INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
2 TINJAUAN PUSTAKA 1 Deskripsi dan Klasifikasi Tanaman Genjer (L flava)
2.5 Mineral dan Fungsinya
Terdapat sekitar 19 mineral dalam tubuh. Dari jumlah tersebut hanya sekitar 13 yang esensial untuk kehidupan dan kesehatan. Jumlah mineral tersebut dapat berubah sesuai hasil penemuan baru (Syafiq 2007). Mineral esensial merupakan merupakan mineral yang diperlukan untuk mendukung pertumbuhan,
reproduksi dan kesehatan sepanjang siklus hidup (O’dell dan Sunde 1997). Mineral tidak seperti asam amino atau vitamin, yaitu tidak dapat hancur akibat terpapar panas, agen pengoksidasi, pH yang ekstrim, dan faktor-faktor lain yang dapat mempengaruhi nutrisi organik. Mineral bersifat indestructible (Fennema 1996). Mineral di dalam tubuh secara umum memiliki fungsi sebagai berikut (Syafiq 2007) :
1) Sebagai bahan pembentuk bermacam-macam jaringan tubuh, seperti tulang dan gigi (Ca danP), rambut, kuku, dan kulit (S) serta sel darah merah (Fe); kalsium dan phospor merupakan mineral yang terbanyak terdapat dalam tubuh.
2) Memelihara keseimbangan asam dan basa di dalam tubuh melalui penggunaan Cl, P, S sebagai pembentukan asam dan Ca, Fe, Mg, K, seta Na sebagai pembentuk basa.
3) Mengkatalisis reaksi yang bertalian dengan pemecahan karbohidrat, lemak, protein maupun mengkatalisis pembentukan lemak dan protein tubuh.
4) Merupakan komponen hormon dan enzim, misalnya mineral Fe merupakan komponen cytochrom oksidase dan cu merupakan komponen enzim tyrosinase maupun pembentukan antibodi.
5) Membantu dalam pengiriman isyarat syaraf ke seluruh tubuh dan mengatur kepekaan saraf serta kontraksi otot (Ca, K, dan Na).
Beberapa unsur mineral yang dibutuhkan tubuh diantaranya adalah sebagai berikut :
2.5.1 Kalsium (Ca)
Kalsium penting untuk tanaman dan tanah. Kalsium merupakan bagian dari semua sel tanaman. Di dalam tanaman, kalsium bersifat immobial dan tidak bergerak dari daun-daun muda, sehingga menyediakan kalsium yang berkesinambungan selama siklus hidup tanaman yang bersangkutan. Bagi tanah kalsium yang seimbang jumlahnya dapat memperbaiki struktur tanah. Kalsium memiliki peran penting pada tumbuhan sebagai pengikat molekul-molekul fosfolipida atau antara fosfolipida dengan protein penyusun membran, hal ini menyebabkan membran dapat berfungsi secara normal pada semua sel. Kalsium juga dapat memacu aktivitas enzim, sekaligus dapat menghambat aktivitas beberapa enzim lainnya (Lakitan 2007).
Dalam tubuh dewasa terdapat sekitar 1.200 gr kalsium, yang hampir semuanya terdapat di dalam tulang. Tulang ini terdiri dari dua bentuk, yaitu trabecural dan cortical. Proses puncak pembentukan masa tulang terjadi hingga usia 35- 40 tahun (Syafiq 2007). Kalsium mempunyai fungsi di dalam tubuh sebagi pembentukan tulang dan gigi (Almatsier 2003). Kekurangan kalsium dalam waktu lama dapat meningkatkan resiko osteoporosis (Syafiq 2007).
2.5.2 Fosfor (F)
Fosfor dalam tanaman penting di dalam pertumbuhan jaringan dan produksi tanaman. Fosfor yang sudah tidak terpakai keluar dari metabolisme dan disimpan sebagai asam fitat dimana diperlukan dalam masa dormansi pada biji dan umbi-umbian. Dedaunan tidak mengandung fosfor sebagai asam fitat, karena fosfor dalam daun selalu dalam bentuk aktif. (Johnson and Uriu 1990). Kekurangan fosfor pada tanaman dapat menyebabkan tajuk daun berwarna hijau gelap, sering membentuk warna merah atau ungu, tepi daun bercabang, pada batang terdapat warna merah ungu lambat laun menjadi kuning (Lakitan 2007),
Fosfor merupakan unsur mineral dengan lambang P dan memiliki nomor atom 15 dengan berat atom 30,974. Fosfor merupakan unsur esensial dalam diet. Unsur ini merupakan komponen utama dalam fase mineral tulang dan terdapat secara berlimpah dalam semua jaringan (Harjono et al. 1996). Dalam tubuh, fosfor adalah salah satu mineral terbanyak jumlahnya setelah kalsium. Jumlah fosfor rata-rata dalam tubuh pria dewasa kurang lebih 700 g, sedangkan kalsium 1200 g. Kira-kira 85% fosfor terdapat dalam tulang sebagai mineral tulang, kalsium fosfat [Ca3(PO4)2] dan hidroksiapit [Ca10(PO4)6 (OH)2] (Olson et al
1988).
2.5.3 Kalium (K)
Kalium tidak disintesis menjadi senyawa organik oleh tumbuhan, sehingga unsur ini tetap sebagai ion di dalam tumbuhan. Kalium berperan sebagai aktivator dari berbagai enzim yang esensial dalam reaksi-reaksi fotosintesis dan respirasi, serta untuk enzim yang terlibat dalam sintesis protein dan pati. Kekurangan kalium dapat menyebabkan daun mengalami klorosis, terdapat bercak pada jaringan mati, bercak berukuran kecil, biasanya pada bagian ujung, tepi, dan
jaringan antara tulang dan daun (Lakitan 2007). Batangnya lemah dan pendek- pendek, sehingga tanaman tampak kerdil, Buah tumbuh tidak sempurna, kecil, mutunya jelek, hasilnya rendah dan tidak tahan disimpan (Anonim 2009).
Kalium dalam tubuh manusia berfungsi sebagai pengatur kandungan cairan sel, yaitu bersama-sama dengan klorida membantu menjaga tekanan osmotik dan keseimbangan asam basa. Kalium membantu dalam mengaktivasi reaksi enzim, misal piruvat kinase yang menghasilkan asam piruvat dalam proses metabolisme karbohidrat (Winarno 2008). Kalium yang dikonsumsi dalam jumlah besar mampu menurunkan tekanan darah, hal ini dapat mencegah penyakit tekanan darah tinggi (Okuzumi dan Fujii 2000). Kekurangan kalium menyebabkan lemah, lesu, kehilangan nafsu makan, kelumpuhan, mengigau, dan konstipasi serta jantung akan berdebar detaknya dan menurunkan kemampuannya dalam memompa darah (Almatsier 2003).
2.5.4 Natrium (Na)
Peranan natrium di dalam tanaman telah menjadi perdebatan selama bertahun-tahun. Tumbuhan dapat tumbuh dengan baik ketika tidak tersedianya natrium. Ketersediaan natrium yang berlebih akan menghambat penyerapan kalium yang sangat dibutuhkan oleh tanaman. Namun penelitian beberapa ahli menyebutkan bahwa natrium yang dicampurkan ke dalam pupuk dapat meningkatkan vigor, ketahanan terhadap penyakit, rasa, warna dan penampakan, serta menjaga kualitas dari hasil panen (Gilbert 1957 ; Chapin 2008).
Natrium adalah kation utama dalam cairan ekstraseluler. 35% sampai 45% natrium ada di dalam kerangka tubuh. Sebagai kation utama dalam cairan ekstraselular, natrium menjaga keseimbangan cairan dalam kompartemen tersebut. Natriumlah yang sebagian besar mengatur tekanan osmosis yang menjaga cairan tidak keluar dari darah dan masuk ke dalam sel-sel (Almatsier 2003).
Sumber natrium adalah garam dapur, mono sodium glutamate (MSG), kecap dan makanan yang diawetkan dengan garam dapur. Diantara makanan yang belum diolah, sayuran dan buah juga mengandung sedikit natrium. Taksiran kebutuhan natrium sehari untuk orang dewasa adalah sebanyak 500 mg. Kebutuhan natrium didasarkan pada kebutuhan untuk pertumbuhan, kehilangan natrium melalui keringat atau sekresi lain (Almatsier 2003).
2.5.5 Besi (Fe)
Besi bergabung dengan protein menjadi bagian penting dari enzim tanaman. Sebagian besar besi bergabung dengan kloroplas, sebagai tempat pembuatan klorofil yang bertempat pada daun (Bourne 1985). Gejala defisiensi yang tampak adalah pada daun muda, mula-mula secara bertempat-tempat daun berwarna hijau pucat dan hijau kekuningan, sedangkan tulang daun tetap berwarna hijau serta jaringannya tidak mati. Selanjutnya pada tulang daun terjadi klorosis yang tadinya berwarna hijau berubah menjadi warna kuning dan ada pula yang menjadi warna putih (Sutedjo dan Kartasapoetra 2008).
Besi (Fe) merupakan unsur mikro yang diserap dalam bentuk ion feri (Fe3+) ataupun fero (Fe2+). Fe dapat diserap dalam bentuk khelat (ikatan logam dengan bahan organik). Mineral Fe antara lain olivin (Mg, Fe)2SiO, pirit, siderit (FeCO3), gutit (FeOOH), magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3) dan ilmenit (FeTiO3). Fe dalam tanaman sekitar 80% yang terdapat dalam kloroplas atau sitoplasma. Penyerapan Fe lewat daun dianggap lebih cepat dibandingkan dengan penyerapan lewat akar, terutama pada tanaman yang mengalami defisiensi Fe. Dengan demikian pemupukan lewat daun sering diduga lebih ekonomis dan efisien. Fungsi Fe antara lain sebagai penyusun klorofil, protein, enzim, dan berperanan dalam perkembangan kloroplas (Ginta 2005).
Besi mempunyai fungsi membawa oksigen dan karbon dioksida. Besi bertanggung jawab terhadap kemampuan hemoglobin dan myoglobin dalam membawa oksigen yang dibutuhkan respirasi seluler. Besi membantu formasi darah melalui pembentukan hemoglobin yang merupakan komponen yang penting dalam sel darah merah atau eritrosit (Guthrie 1975). Defisiensi besi dapat menyebabkan anemia yang berpengaruh luas terhadap kualitas sumberdaya manusia, yaitu kemampuan belajar dan produktivitas kerja (Almatsier 2003).
2.5.6 Tembaga (Cu)
Kebanyakan Cu terdapat dalam kloroplas (>50%) dan diikat oleh plastosianin. Senyawa ini mempunyai berat molekul sekitar 10.000 dan masing- masing molekul mengandung satu atom Cu. Hara mikro Cu berpengaruh pada klorofil, karotenoid, plastokuinon dan plastosianin (Ginta 2005). Tembaga terdapat pada berbagai enzim atau protein yang terlibat dalam reaksi oksidasi dan
reduksi. contohnya adalah dalam enzim sithokrom oksidase (enzim respirasi pada mitokondria) dan platosianin (protein pada kloroplas) (Lakitan 2007).
Fungsi dan peranan Cu antara lain mengaktifkan enzim sitokrom-oksidase, askorbit-oksidase, asam butirat-fenolase dan lactase, dan berperan dalam metabolisme protein dan karbohidrat, berperan terhadap perkembangan tanaman generatif, serta berperan terhadap fiksasi N secara simbiotis dan penyusunan lignin. Gejala defisiensi Cu antara lain pembungaan dan pembuahan terganggu, warna daun muda kuning dan kerdil, daun-daun lemah, layu dan pucuk mengering serta batang dan tangkai daun lemah (Ginta 2005).
Tembaga memegang peranan dalam mencegah anemia dengan cara membantu absorbsi besi, merangsang sintesis hemoglobin, melepas simpanan besi dari feritin dalam hati. Kekurangan tembaga pernah dilihat pada anak-anak yang kekurangan protein dan menderita anemia kurang besi serta pada anak-anak yang mengalami diare, selain itu kekurangan tembaga bisa terjadi pada pada seseorang yang kekurangan nutrisi parental, bayi lahir prematur, dan bayi yang mendapat susu sapi dengan komposisi gizi yang tidak disesuaikan. Kekurangan tembaga dapat mengganggu pertumbuhan, metabolisme dan demineralisasi tulang (Almatsier 2003).
2.5.7 Seng (Zn)
Zn diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Zn++. Zn dapat diserap lewat daun. Kadr Zn dalam tanah adalah 16- 300 ppm, sedangkan kadar Zn dalam tanaman 20-70 ppm. Mineral Zn yang ada dalam tanah antara lain sulfida (ZnS), spalerit [(ZnFe)S], smithzonte (ZnCO3), zinkit (ZnO), wellemit (ZnSiO3 dan ZnSiO4). Fungsi Zn antara lain pengaktif enzim anolase, aldolase, asam oksalat dekarboksilase, lesitimase, sistein desulfihidrase, histidin deaminase, super okside demutase (SOD), dehidrogenase, karbon anhidrase, proteinase dan peptidase. Zn juga berperan dalam biosintesis auxin, pemanjangan sel dan ruas batang (Ginta 2005). Selain itu, seng juga dibutuhkan untuk pembentukan triptopan sebagai prekusor IAA, metabolism triptamin. Terutama sebagai kofaktor enzim dehidrogenase, alcohol, glukosa-6-P dan trease. Merangsang sintesa sitokinin C (Agustina 1990).
Seng terkandung di dalam setiap jaringan tanaman dengan tingkat yang berbeda-beda (bourne 1985). Seng berpartisipasi dalam pembentukan klorofil dan mencegah kerusakan klorofil. Beberapa enzim juga hanya dapat berfungsi jika terdapat unsur seng yang terikat kuat pada molekul enzim tersebut (Lakitan 2007). Adapun gejala defisiensi Zn antara lain tanaman kerdil, ruas-ruas batang memendek, daun mengecil dan mengumpul (resetting) dan klorosis pada daun- daun muda dan intermedier serta adanya nekrosis. Ketersediaan Zn menurun dengan naiknya pH, pengapuran yang berlebihan sering menyebabkan ketersediaaan Zn menurun. Tanah yang mempunyai pH tinggi sering menunjukkan adanya gejala defisiensi Zn, terutama pada tanah berkapur (Ginta 2005).
Seng terdapat dalam semua jaringan tubuh manusia yakni hati, otot dan tulang. Jaringan yang banyak mengandung seng adalah bagian-bagian mata, kelenjar prostat, spermatozoa, kulit, rambut dan kuku. Di tubuh seng terutama merupakan ion intraseluler. Seng di dalam plasma hanya 0,1% dari seluruh seng di dalam tubuh dengan masa pergantian yang cepat (Almatsier 2003).
3 METODOLOGI
