Oleh: Shofiatul Fajriyah | Desember 10, 2011

ANALISIS KUALITATIF METABOLIT SEKUNDER YANG DIHASILKAN OLEH KALUS KEMANGI DAN EVALUASI POTENSI PELESTARIAN

            Tanaman dapat juga dikulturkan dalam berbagai cara untuk menghasilkan bermacam-macam produk farmasi yang berharga, zat warna dan peningkat citarasa yang biasanya diperoleh dari tanaman utuh. Lebih lanjut ada harapan bahwa dimasa mendatang, teknologi ini akan menjadi sumber utama penghasil antibiotika, insektisida, peningkat cita rasa makanan dan zat warna, parfum dan pengemulsi. Produksi persenyawaan kimia untuk keperluan farmasi dan pewarna untuk industri makanan dan kosmetik di dalam kultur sel. Sel-sel tanaman penghasil persenyawaan target dapat ditumbuhkan di dalm bioreaktor besar seperti pada produksi antibiotika dari fungi. Disamping itu, persenyawaan target dapat juga merupakan hasil transformasi dari suatu struktur kimia tertentu denga nilai ekonomi rendah menjadi struktur kimia lain yang lebih berharga. Antosianin yang diguankan sebagai pewarna makanan dan kosmetik sudah dapt diproduksi dengan kultur sel ( Gunawan, 1995)

Metabolit Sekunder pada tumbuhan kemangi (keseluruhana herba)

Mengandung minyak atsiri terdiri dari osmonen, α-pinene, 1,8 sineol, eukaliptol, linalool, geraniol, limonen, metilkavikol, eugenol, eugenol metil eter, anetol, metil sinamat, furfural ( Wijayakusuma, 1943)

Fungsi dari produk sekunder dalam tanaman tidak terlalu jelas, beberapa yang diketahui adalah :

  1. Memiliki peranan dalam pengaturan pertumbuhan dan perkembangan
  2. Memberikan perlindungan kepada tanamn melawan serangga dan fungi atau bakteri
  3. Membuat agar tanaman tidak menyenangkan pada binatang pemangsa
  4. Berfungsi sebagai insektisida

Aktivitas Kalus dari Segi Biokimiawinya

Jalur metabolisme pada kalus kemungkinan mengalami modifikasi saat pengkulturan. Jalur isoenzim pada beberapa protein di Phaseolus vulgaris berubah selam siklus pertumbuhan. Sebagi contoh glutamat dehydrogenase berubah dari pola lima pita elektroporetik menjadi  satu pita elektroporetic setelah subkultur dan  secara perlahan kembali ke lima pita saat menuju akhir periode kultur ( Arnison dan Boll, 1997). Produksi metabolit sekunder juga menunjukkan hubungan yang dekat dengan bagian siklus pertumbuhan diman pembelahan sel perlahan mengalami penurunan. Fase tersebut adalh akhir dari fase lag dan awal dari fase Stasioner ( Yeoman et al, 1980).  Ada hubungan terbalik antara produksi metabolit sekunder dengan pertumbuhan rata-rata dari kultur. Frekuensi produksi metabolit sekunder disesuaikan dengan periode dimana aktivitas differensiasi sel sangat tinggi. Kapasitas untuk mengakumulasi metabolit sekunder dapat berubah dapat berubah dengan perlakuan subkultur yang berseri. Kegagalan kultur jaringan tanamn dalam mengakumulasi senyawa khusus secara tidak langsung disebabkan bukan karena kehilangan potensi biosintesisnya, namun kegagalan dalam potensi menyesuaikan diri dalam lingkungan yang terkontrol. Enzim dalm proses biosintesis yang diamati pada awal isolasi kemungkinan hilang saat subkultur atau setidak-tidaknya keberadaan enzim dalm jumlah sedikit, dengan maksud mengurangi aliran substrat pda jalurnya dibawah level yang terdeteksi. Efek dari ketimpangan ini mungkin mengarah pada akumulasi senyawa intermediet dalam jumlah yang sangat besar, atau untuk membelokkan perkusor dalam sintesis produk secara normal tidak dijumpai. Pada kultur lain, komponen yang terbentuk dalam jalur biosintesis dan potensi biosintesis dipertahankan pada beberapa kali subkultur.

Terpenoid

Terpenoid secara luas tersebar di alam, sebagian besar ditemukan di tumbuhan tingkat tinggi. Senyawa terpenoid berasal dari molekul isopren dan kerangka karbonil yang dibangun oleh penyambungan dua atau lebih satuan isopren. Terpenoid terdiri atas beberapa senyawa antara lain minyak atsiri yang tersusun atas monoterpenoid, seskuiterpenoid yang mudah menguap; Triterpenoid yang sukar menguap; Triterpenoid dan steroid yang tidak menguap dan pigmen karetonoid. Setiap golongan terpenoid penting bagi tumbuhan, dalam hal metabolisme maupun ekologi tumbuhan ( Harborn, 1987). Secara kimia terpenoid umumnya larut dalam lemak, dan terdapat dalm sitoplasam sel tumbuhan. Cara umum untuk mendeteksi terpenoid dengan menyemprot KMnO4  0,2% dalm air. Antimon klorida dalam kloroform, Asmsulfat pekat dan Anisaldehid-asam sulfat. Pereaksi yan sensitif dengan ikatan rangkap yaitu dengan uap brom, untuk terpen gugus keton yaitu dengan 2,4 dinitrofenilhidrasin (Harborn, 1987). Identifikasi terpenoid dapat secara Kromatografi Lapis Tipis, yang memberikan berfluororesensi biru pada UV 366 dan pemadaman bercak pada UV 254. Penampakan bercak dengan Anisaldehid asam sulfat memberi bercak warna biru, hijau cokalt, merah pada sinar tampak ( Wagner 1984)

Saponin merupakan salah satu golongan senyawa triterpenoid, yaitu senyawa yang mempunyai kerangka karbonil dari 6 satuan isopren. Secara biosintesis diturunkan dari hidrokarbon C30 asiklik ( Harborn, 1987). Saponin dapat diidentifikasi secara Kromatografi Lapis Tipis, bercak yang ditimbulkan oleh pereaksi vanilin asam sulfat, anisaldehid asmsulfat memberi warna biru, ungu, terkadang warna kuning. Dengan SbCl 3 memberi warna merah sampai ungu pada sinar tampak, pada UV 366 memberi warna merah, ungu, biru, dan hijau ( Wagner 1984)

ALAT  DAN BAHAN

Alat     : Flakon, gelas ukur, erlenmeyer, kertas saring, chamber KLT, pipa kapiler, lampu UV

Bahan : Kalus kering kemangi, kultur suspensi sel kemangi, petroleum eter, silika gel 60 F 254, toluen : etilasetat ( 7:3),  vanilin-asam sulfat

CARA KERJA

Kalus kemangi yang telah dikeringkan ditimbang ( 460 mg) ===> A

Kalus dimasukkan dalam flakon

Ditambahkan PE sebanyak 2 ml

Dipekatkan

Totolkan pada plate KLT, elusi dengan fase gerak toluen:etilasetat ( 7:3)

Deteksi bercak dengan UV 254, UV366, reagen semprot vanilin asam-sulfat

Daun kemangi segar diekstraksi dengan petroleum eter ====> B

Ekstrak dipekatkan

Totolkan pada plate KLT, elusi dengan fase gerak toluen:etilasetat ( 7:3)

Deteksi bercak dengan UV 254, UV366, reagen semprot vanilin asam-sulfat

Kultur suspensi sel disaring ===> C

Kalus yang tertinggal di kertas saring dikeringkan

Kalus dimasukkan dalam flakon

Ditambahkan PE sebanyak 2 ml

Dipekatkan

Totolkan pada plate KLT, elusi dengan fase gerak toluen:etilasetat ( 7:3)

Deteksi bercak dengan UV 254, UV366, reagen semprot vanilin asam-sulfat

Analisis data : Ketiga bercak A, B, C dibandingkan dalam satu plate

HASIL PERCOBAAN

Fase diam : Silika gel 60 F 254

Fase gerak : Toluen : etil asetat ( 7:3)

Jarak pengembangan : 8 cm

Pereaksi semprot : Vanilin asam sulfat

No Rf Sebelum disemprot Sesudah disemprot
UV 254 tampak UV 366 UV 366 Tampak
A1 0,27
  2 0,44 Hijau Ungu tua
  3 0,52 Hijau Ungu
 4 0,58 Ungu muda
 5 0,71 Jingga
6

B10,78

0,18-

—Jingga

-Merah muda

Coklat 20,42—HijauUngu tua 30,51—HijauUngu 40,58Ungu—- 50,67Hijau—- 60,7—Jingga- 70,78Kuning–JinggaCoklat 80,91—-Merah mudaC 10,42—HijauUngu tua  20,5—HijauUngu 30,58Ungu muda—- 40,71—Jingga- 50,78—JinggaMerah muda

Keterangan

A : Ekstrak petroleum eter dari kalus kering kemangi

B : Ekstrak petroleum eter dari daun kemangi

C : Ekstrak Petroleum eter dari kalus kultur suspensi sel kemangi

PEMBAHASAN

            Tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk menganalisis produksi metabolit sekunder dari hasil kultur kemangi pada praktikum sebelumnya. Tujuan diketahuinya metabolit sekunder dari hasil kultur adalah; untuk mengetahui apakah kalus dari kemangi menghasilkan senyawa metabolit sekunder yang sama seperti induknya atau tanaman kemangi aslinya. Seperti yang kita ketahui bahwa kultur kalus kemangi merupakan perkembangbiakan secara vegetatif tanaman dari induk. Jadi dapat diharapkan sifat dan metabolit sekunder yang dihasilkan sama seperti induknya. Itulah yang disebut dengan potesi kelestarian dari hasil kultur. Dalam analisis metabolit sekunder ini juga dapat diketahui senyawa apa yang ada dikalus, sedangkan ditanamn aslinya tidak ada, begitupula sebaliknya. Dengan begitu dapat diketahui apakah kultur kalus dapat mempertahankan kestabilan genetik atau tidak. Dari analisis tersebut dapat ditemukan senyawa baru yang merupakan senyawa intermediet dari jalur biosintesis metabolit sekunder.

            Ekstraksi atau penyarian daun kemangi dan kalus kemangi menggunakan metode yang sama untuk menghindari perbedaan kandungan kimia akibat perbedaan perlakuan. Jadi, jika ingin melakukan perbandingan, maka perbedaan variable sebaiknya diminimalisir. Metode yang dipilih adalah maserasi karena mudah, dan sederhana, mengingat jumlah kalus yang sedikit. Cairan penyari yang digunakan adalah petroleum eter, pemilihan pelarut iniberdasarkan kandungan kimia yang terdapat dalam kemangi. Menurut Heyne 1987, kemangi mengandung minyak atsiri, flavonoid, saponin dan tanin. Minyak atsiri bersifat non polar, sedangkan flavonoid, saponin dan tanin cenderung bersifat polar. Jadi yang terlarut dalam ekstrak petroleum eter adalah senyawa terpenoid, klorofil, dan asam lemak. Pada proses maserasi, harus disertai penggojokan yang kuat atau dengan penggerusan yang kuat, karena kalus berbentuk gumpalan yng sukar hancur. Perlakuan tersebut bertujuan untuk mengeluarkan senyawa-senyawa yang berada dalam sel. Setelah diekstraksi dipekatkan, alu didiamkan beberapa saat untuk mengendapkan agregat-agregat kalus. Pada kultur susupensi sel yang dipanen adalah kalusnya, bukan media cairnya. Hal itu di sebabkan pemindahan kalus ke media cair baru dua hari. Jadi kalus belum terdispersi secara maksimal. Pembentukan metabolit sekunder dalam kultur suspensi sel diperkirakan belum terjadi. Jadi metabolit sekunder belum dikeluarkan ke media.  Lagipula kalus masih dalm keadaan kompak, jadi yang dianalisis metabolit sekunder adalh kalusnya. Kalusnya diambil melalui penyaringan dari media cair. Setelah itu diekstraksi.

Ekstrak kalus kemangi kering, ekstrak daun kemangi dan ekstrak suspensi sel ditotolkan dalam plate yang sama. Lalu dielusikan dengan fase gerak toluen-etilasetat. Dari hasil yang diperoleh, dengan pendeteksian uv 254, kalus kemangi dan kalus suspensi sel terdapat hanya 1 bercak pemadaman pada Rf 0,58. Sedangkan ppada ekstrak aun kemangi terdapat tiga bercak pemadaman dengan Rf 0,58; 0,67; dan 0,78. Berarti pada pada pendeteksian ini ada dua bercak yang tidak dipunyai oleh hasil kultur yaitu bercak Rf 0,67 dan 0,78.

Pada pendeteksian semprot anisaldehid-asam sulfat, ekstrak kalus kemangi dan kalus suspensi sel, terdeteksi 3 bercak yang sama dengan ekstrak daun kemangi. Sedangkan pada ekstrak daun kemangi terdapat 6 bercak. Berarti ada tiga bercak yang tidak dimiliki oleh hasil kultur, yaitu pada Rf 0,187 ( coklat ); 0,71 (hijau) dan 0,91 (merah muda). Pada kalus kemangi, ada bercak yang di UV 254 tidak terlihat tapi terlihat setelah disemprot yaitu pada Rf 0,58. Bila dibandingkan denga bercak daun kemangi, nilai Rfnya sama namun warna bercak yang ditimbulkan berbeda. Pada kalus kemangi warna bercaknya merah muda, sedangkan pada ekstrak daun kemangi bercaknya berwaran cokelat. Harga Rf yang sama tersebut menunjukkan kepolaran senyawa yang sama, sedangkan warna yang berbeda menunjukkan gugus fungsionalnya yang berbeda. Pada pendeteksian bercak di UV 366 setelah disemprot, pada daun kemangi dan kalus suspensi sel muncul 4 bercak, sedangkan pada ekstrak kalus kering terdapat 5 bercak. Hal ini menunjukkan adanya senyawa baru yang terbentuk pada kalus kering, yaitu pada Rf 0,27.  Bercak –bercak pada Rf 0,78 dan 0,71 berfluororesensi jingga, sedangkan bercak pada Rf 0,51 dan 0,42  berfluroresensi hijau. Berfluororesensinya bercak menunjukkan adanya gugus kromofor dan senyawa dengan ikatan phi tekonjugasi.

Dengan penampakan bercak di UV 254 tanpa penyemprotan, menunjukkan adanya drivat penilpropan seperti eugenol, anthole. Sedangkan pada penyemprotan vanilin asamsulfat, menunjukkan warna yang dapat dideteksi secara visual. Dengan fase gerak toluen-etlilasetat, ekstrak daun kemangi memberi bercak warna merah ungu pada Rf 0,91. Menurut Wagner 1996, Ekstrak herba kemangi pada bercak Rf 0,9-0,95 dengan warna merah-ungu sampai coklat ungu menunjukkan adanya senyawa methyl kavikol. Berarti bercak Rf 0,91 adalah mungkin senyawa metilkavikol. Bercak ini tidak dimiliki oleh ekstrak kalus kemangi, berarti kalus kemangi tidak mempunyai senyawa metilkavikol yang lazim dimiliki oleh tumbuhan kemangi . Menurut Wagner 1996, pada bercak Rf   0,1-0,4 setelah disemprot dengan vanilin sulfat, menampakkan warna biru intensif, yang menunjukkan adanya senyawa linalool pada kemangi. Dari hsail praktikum, didapatkan bercak dengan Rf 0,187 dengan warna coklat. Bercak tersebut tidak dimiliki oleh ekstrak kalus kemangi.  Pada fraksi petroleum eter ini yang dapat dideteksi hanya senyawa golongan terpenoid saja. Saponin dapat diidentifikasi secara Kromatografi Lapis Tipis, bercak yang ditimbulkan oleh pereaksi vanilin asam sulfat,  memberi warna biru, ungu, terkadang warna kuning. Berarti pada Rf  0,51 dan 0,42 dimungkinkan adnya senyawa saponin karena bercak tersebut berwarna ungu. Bercak tersebut dimiliki baik kalus maupun tumbuhan kemangi. Jadi dalam kalus kemangi mungkin terdapat saponin yang biasa dimiliki oleh tumbuhan kemangi.

Metabolit sekunder yang dihasilkan ekstrak kalus kering kemangi dan ekstrak kalus suspensi sel kemangi hampir sama. Hal itu dikarenakan kalus baru dipindahkan ke media kultur suspensi selam 2 hari. Jadi waktunya belum cukup untuk melakukan sintesis metabolit sekunder yang selanjutnya. Jadi kalus pada kultur suspensi sel masih membawa sifat kalus waktu di sub kultur.

Dengan tidak adanya beberapa senyawa yang dihasilkan oleh kalus kemangi, berarti kalus belum mempunyai potensi pelestarian tumbuhan kemangi. Hal tersebut mungkin dikarenakan biosintesis metabolit sekunder kurang lengkap. Umur kalus yang didapatkan terlalu muda, dan baru disub kultur satu kali, jadi belum dapat mensintesis metabolit sekunder seperti semestinya. Tetapi untuk ukuran kalus yang baru disubkultur 15 hari, hal tersebut sudah lumayan karena telah mampu menghasilkan 50% metabolit sekunder seperti yang ada dalam tumbuhan kemangi

KESIMPULAN

  1. Kalus kemangi dan kalus suspensi sel belum mempunyai potensi pelestarian tumbuhan kemangi
  2. Metabolit sekunder yang dihasilkan ekstrak kalus kering kemangi dan ekstrak kalus suspensi sel kemangi hampir sama.
  3. Ekstrak yang dianalisis kandungan kimianya adalah ekstrak petroleum eter
  4. Senyawa yang dapat diidentifikasi adalah golongan senyawa terpenoid, yaitu golongan senyawa minyak atsiri ( methylkavikol dan linalool) dan saponin
  5. Ekstrak kalus kemangi tidak memiliki bercak pada Rf 0,91 dan 0,187, yang lazim dimiliki oleh tumbuhan kemangi
  6. Kalus mampu mensintesis senyawa yang dihasilkan pada tumbuhan kemangi yaitu senyawa bercak Rf 0,42; 0,51; 0,71; 0,78

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Kategori

%d blogger menyukai ini: