PEMANFAATAN FILTRAT KULIT BUAH Syzygium

PEMANFAATAN FILTRAT KULIT BUAH Syzygium cumini
SEBAGAI PEWARNA ALTERNATIF PREPARAT MITOSIS
Achmad Zainal Abidin*, J. Djoko Budiono, Isnawati
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Penegtahuan Alam, Universitas
Negeri Surabaya,
*e-mail: alahzab_33@yahoo.com
Abstrak
Kendala pada pembuatan preparat mitosis ialah harga pewarna baku
yang relatif mahal. Penggunaan pewarna alternatif sebagai pengganti
zat warna baku inti sel / kromosom dapat menekan biaya pembuatan
preparat. Tujuan penelitian ini adalah mendeskripsikan kelayakan
pewarna filtrat kulit buah Syzygium cumini sebagai pewarna alternatif
pada preparat mitosis squash Allium. Bahan pewarna alternatif dibuat
dengan bahan pendukung iron alum [Fe(NH4)(SO4)2•12H2O] sebagai
mordant. Jenis penelitian ini adalah penelitian pengembangan dengan
mengacu pada metode Research and Development (R&D) yang hanya
dilakukan sampai tahap telaah. Data dikumpulkan dengan
menggunakan teknik telaah. Hasil penelitian yaitu penggunaan
pewarna filtrat kulit buah S. cumini sebagai pewarna alternatif pada
preparat mitosis squash Allium memperlihatkan hasil pewarnaan yang
sama dengan hematoksilin sebagai pewarna baku inti sel / kromosom

yang umum digunakan pada histoteknik. Hasil telaah seluruh preparat
menunjukkan penggunaan pewarna hematoksilin sebagai pewarna
membuat kromosom tampak berwarna biru kehitaman sedangkan
pewarnaan menggunakan filtrat kulit buah S. cumini membuat
kromosom tampak berwarna ungu tua di bawah mikroskop.
Sitoplasma yang tidak terwarnai dalam satu lapang pandang membuat
warna kromosom tampak kontras sehingga kromosom sangat mudah
untuk diamati. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa
filtrat kulit buah S. cumini dapat digunakan sebagai pewarna alternatif
untuk mewarnai inti sel / kromosom pada preparat mitosis squash
Allium.
Kata Kunci: Pewarna alternatif, filtrat kulit buah Syzygium cumini,
preparat mitosis

Makalah disajikan pada SEMINAR NASIONAL dan WOKRSHOP
BIOLOGI 2014 Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Surabaya,
Surabaya, 18 – 19 Oktober 2014

PEMANFAATAN FILTRAT KULIT BUAH Syzygium cumini SEBAGAI PEWARNA
ALTERNATIF PREPARAT MITOSIS

1

PENDAHULUAN
Pada pembelajaran biologi kelas XII Sekolah Menengah Atas (SMA) terdapat
Kompetensi Inti (KI) 3 yang kemudian dikembangkan menjadi Kompetensi Dasar
KD 3.8 “mendeskripsikan keterkaitan antara proses pembelahan mitosis dan
meiosis dengan pewarisan sifat”. Salah satu sub materi pelajaran biologi yang
dibahas dalam KD tersebut adalah proses pembelahan mitosis sel. Materi
pembelajaran pembelahan mitosis sel merupakan kumpulan konsep konkret yang
dapat dipahami siswa dengan cara melakukan kegiatan pengamatan pembelahan
mitosis sel secara langsung melalui media preparat mitosis akar tanaman.
Hal yang diamati pada pada pengamatan preparat mitosis adalah pola
kromosom di dalam inti saat proses pembelahan sel. Kromosom merupakan
materi genetik yang berperan dalam pewarisan sifat suatu individu. Pemahaman
siswa dalam mempelajari pembelahan mitosis sel dipengarui oleh kualitas
preparat yang digunakan selama kegiatan pengamatan (Jones dan Rickards, 1991 :
5). Fakta di lapangan menunjukkan preparat mitosis yang disediakan sekolah
memiliki kelemahan yaitu inti sel / kromosom pada preparat tidak dapat dilihat
dengan jelas disebabkan pewarnaan yang kurang bagus maupun warna yang

memudar sehingga guru tidak dapat menjelaskan secara konkret fase pembelahan
sel dan bentuk sebenarnya kromosom kepada siswa.
Preparat mitosis dapat dibuat sendiri oleh guru dengan menggunakan bahan
dan metode squash. Metode squash yaitu suatu metode untuk mendapatkan suatu
preparat dengan cara meremas suatu potongan jaringan atau suatu organisme
secara keseluruhan, sehingga didapatkan suatu sediaan yang tipis yang dapat
diamati di bawah mikroskop (Suntoro, 1983 : 14). Tahapan metode squash dalam
membuat preparat mitosis yaitu diawali dengan pemilihan bahan, kemudian
memfiksasi, hidrolisis, pemulasan, dan yang terakhir pembuatan preparat dengan
meremas (squashing) (Jones dan Rickards, 1990 : 4).
Bahan utama yang umum digunakan untuk membuat preparat mitosis tanaman
adalah sel yang aktif mengalami pertumbuhan (meristematis) dengan cara
melakukan pembelahan mitosis. Sel-sel ini mudah ditemukan pada bagian ujung
akar (Loveless, 1983 : 91). Akar mudah tumbuh dan seragam,sel akar tidak
berklorofil serta mudah dipulas oleh pewarna (Fukui,1996 : 4).

PEMANFAATAN FILTRAT KULIT BUAH Syzygium cumini SEBAGAI PEWARNA
ALTERNATIF PREPARAT MITOSIS

2

Ujung akar tanaman bawang putih (Allium sativum), bawang bombay (A. cepa)
dan bawang prei (A. fistulosum) merupakan bahan yang baik untuk diproses
menjadi preparat mitosis karena kromosom ketiga spesies dari genus Allium
tersebut termasuk bertipe besar serta memiliki jumlah autosom sedikit (2n=16)
sehingga kromosom mudah diamati (Fukui, 1996 : 4). Selain itu, tanaman tersebut
mudah didapat dan murah.
Zat warna yang umum digunakan dalam pemulasan inti sel / kromosom pada
preparat mitosis yaitu hematein yang harganya relatif mahal sekitar Rp 7,798,000
/ 25 gram (http://www.merckmillipore.com). Pewarna baku yang digunakan
merupakan pewarna basa yang dapat berafinitas dengan kromosom di dalam
nukleus yang bersifat asam sehingga kromosom terpulas dan dapat diamati
melalui mikroskop. Untuk menekan biaya maka diperlukan pewarna alternatif
yang memiliki fungsi yang sama dengan pewarna baku. Pewarna alternatif dapat
diperoleh dari filtrat kulit buah Syzygium cumini yang sudah matang dan berwarna
ungu tua.
Filtrat kulit buah Syzygium cumini mengandung sianidin yaitu aglikon
antosianidin yang dapat digunakan untuk mewarnai kromosom. Sianidin
mempunyai ikatan rangkap terkonjugasi (inti benzen) yang merupakan gugus
chromophore (-C=O-). Sianidin juga mempunyai subtituen hidroksi (-OH) yang

merupakan gugus auxochrome. Chromophore dapat mengabsorbsi radiasi pada
daerah ultraviolet dan daerah sinar tampak, adanya gugus auxochrome di dalam
gugus chromophore akan memengaruhi pergeseran batokromik-pergeseran
panjang gelombang yang lebih panjang sehingga dapat mengintensifkan warna
(Watson, 2005 : 108).
Sianidin adalah glukosida dari antosianidin yang tergolong senyawa flavonoid.
Senyawa flavonoid merupakan contoh senyawa metabolit sekunder yang banyak
ditemukan pada tanaman. Sebagai kelompok antosianin maka stabilitas sianidin
dipengaruhi oleh pH, temperatur, cahaya, oksigen serta faktor lainnya seperti ion
logam. Ion logam yang sering ditemukan mengubah warna ialah ferri, magnesium
dan aluminium (Manitto, 1981).
Berdasarkan uraian tersebut, maka dilakukan penelitian penggunaan filtrat kulit
buah Syzygium cumini sebagai pewarna alternatif pada pembuatan preparat
mitosis squash Allium.

PEMANFAATAN FILTRAT KULIT BUAH Syzygium cumini SEBAGAI PEWARNA
ALTERNATIF PREPARAT MITOSIS

3

METODE
Penelitian ini termasuk penelitian termasuk penelitian pengembangan dengan
mengacu pada metode Research and Development (R&D) yang terbagi dalam
sepuluh tahap, yaitu: potensi dan masalah, pengumpulan informasi, desain produk,
telaah desain produk, revisi desain produk, uji coba produk, revisi produk, uji
coba pemakaian, revisi produk, dan produksi masal (Sugiyono, 2010 : 407).
Namun, pada penelitian ini hanya dilakukan sampai tahap telaah desain produk.
Pada tahap potensi masalah bertujuan untuk menganalisis potensi dan masalah
yang berkaitan dalam penelitian ini. Tahap pengumpulan informasi bertujuan
mengumpulkan berbagai informasi sebagai bahan untuk persiapan perancangan
desain produk media preparat mitosis. Tahap desain produk bertujuan untuk
merancang desain awal produk media pembelajaran berupa preparat semi
permanen mitosis squash yang dibuat dari ujung akar tanaman bawang putih
(Allium sativum), bawang bombay (A. cepa), dan bawang prei (A. fistulosum)
dengan pewarna filtrat kulit buah Syzygium cumini dan hematoksilin. Tahap telaah
desain produk bertujuan untuk menilai desain produk yang telah dihasilkan yaitu
berupa media preparat mitosis squash Allium. Media preparat yang telah dibuat
dan dipilih akan ditelaah.
Tahapan Desain Produk Sebagai Berikut:
Penentuan Waktu Optimum Pembelahan Mitosis

Studi pendahuluan penentuan waktu optimum pembelahan mitosis Allium sativum,
A. cepa dan A. fistulosum. Pemotongan akar dilakukan setiap 1 jam berturut-turut
selama 24 jam dan dibuat preparat semi permanen, diperoleh waktu pembelahan
optimum mitosis ujung akar A. sativum, A. cepa dan A. fistulosum yaitu jam 09.00
WIB, jam 12.00 WIB dan 06.00 WIB.
Pembuatan Pewarna Alternatif Filtrat Syzygium cumini dan Preparat Mitosis
Preparat dibuat dengan menggunakan metode squash. Preparat mitosis dengan
pewarna hematoksilin yang dibuat sesuai dengan metode squash Willey dijadikan
sebagai pembanding. Pembuatan preparat dengan metode squash Willey
mengikuti langkah sebagai berikut: akar yang telah difiksasi lantas dihidrolisis
dalam larutan HCl-alkohol 96% selama 1 jam kemudian dibilas dengan alkohol

PEMANFAATAN FILTRAT KULIT BUAH Syzygium cumini SEBAGAI PEWARNA
ALTERNATIF PREPARAT MITOSIS

4

96% sebanyak 4 kali masing-masing 15 menit. Kemudian akar direndam dalam
pewarna Hematoksilin Wittman selama 20 menit. Akar yang telah diwarnai
kemudian dicuci dengan Glacial Acetic Acid (GAA) (CH3COOH) hingga dampak

negatif hematoksilin hilang. Selanjutnya men-squash akar diatas object glass
hingga hancur dan sel-sel akar menyebar.
Bahan utama pembuatan pewarna alternatif yaitu kulit buah Syzygium cumini
yang sudah berwarna merah tua keunguan dan jatuh dari pohon. Kulit buah
digerus kemudian ditambahkan GAA 95% sebagai pelarut. Hasil campuran
kemudian disaring menggunakan kertas saring setelah itu ditambah dengan iron
alum [Fe(NH4) (SO4)2 • 12 H2O] dengan perbandingan Filtrat: iron alum (3:1),
diaduk hingga homogen dan berubah warna menjadi ungu tua. Preparat mitosis
yang dibuat dengan pewarna filtrat kulit buah S. cumini dibuat sesuai dengan
metode squash mengikuti langkah sebagai berikut: Akar yang telah difiksasi
lantas dihidrolisis dalam larutan HCl-alkohol 70% selama 1 jam kemudian dibilas
dengan alkohol 70%, alkohol 70% : GAA 95% (3:1), alkohol 70% : GAA 95%
(1:1) masing-masing selama 1 jam yang terakhir dibilas dengan GAA 95% :
aquades (4:5) selama 5 menit. Kemudian akar direndam dalam pewarna filtrat
kulit buah S. cumini selama 12 jam. Akar yang telah diwarnai kemudian dicuci
dengan GAA hingga dampak negatif pewarna filtrat kulit buah S. cumini hilang.
Selanjutnya men-squash akar diatas object glass hingga hancur dan sel-sel akar
menyebar.
Metode pengumpulan data yang digunakan adalah telaah. Metode telaah
dilakukan dengan cara menelaah preparat yang dihasilkan. Telaah preparat

dilakukan dengan telaah oleh dosen bidang mikroteknik, dosen bidang genetika
dan guru biologi SMA. Telaah preparat dilakukan dengan menilai aspek
penyerapan warna hematoksilin maupun filtrat kulit buah Syzygium cumini pada
protoplasma sel yaitu inti sel (kromosom pada interfase dan mitosis), membran
plasma, sitoplasma (organel dan sitosol); paraplasma sel yaitu dinding sel dan
bahan inklusi/bahan ergastik; serta kekontrasan kromosom dengan plasma sel
maupun bagian sel lain (organela sel). Hasil telaah kelayakan media preparat
dianalisis secara deskriptif kualitatif.

PEMANFAATAN FILTRAT KULIT BUAH Syzygium cumini SEBAGAI PEWARNA
ALTERNATIF PREPARAT MITOSIS

5

HASIL DAN PEMBAHASAN
A

B

C

Gambar 1. A. Filtrat Syzygium cumini yang berwarna merah, B. Penambahan
mordan iron alum, C. Filtrat S. cumini beberapa saat setelah ditambahkan dengan
iron alum berwarna ungu tua yang siap digunakan untuk pewarnaan kromosom
Pada tahap pembuatan preparat, dibuat preparat mitosis squash Allium
menggunakan bahan utama Allium sativum, A. cepa dan A. fistulosum. pewarna
hematoksilin maupun filtrat Syzygium cumini (Tabel1). Preparat dengan pewarna
hematoksilin digunakan sebagai pembanding dalam melihat hasil dari pewarnaan
preparat dengan pewarna filtrat kulit buah S. cumini. Waktu acuan pemotongan
akar mengikuti waktu saat ditemukan Indeks Mitosis terbesar pada setiap spesies.
Tabel 1. Tabulasi hasil pembuatan media preparat mitosis squash menggunakan
pewarna hematoksilin dan pewarna filtrat kulit buah Syzygium cumini
No.
1.
2.
3.

Bahan Utama

Pewarna

Hematoksilin
Allium sativum
Filtrat Syzygium cumini
Hematoksilin
Allium cepa
Filtrat Syzygium cumini
Hematoksilin
Allium fistulosum
Filtrat Syzygium cumini
Total jumlah preparat (unit)

Interfase

Profase

Metafase Anafase

Label
1,2,3
10,11,12
4,5,6
13,14,15
7,8,9
16,17,18

Unit
3
3
3
3
3
3
18

Telofase

Gambar 2. Foto obyek preparat mitosis squash meristem ujung akar Allium
sativum dengan pewarna hematoksilin (A) maupun pewarna filtrat kulit buah
Syzygium cumini (B) perbesaran 640 X.
PEMANFAATAN FILTRAT KULIT BUAH Syzygium cumini SEBAGAI PEWARNA
ALTERNATIF PREPARAT MITOSIS

6

Gambar 3. Foto kromosom hasil pewarnaan hematoksilin maupun filtrat kulit
buah Syzygium cumini menggunakan mikroskop perbesaran 640 X.
Beradasarkan hasil telaah penyerapan warna dan gambar (Gambar 2 dan 3)
tampak pewarna hematoksilin maupun filtrat kulit buah Syzygium cumini memulas
kromosom sel Allium dengan kuat sehingga kromosom tampak terlihat jelas dalam
satu lapang pandang. Penggunaan hematoksilin sebagai pewarna membuat
kromosom tampak berwarna biru kehitaman sedangkan pewarnaan menggunakan
filtrat kulit buah S. cumini membuat kromosom tampak berwarna ungu tua di
bawah mikroskop. Sitoplasma, membran plasma, dinding sel dan bahan inklusi
yang tidak terwarnai dalam satu lapang pandang membuat warna kromosom
tampak kontras sehingga kromosom sangat mudah untuk diamati.
Proses pewarnaan pada hakikatnya adalah proses pembentukan senyawa
kompleks melalui ikatan kovalen koordinasi antara logam dengan satu atau lebih
ligan pada senyawa pewarna dan jaringan yang sangat berhubungan dengan asam

PEMANFAATAN FILTRAT KULIT BUAH Syzygium cumini SEBAGAI PEWARNA
ALTERNATIF PREPARAT MITOSIS

7

dan basa lewis dimana asam lewis adalah senyawa yang bertindak sebagai
penerima pasangan bebas sedangkan basa lewis adalah senyawa yang bertindak
sebagai penyumbang pasangan elektron (Day dan Underwood, 1998).
Pada proses pemulasan kromosom, mordan iron alum akan melepaskan ion
Fe3+ dan akan membentuk kompleks cyanidin Fe ((CyFe)2+). (CyFe)2+ bertindak
sebagai penyumbang elektron dengan adanya elektron bebas dari atom Fe akan
menyumbangkan satu ion Fe3+ (bertindak sebagai basa Lewis) pada fosfat anion
(bertindak sebagai asam Lewis). Kompleks pewarna sianidin yang mengikat
mordan Fe ini disebut ligan, Fe3+ akan bertindak sebagai pengkelat pada senyawa
kelat (ikatan kompleks pewarna sianidin, mordan iron alum dan fosfat anion pada
polinukleotida).
Suasana asam, mencegah terjadinya ikatan antara logam dengan jaringan tapi
dapat memperkuat ikatan di dalam nukleus daripada lainnya. Gugus fosfat pada
kromosom lebih bersifat asam daripada gugus protein pada sitoplasma dan
jaringan. Saat proses pemulasan kompleks (CyFe)2+ akan terikat pada fosfat anion
DNA (Kiernan, 2010). Satu elektron pada ion Fe3+ pada pewarna (CyFe)2+ akan
berikatan dengan atom-atom O pada fosfat anion membentuk ikatan kovalen.
Ikatan yang terjadi antara ikatan tunggal atom O anion pada fosfat dengan logam
Fe adalah ikatan ionik, sedangkan ikatan rangkap dua atom O pada fosfat dengan
logam Fe adalah ikatan kovalen koordinasi dengan atom O sebagai penyumbang
elektron. Ikatan yang terjadi seperti ini disebut kelat seperti pada Gambar 5 (Baker,
1958 : 218).

Gambar 5. Mekanisme reaksi antara pewarna cyanidin (CyFe)2+ dengan fosfat
anion (Sumber: Minghui, et al. (2009) dan Kiernan (2010))
PEMANFAATAN FILTRAT KULIT BUAH Syzygium cumini SEBAGAI PEWARNA
ALTERNATIF PREPARAT MITOSIS

8

Pada aspek penilaian tingkat kejelasan warna hematoksilin maupun filtrat kulit
buah Syzygium cumini terdapat beberapa preparat yang warnanya tampak kurang
jelas. Perbedaan ini dapat disebabkan oleh terlalu lamanya waktu saat tahap
hidrolisis sehingga mengurangi afinitas pewarna terhadap kromosom (Setyawan
dan Sutikno, 2000). Warna yang tampak kurang jelas juga dapat disebabkan oleh
terdegradasinya warna dari pigmen hematoksilin maupun sianidin. Hematoksilin
dan sianidin merupakan senyawa flavonoid, stabilitas warna senyawa flavonoid
utamanya antosianin cenderung tidak stabil disebabkan oleh beberapa faktor
diantaranya pH, temperatur, cahaya dan oksigen (Robinson, 1991 : 201). Pada
pengamatan terhadap warna, adanya sinar matahari menyebabkan degradasi
pigmen yang ditunjukkan penurunan absorbansi dimana secara visual warna
tampak semakin memudar dibandingkan pada saat awal pembuatan preparat.
PENUTUP

Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa
filtrat kulit buah Syzygium cumini layak sebagai pewarna alternatif untuk
pembuatan preparat mitosis squash dapat diketahui dari hasil telaah preparat
mitosis squash Allium sativum, A. cepa, A. fistulosum yang memperlihatkan hasil
pewarnaan yang sama dengan hematoksilin sebagai pewarna baku inti sel /
kromosom yang umum digunakan pada histoteknik. Kelayakan media preparat
mitosis yang menggunakan pewarna filtrat kulit buah S. cumini dapat diketahui
dari hasil telaah seluruh preparat mitosis squash Allium sativum, A. cepa, A.
fistulosum (Preparat 10, 11, 12, 13, 14, 15, dan 16) menunjukkan kromosom
tampak berwarna ungu tua di bawah mikroskop. Sitoplasma yang tidak terwarnai
dalam satu lapang pandang membuat warna kromosom tampak kontras sehingga
kromosom sangat mudah untuk diamati.
Ucapan Terima Kasih
Kami mengucapkan terimakasih kepada Dra. Isnawati, M.Si, Dra. Rinie P., M.Si
dan RR. Herlin Wahyu I., S.Pd yang telah berkenan menjadi penelaah media
preparat mitosis Allium dengan pewarna hematoksilin.

PEMANFAATAN FILTRAT KULIT BUAH Syzygium cumini SEBAGAI PEWARNA
ALTERNATIF PREPARAT MITOSIS

9

DAFTAR PUSTAKA
Agustin, Wiji. 2009. Pengembangan Media Preparat Mitosis untuk Mendukung
Pembelajaran Biologi Berbahasa Inggris Pada konsep Pembelahan Sel.
Skripsi tidak diterbitkan. Surabaya: Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri
Surabaya.
Baker, John R. 1958. Principles of Biological Microtechnique a Study of Fixation
and Dyeing. Great Britain: Richard Clay and Company Ltd.
Day, R.A. dan Underwood, A.L. 1998. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam.
Terjemahan oleh Iis Sopyan. 2001. Jakarta: Erlangga.
Fukui, Kiichi. 1996. “Plant Chromosomes at Mitosis”. Dalam Fukui, Kiichi dan
Nakayama, Shigeki (Eds). 1996. Plant Chromosomes Laboratory Methods.
United States of America: CRC Press, Inc.
Jones, Robert Neil dan Rickards, Geoffrey Keith. 1991. Practical Genetics.
England: Open University Press.
Kiernan, John A. 2010. “General Oversight Stains for Histology and
Histopathology”. Dalam Kumar, George L. dan Kiernan, John A. (Eds). 2010.
Education Guide: Special Stains and H&E. California: Dako.
Loveless, A. R. 1983. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik.
Terjemahan oleh Kartawinata, K., Danimiharja, S., Soetisna, U. 1987. Jakarta:
PT. Gramedia Pustaka Utama.
Manitto,

Paolo.

1981.

Biosintesis

Produk

Alami.

Terjemahan

oleh

Koensoemardiyah. 1992. Semarang: IKIP Semarang Press.
Robinson, Trevor. 1991. Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi. Terjemahan oleh
Kokasih Padmawinata. Bandung : FMIPA ITB.
Sugiyono. 2010. Metode Penelitian Pendidikan: Pendekatan Kuantitatif,
Kualitatif, dan R&D. Bandung: Alfabeta.
Watson, David G. 2005. Analisis Farmasi: Buku Ajar untuk Mahasiswa Farmasi
dan Praktisi Kimia Farmasi Edisi 2. Terjemahan oleh Winny R. Syarief. 2009.
Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.

PEMANFAATAN FILTRAT KULIT BUAH Syzygium cumini SEBAGAI PEWARNA
ALTERNATIF PREPARAT MITOSIS

10