paling banyak terdapat di dalam
tubuh manusia dan hewan, yaitu sebanyak 3 - 5 gram di dalam tubuh manusia
dewasa. Besi mempunyai beberapa fungsi di dalam tubuh sebagai alat angkut
oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh (Almatsier, 2004).
2.2.2 Tembaga
Tembaga ada dalam tubuh sebanyak 50 - 120 mg. Tembaga memegang
peranan dalam mencegah anemia. Sumber utama tembaga adalah kerang,
tiram, biji-bijian (Almatsier, 2004).
2.2.3 Seng
Tubuh mengandung 2 - 2,5 gram seng yang tersebar di hampir semua
sel. Sebagaian besar seng berada di dalam hati, ginjal, otot dan tulang. Seng
memegang peranan esensial dalam banyak fungsi tubuh dan berperan dalam
berbagai aspek metabolisme (Almatsier, 2004).
9
Universitas Sumatera Utara
2.3 Spektrofotometri Serapan Atom.
Metode spektrofotometri serapan atom berdasarkan pada absorbsi
cahaya oleh atom. Atom-atom akan menyerap cahaya pada panjang gelombang
tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Dasar analisis menggunakan teknik
spektrofotometri serapan atom adalah bahwa dengan mengukur besarnya
absorbsi oleh atom analit, maka konsentrasi analit tersebut dapat ditentukan
(Gandjar dan Rohman, 2007).
Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif
unsur-unsur logam dalam jumlah sekelumit (trace) dan sangat sekelumit
(ultratrace). Cara analisis ini memberikan kadar unsur logam tertentu dalam
suatu sampel. Cara ini cocok untuk analisis sekelumit logam karena
mempunyai kepekaan yang tinggi, pelaksanaanya relatif sederhana, dan
interferensinya sedikit. Spektrofotometri serapan atom didasarkan pada
penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral dalam bentuk gas (Gandjar dan
Rohman, 2007).
Proses yang terjadi ketika dilakukan analisis dengan menggunakan
spektrofotometri serapan atom dengan cara absorbsi yaitu penyerapan energi
radiasi oleh atom-atom yang berada pada tingkat dasar. Atom-atom tersebut
menyerap radiasi pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat atom
tersebut.
Sebagai contoh besi menyerap radiasi pada panjang gelombang 248,33
nm, tembaga pada 324,75 nm dan seng pada 213,90 nm. Dengan menyerap
radiasi, maka atom akan memperoleh energi sehingga suatu atom pada keadaan
10
Universitas Sumatera Utara
dasar dapat ditingkatkan menjadi ketingkat eksitasi (Gandjar dan Rohman,
2007).
Secara eksperimental akan diperoleh puncak-puncak serapan sinar oleh
atom-atom yang dianalisis. Garis-garis spektrum serapan atom yang timbul
karena serapan radiasi yang menyebabkan eksitasi atom dari keadaan azas ke
salah satu tingkat energi yang lebih tinggi disebut garis-garis resonansi
(Resonance line). Garis-garis resonansi ini akan dibaca dalam bentuk angka
oleh Readout (Gandjar dan Rohman, 2007).
Menurut Gandjar dan Rohman (2007), instrumentasi spektrofotometer
serapan atom adalah sebagai berikut:
a. Sumber radiasi
Sumber radiasi yang digunakan adalah lampu katoda berongga (hollow
cathode lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang
mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda berbentuk silinder berongga
yang dilapisi dengan logam tertentu sesuai dengan logam yang diperiksa.
b. Sumber atomisasi
Sumber atomisasi dibagi menjadi dua yaitu sistem nyala dan sistem tanpa
nyala. Kebanyakan instrumen sumber atomisasinya adalah nyala dan sampel
diintroduksikan dalam bentuk larutan. Sampel masuk ke nyala dalam bentuk
aerosol. Aerosol biasa dihasilkan oleh nebulizer (pengabut) yang
dihubungkan ke nyala oleh ruang penyemprot (chamber spray).
11
Universitas Sumatera Utara
1. Dengan nyala (Flame)
Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa cairan menjadi
bentuk uap atomnya dan untuk proses atomisasi. Suhu yang dapat dicapai oleh
nyala tergantung pada gas yang digunakan, misalnya untuk gas asetilen-udara
suhunya sebesar 2200ºC. Sumber nyala asetilen-udara ini merupakan sumber
nyala yang paling banyak digunakan. Pada sumber nyala ini asetilen sebagai
bahan pembakar, sedangkan udara sebagai bahan pengoksidasi.
2. Tanpa nyala (Flameless)
Pengatoman dilakukan dalam tungku dari grafit. Sejumlah sampel
diambil sedikit lalu diletakkan dalam tabung grafit, kemudian tabung tersebut
dipanaskan dengan sistem elektris dengan cara melewatkan arus listrik pada
grafit. Akibat pemanasan ini, maka zat yang akan dianalisis berubah menjadi
atom-atom netral dan pada fraksi atom ini dilewatkan suatu sinar yang berasal
dari lampu katoda berongga sehingga terjadilah proses penyerapan energi
radiasi yang memenuhi kaidah analisis kuantitatif.
c. Monokromator
Monokromator merupakan alat untuk memisahkan dan memilih spektrum
sesuai dengan panjang gelombang yang digunakan dalam analisis yang
dihasilkan lampu katoda berongga.
d. Detektor
Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melewati
tempat pengatoman.
12
Universitas Sumatera Utara
e. Amplifier
Amplifier merupakan suatu alat untuk memperkuat signal yang diterima dari
detektor sehingga dapat dibaca alat pencatat hasil (Readout).
f. Readout
Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai
pencatat hasil. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva yang
menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi.
Gambar 2.2 Komponen Spektrofotometer Serapan Atom (Gandjar dan
Rohman, 2007)
Menurut Gandjar dan Rohman (2007), gangguan-gangguan dapat
terjadi pada saat dilakukan analisis dengan alat spektrofotometer serapan atom,
gangguan itu antara lain adalah:
a. Gangguan oleh penyerapan non-atomik
Gangguan ini terjadi akibat penyerapan cahaya dari sumber sinar yang
bukan berasal dari atom-atom yang akan dianalisis. Penyerapan non-atomik
dapat disebabkan adanya penyerapan cahaya oleh partikel-partikel pengganggu
yang berada di dalam nyala. Cara mengatasi penyerapan non-atomik ini adalah
bekerja pada panjang gelombang yang lebih besar.
13
Universitas Sumatera Utara
b. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah atau banyaknya atom
di dalam nyala.
Menurut Gandjar dan Rohman (2007), pembentuk atom-atom netral
dalam keadaan azas di dalam nyala sering terganggu oleh dua peristiwa kimia,
yaitu:
-
Disosiasi
senyawa-senyawa
yang
tidak
sempurna
disebabkan
terbentuknya senyawa refraktorik (sukar diuraikan dalam api), sehingga
akan mengurangi jumlah atom netral yang ada di dalam nyala.
-
Ionisasi atom-atom di dalam nyala akibat suhu yang digunakan terlalu
tinggi. Prinsip analisis dengan spektrofotometer serapan atom adalah
mengukur absorbansi atom-atom netral yang berada dalam keadaan
azas. Jika terbentuk ion maka akan mengganggu pengukuran absorbansi
atom netral karena spektrum absorbansi atom-atom yang mengalami
ionisasi tidak sama dengan spektrum atom dalam keadaan netral
sehingga akan mempengaruhi hasil.
2.4 Validasi Metode Analisis
Menurut Harmita (2004), validasi metode analisis adalah suatu tindakan
penilaian terhadap parameter tertentu berdasarkan percobaan laboratorium
untuk membuktikan bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk
penggunaannya. Beberapa parameter analisis yang harus dipertimbangkan
dalam validasi metode analisis adalah sebagai berikut:
14
Universitas Sumatera Utara
a. Kecermatan
Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil
analisis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai
persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan. Kecermatan
ditentukan dengan dua cara, yaitu:
- Metode simulasi
Metode simulasi (Spiked-placebo recovery) merupakan metode yang
dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah analit bahan murni ke dalam
suatu bahan pembawa sediaan farmasi (plasebo), lalu campuran tersebut
dianalisis dan hasilnya dibandingkan dengan kadar analit yang ditambahkan
(kadar yang sebenarnya).
- Metode penambahan baku
Metode penambahan baku (standard addition method) merupakan metode
yang dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah baku dengan
konsentrasi tertentu pada sampel yang diperiksa, lalu dianalisis dengan
metode yang akan divalidasi. Hasilnya dibandingkan dengan sampel yang
dianalisis tanpa penambahan sejumlah baku.
Menurut Ermer (2005), suatu metode dikatakan teliti jika nilai
recoverynya
antara
80-120%.
Recovery
dapat
ditentukan
dengan
menggunakan metode standar adisi.
b. Keseksamaan (presisi)
Keseksamaan atau presisi diukur sebagai simpangan baku relatif
atau koefisien variasi. Keseksamaan atau presisi merupakan ukuran yang
15
Universitas Sumatera Utara
menunjukkan derajat kesesuaian antara hasil uji individual ketika suatu metode
dilakukan secara berulang untuk sampel yang homogen. Nilai simpangan baku
relatif yang memenuhi persyaratan menunjukkan adanya keseksamaan metode
yang dilakukan. Nilai simpangan baku relatif dikatakan memenuhi kriteria
seksama dan teliti jika RSD nya tidak lebih dari 2%.
c. Selektivitas (Spesifisitas)
Selektivitas atau spesifisitas suatu metode adalah kemampuannya yang
hanya mengukur zat tertentu secara cermat dan seksama dengan adanya
komponen lain yang ada di dalam sampel.
d. Linearitas dan rentang
Linearitas adalah kemampuan metode analisis yang memberikan respon
baik secara langsung maupun dengan bantuan transformasi matematika,
menghasilkan suatu hubungan yang proporsional terhadap konsentrasi analit
dalam sampel. Rentang merupakan batas terendah dan batas tertinggi analit
yang dapat ditetapkan secara cermat, seksama dan dalam linearitas yang dapat
diterima.
e. Batas deteksi dan batas kuantitasi
Batas deteksi merupakan jumlah terkecil analit dalam sampel yang
dapat dideteksi yang masih memberikan respon signifikan, sedangkan batas
kuantitasi merupakan kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih
dapat memenuhi kriteria cermat dan seksama (Harmita, 2004).
16
Universitas Sumatera Utara
2.5 Data Analisis Beberapa Mineral Pada Cacing Tanah
Hasil analisis kadar beberapa mineral yang terdapat dalam cacing tanah
pada peneliti terdahulu dapat dilihat pada Tabel 2.1 dibawah ini:
No
Nama
Metode
Kadar Mineral
Sumber
Cacing
(mg/100 g)
Pontoscolex
-Timbal = 1,1380 ±
1.
coretrurus
0,04109
-Cadmium = 1,1734 ±
Spektrofotometri
Syarifa Ulfa
0,05655
serapan atom
(2011)
Drawida sp.
-Timbal = 6,5381 ±
(AAS)
0,2018
-Cadmium = 0,01275±
0,4303
Megascolex
-Timbal = 8,4259 ±
sp.
0,16987
-Cadmium = 9,0923 ±
0,13234
2.
Megascolex
-Besi
= 4196,5785±
28,6098
sp.
Spektrofotometri
Meily
serapan atom
Dasnawati
-Tembaga =10,3635 ±
(AAS)
(2011)
0,1836
-Seng
=174,7644 ±
0,9814
3.
Pontoscolex
-Kalium =583,7684± Widya
coretrurus
Spektrofotometri
1,1832
(2012)
serapan atom
-Natrium =121,5537±
(AAS)
4,1062
-Mangan =3,9359±
0,0096
Peryonix sp.
-Kalium =789,2485±
1,0853
-Natrium =184,7378±
4,9483
-Mangan =3,4711±
0,0765
4.
Pontoscolex
Fosfor = 96,9780 ±
coretrurus
1,2550
Spektrofotometri
Fosfor
=
105,987
±
Peryonix sp.
sinar tampak
0,6324
Darmawati
Pheretima
(visible)
Fosfor
=
123,593
±
(2013)
peguana
0,9348
Pheritam
Fosfor
=
115,766
±
phostuma
0,6057
17
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Uraian Sampel
2.1.1 Cacing tanah fridericia sp.
Cacing tanah ini memiliki panjang tubuh berkisar antara 10-15 mm,
diameter 0,5 - 0,9 mm, dan jumlah segmen antara 43 - 62. Warna bagian dorsal
coklat kekuningan, bagian ventral pucat atau kekuningan. Warna ujung
anterior cokelat keputihan dan ujung posterior abu-abu cokelat. Prostomium
pendek serta mulai segmen 11 dengan tipe lumbrisi, klitelium terletak pada
segmen XII-XIII (Arlen, 1998).
Kingdom
: Animalia
Divisi
: Annelida
Kelas
: Chaetopoda
Ordo
: Oligochaeta
Famili
: Enchytraeidae
Genus
: Fridericia
Spesies
: Fridericia sp
Cacing tanah seperti yang dikenal masyarakat dan menempati bagian
permukaan tanah yang lembab termasuk dalam hewan tingkat rendah karena
tidak mempunyai tulang belakang (avertebrata). Dalam klasifikasi biologi,
cacing tanah termasuk dalam filum Annelida atau hewan beruas-ruas atau
bergelang-gelang. Ciri-cirinya yaitu bertubuh simetris bilateral, silindris
5
Universitas Sumatera Utara
memanjang, bersegmen-segmen (sekitar 115 - 200 segmen), dan pada bagian
permukaan tubuh terdapat sederetan sekat atau dinding tipis (Sugiantoro,
2012).
2.1.2 Anatomis dan morfologis
Secara alamiah, morfologi dan anatomi cacing tanah berevolusi
menyesuaikan diri terhadap lingkungannya. Arlen (1994), menjelaskan bahwa
cacing tanah yang ditemukan hidup di tumpukan sampah dan tanah sekitarnya
mempunyai ukuran panjang sangat bervariasi, yaitu berkisar antara beberapa
milimeter sampai 15 cm atau lebih. Gambar morfologi cacing tanah dapat
dilihat di bawah ini:
Gambar 2.1 Morfologi Cacing Tanah (Khairuman dan Amri, 2009).
Secara sistematik, cacing tanah bertubuh tanpa kerangka yang tersusun
oleh segmen-segmen fraksi luar dan fraksi dalam yang saling berhubungan
secara integral, diselaputi oleh epidermis berupa kutikula (kulit kaku)
berpigmen tipis dan seta, kecuali pada dua segmen pertama (bagian mulut),
bersifat hemaphrodit (berkelamin ganda) dengan peranti kelamin seadanya
pada segmen-segmen tertentu. Apabila dewasa, bagian epidermis pada posisi
tertentu akan membengkak membentuk klitelium (tabung peranakan atau
rahim), tempat mengeluarkan kokon (selubung bulat) berisi telur dan ova
6
Universitas Sumatera Utara
(bakal telur). Setelah kawin (kopulasi), telur akan berkembang di dalamnya dan
apabila menetas langsung serupa cacing dewasa. Tubuh dibedakan atas bagian
anterior dan posterior. Pada bagian anteriornya terdapat mulut, prostomium
dan beberapa segmen yang agak menebal membentuk klitelium (Hanafiah,
dkk., 2003).
Cacing tanah pada umumnya mempunyai tubuh bulat memanjang,
bersegmen-segmen, tidak mempunyai kerangka luar, tidak memiliki alat gerak,
dan tidak memiliki mata. Selain itu, pada tubuhnya terdapat seta, yakni berupa
rambut pendek yang relatif keras dan mempunyai daya lekat yang tinggi. Seta
inilah yang mempunyaidaya lekat yang tinggi. Di habitat alaminya, cacing
tanah hidup dan berkembangbiak didalam tanah yang lembab dengan suhu
sekitar 15 – 25oC.
Tubuh cacing tanah memproduksi semacam lendir yang membuat
tubuhnya menjadi licin. Cacing tanah bernapas lewat permukaan tubuhnya
dengan kulit. Karena itulah, agar kulitnya tetap basah dan tetap bisa bernapas,
maka cacing tanah memilih tinggal ditempat yang basah dan lembab serta
terhindar dari sinar. Makanan cacing tanah adalah bahan-bahan organik yang
telah mengalami proses pembusukan. Setiap cacing tanah bisa menghabiskan
bahan-bahan organik seberat sehingga dua kali berat tubuhnya dalam tempo 24
jam.
Cacing tanah bisa hidup antara 1 - 5 tahun, namun rata-rata hidup
selama 2 tahun. Siklus hidupnya di mulai dari kokon, cacing muda, cacing
produktif, dan cacing tua (Sugiantoro, 2012).
7
Universitas Sumatera Utara
2.1.3 Manfaat cacing tanah
Menurut Alex (2011), cacing tanah banyak manfaat bagi kehidupan
manusia. Beberapa manfaat terbesarnya antara lain adalah sebagai berikut:
-
Dalam bidang pertanian, cacing menghancurkan bahan organik
sehingga memperbaiki aerasi dan struktur tanah. Akibatnya lahan
menjadi subur dan penyerapan nutrisi oleh tanaman menjadi baik.
Keberadaan cacing tanah akan meningkatkan populasi roba yang
menguntungkan tanaman.
-
Berkat kandungan protein, lemak dan mineralnya yang tinggi, cacing
tanah dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak seperti unggas, ikan,
udang dan kodok.
-
Sebagai media pengobatan cacing mampu mengobati berbagai infeksi
saluran pencernaan seperti tifus, disentri serta gangguan perut lainnya
seperti maag. Bisa juga untuk mengobati penyakit infeksi saluran
pernapasan seperti batuk, asma, influenza, bronkhitis, dan TBC.
-
Bahkan cacing tanah dapat dimanfaatkan untuk menurunkan kadar
kolesterol, menurunkan tekanan darah bagi penderita diabetes. Cacing
tanah mengandung kadar protein tinggi, sekitar 64 - 76% dari bobot
keringnya, jauh lebih tinggi dari pada kadar protein pada daging
mamalia (65%) dan ikan (50%).
2.2 Mineral
Mineral merupakan bagian dari tubuh dan memegang peranan penting
dalam pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan, organ,
8
Universitas Sumatera Utara
maupun fungsi tubuh secara keseluruhan. Mineral digolongkan ke dalam
mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro adalah mineral yang
dibutuhkan tubuh dalam jumlah lebih dari 100 mg sehari, sedangkan mineral
mikro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah kurang dari 100 mg
sehari. Yang termasuk mineral makro antara lain natrium, kalium, kalsium dan
magnesium. Sedangkan yang termasuk mineral mikro antara lain besi, mangan
zink, dan tembaga (Almatsier, 2004).
2.2.1 Besi
Besi merupakan mineral mikro yang paling banyak terdapat di dalam
tubuh manusia dan hewan, yaitu sebanyak 3 - 5 gram di dalam tubuh manusia
dewasa. Besi mempunyai beberapa fungsi di dalam tubuh sebagai alat angkut
oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh (Almatsier, 2004).
2.2.2 Tembaga
Tembaga ada dalam tubuh sebanyak 50 - 120 mg. Tembaga memegang
peranan dalam mencegah anemia. Sumber utama tembaga adalah kerang,
tiram, biji-bijian (Almatsier, 2004).
2.2.3 Seng
Tubuh mengandung 2 - 2,5 gram seng yang tersebar di hampir semua
sel. Sebagaian besar seng berada di dalam hati, ginjal, otot dan tulang. Seng
memegang peranan esensial dalam banyak fungsi tubuh dan berperan dalam
berbagai aspek metabolisme (Almatsier, 2004).
9
Universitas Sumatera Utara
2.3 Spektrofotometri Serapan Atom.
Metode spektrofotometri serapan atom berdasarkan pada absorbsi
cahaya oleh atom. Atom-atom akan menyerap cahaya pada panjang gelombang
tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Dasar analisis menggunakan teknik
spektrofotometri serapan atom adalah bahwa dengan mengukur besarnya
absorbsi oleh atom analit, maka konsentrasi analit tersebut dapat ditentukan
(Gandjar dan Rohman, 2007).
Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif
unsur-unsur logam dalam jumlah sekelumit (trace) dan sangat sekelumit
(ultratrace). Cara analisis ini memberikan kadar unsur logam tertentu dalam
suatu sampel. Cara ini cocok untuk analisis sekelumit logam karena
mempunyai kepekaan yang tinggi, pelaksanaanya relatif sederhana, dan
interferensinya sedikit. Spektrofotometri serapan atom didasarkan pada
penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral dalam bentuk gas (Gandjar dan
Rohman, 2007).
Proses yang terjadi ketika dilakukan analisis dengan menggunakan
spektrofotometri serapan atom dengan cara absorbsi yaitu penyerapan energi
radiasi oleh atom-atom yang berada pada tingkat dasar. Atom-atom tersebut
menyerap radiasi pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat atom
tersebut.
Sebagai contoh besi menyerap radiasi pada panjang gelombang 248,33
nm, tembaga pada 324,75 nm dan seng pada 213,90 nm. Dengan menyerap
radiasi, maka atom akan memperoleh energi sehingga suatu atom pada keadaan
10
Universitas Sumatera Utara
dasar dapat ditingkatkan menjadi ketingkat eksitasi (Gandjar dan Rohman,
2007).
Secara eksperimental akan diperoleh puncak-puncak serapan sinar oleh
atom-atom yang dianalisis. Garis-garis spektrum serapan atom yang timbul
karena serapan radiasi yang menyebabkan eksitasi atom dari keadaan azas ke
salah satu tingkat energi yang lebih tinggi disebut garis-garis resonansi
(Resonance line). Garis-garis resonansi ini akan dibaca dalam bentuk angka
oleh Readout (Gandjar dan Rohman, 2007).
Menurut Gandjar dan Rohman (2007), instrumentasi spektrofotometer
serapan atom adalah sebagai berikut:
a. Sumber radiasi
Sumber radiasi yang digunakan adalah lampu katoda berongga (hollow
cathode lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang
mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda berbentuk silinder berongga
yang dilapisi dengan logam tertentu sesuai dengan logam yang diperiksa.
b. Sumber atomisasi
Sumber atomisasi dibagi menjadi dua yaitu sistem nyala dan sistem tanpa
nyala. Kebanyakan instrumen sumber atomisasinya adalah nyala dan sampel
diintroduksikan dalam bentuk larutan. Sampel masuk ke nyala dalam bentuk
aerosol. Aerosol biasa dihasilkan oleh nebulizer (pengabut) yang
dihubungkan ke nyala oleh ruang penyemprot (chamber spray).
11
Universitas Sumatera Utara
1. Dengan nyala (Flame)
Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa cairan menjadi
bentuk uap atomnya dan untuk proses atomisasi. Suhu yang dapat dicapai oleh
nyala tergantung pada gas yang digunakan, misalnya untuk gas asetilen-udara
suhunya sebesar 2200ºC. Sumber nyala asetilen-udara ini merupakan sumber
nyala yang paling banyak digunakan. Pada sumber nyala ini asetilen sebagai
bahan pembakar, sedangkan udara sebagai bahan pengoksidasi.
2. Tanpa nyala (Flameless)
Pengatoman dilakukan dalam tungku dari grafit. Sejumlah sampel
diambil sedikit lalu diletakkan dalam tabung grafit, kemudian tabung tersebut
dipanaskan dengan sistem elektris dengan cara melewatkan arus listrik pada
grafit. Akibat pemanasan ini, maka zat yang akan dianalisis berubah menjadi
atom-atom netral dan pada fraksi atom ini dilewatkan suatu sinar yang berasal
dari lampu katoda berongga sehingga terjadilah proses penyerapan energi
radiasi yang memenuhi kaidah analisis kuantitatif.
c. Monokromator
Monokromator merupakan alat untuk memisahkan dan memilih spektrum
sesuai dengan panjang gelombang yang digunakan dalam analisis yang
dihasilkan lampu katoda berongga.
d. Detektor
Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melewati
tempat pengatoman.
12
Universitas Sumatera Utara
e. Amplifier
Amplifier merupakan suatu alat untuk memperkuat signal yang diterima dari
detektor sehingga dapat dibaca alat pencatat hasil (Readout).
f. Readout
Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai
pencatat hasil. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva yang
menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi.
Gambar 2.2 Komponen Spektrofotometer Serapan Atom (Gandjar dan
Rohman, 2007)
Menurut Gandjar dan Rohman (2007), gangguan-gangguan dapat
terjadi pada saat dilakukan analisis dengan alat spektrofotometer serapan atom,
gangguan itu antara lain adalah:
a. Gangguan oleh penyerapan non-atomik
Gangguan ini terjadi akibat penyerapan cahaya dari sumber sinar yang
bukan berasal dari atom-atom yang akan dianalisis. Penyerapan non-atomik
dapat disebabkan adanya penyerapan cahaya oleh partikel-partikel pengganggu
yang berada di dalam nyala. Cara mengatasi penyerapan non-atomik ini adalah
bekerja pada panjang gelombang yang lebih besar.
13
Universitas Sumatera Utara
b. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah atau banyaknya atom
di dalam nyala.
Menurut Gandjar dan Rohman (2007), pembentuk atom-atom netral
dalam keadaan azas di dalam nyala sering terganggu oleh dua peristiwa kimia,
yaitu:
-
Disosiasi
senyawa-senyawa
yang
tidak
sempurna
disebabkan
terbentuknya senyawa refraktorik (sukar diuraikan dalam api), sehingga
akan mengurangi jumlah atom netral yang ada di dalam nyala.
-
Ionisasi atom-atom di dalam nyala akibat suhu yang digunakan terlalu
tinggi. Prinsip analisis dengan spektrofotometer serapan atom adalah
mengukur absorbansi atom-atom netral yang berada dalam keadaan
azas. Jika terbentuk ion maka akan mengganggu pengukuran absorbansi
atom netral karena spektrum absorbansi atom-atom yang mengalami
ionisasi tidak sama dengan spektrum atom dalam keadaan netral
sehingga akan mempengaruhi hasil.
2.4 Validasi Metode Analisis
Menurut Harmita (2004), validasi metode analisis adalah suatu tindakan
penilaian terhadap parameter tertentu berdasarkan percobaan laboratorium
untuk membuktikan bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk
penggunaannya. Beberapa parameter analisis yang harus dipertimbangkan
dalam validasi metode analisis adalah sebagai berikut:
14
Universitas Sumatera Utara
a. Kecermatan
Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil
analisis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai
persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan. Kecermatan
ditentukan dengan dua cara, yaitu:
- Metode simulasi
Metode simulasi (Spiked-placebo recovery) merupakan metode yang
dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah analit bahan murni ke dalam
suatu bahan pembawa sediaan farmasi (plasebo), lalu campuran tersebut
dianalisis dan hasilnya dibandingkan dengan kadar analit yang ditambahkan
(kadar yang sebenarnya).
- Metode penambahan baku
Metode penambahan baku (standard addition method) merupakan metode
yang dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah baku dengan
konsentrasi tertentu pada sampel yang diperiksa, lalu dianalisis dengan
metode yang akan divalidasi. Hasilnya dibandingkan dengan sampel yang
dianalisis tanpa penambahan sejumlah baku.
Menurut Ermer (2005), suatu metode dikatakan teliti jika nilai
recoverynya
antara
80-120%.
Recovery
dapat
ditentukan
dengan
menggunakan metode standar adisi.
b. Keseksamaan (presisi)
Keseksamaan atau presisi diukur sebagai simpangan baku relatif
atau koefisien variasi. Keseksamaan atau presisi merupakan ukuran yang
15
Universitas Sumatera Utara
menunjukkan derajat kesesuaian antara hasil uji individual ketika suatu metode
dilakukan secara berulang untuk sampel yang homogen. Nilai simpangan baku
relatif yang memenuhi persyaratan menunjukkan adanya keseksamaan metode
yang dilakukan. Nilai simpangan baku relatif dikatakan memenuhi kriteria
seksama dan teliti jika RSD nya tidak lebih dari 2%.
c. Selektivitas (Spesifisitas)
Selektivitas atau spesifisitas suatu metode adalah kemampuannya yang
hanya mengukur zat tertentu secara cermat dan seksama dengan adanya
komponen lain yang ada di dalam sampel.
d. Linearitas dan rentang
Linearitas adalah kemampuan metode analisis yang memberikan respon
baik secara langsung maupun dengan bantuan transformasi matematika,
menghasilkan suatu hubungan yang proporsional terhadap konsentrasi analit
dalam sampel. Rentang merupakan batas terendah dan batas tertinggi analit
yang dapat ditetapkan secara cermat, seksama dan dalam linearitas yang dapat
diterima.
e. Batas deteksi dan batas kuantitasi
Batas deteksi merupakan jumlah terkecil analit dalam sampel yang
dapat dideteksi yang masih memberikan respon signifikan, sedangkan batas
kuantitasi merupakan kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih
dapat memenuhi kriteria cermat dan seksama (Harmita, 2004).
16
Universitas Sumatera Utara
2.5 Data Analisis Beberapa Mineral Pada Cacing Tanah
Hasil analisis kadar beberapa mineral yang terdapat dalam cacing tanah
pada peneliti terdahulu dapat dilihat pada Tabel 2.1 dibawah ini:
No
Nama
Metode
Kadar Mineral
Sumber
Cacing
(mg/100 g)
Pontoscolex
-Timbal = 1,1380 ±
1.
coretrurus
0,04109
-Cadmium = 1,1734 ±
Spektrofotometri
Syarifa Ulfa
0,05655
serapan atom
(2011)
Drawida sp.
-Timbal = 6,5381 ±
(AAS)
0,2018
-Cadmium = 0,01275±
0,4303
Megascolex
-Timbal = 8,4259 ±
sp.
0,16987
-Cadmium = 9,0923 ±
0,13234
2.
Megascolex
-Besi
= 4196,5785±
28,6098
sp.
Spektrofotometri
Meily
serapan atom
Dasnawati
-Tembaga =10,3635 ±
(AAS)
(2011)
0,1836
-Seng
=174,7644 ±
0,9814
3.
Pontoscolex
-Kalium =583,7684± Widya
coretrurus
Spektrofotometri
1,1832
(2012)
serapan atom
-Natrium =121,5537±
(AAS)
4,1062
-Mangan =3,9359±
0,0096
Peryonix sp.
-Kalium =789,2485±
1,0853
-Natrium =184,7378±
4,9483
-Mangan =3,4711±
0,0765
4.
Pontoscolex
Fosfor = 96,9780 ±
coretrurus
1,2550
Spektrofotometri
Fosfor
=
105,987
±
Peryonix sp.
sinar tampak
0,6324
Darmawati
Pheretima
(visible)
Fosfor
=
123,593
±
(2013)
peguana
0,9348
Pheritam
Fosfor
=
115,766
±
phostuma
0,6057
17
Universitas Sumatera Utara