ABSTRAK
PENGARUH MEDAN MAGNET TERHADAP AKTIVITAS ENZIM α- AMILASE PADA KECAMBAH KACANG MERAH DAN KACANG
BUNCIS HITAM (Phaseolus vulgaris L.)
Oleh Aulia Rohma
Kacang merah (Phaseolus vulgaris L.) varietas Monel dan kacang buncis hitam (Phaseolus vulgaris L.) varietas Hawkesbury Wonder merupakan genus Phaseolus yang banyak dibudidayakan di Indonesia. Kedua jenis kacang ini memiliki kandungan gizi yang tinggi dan kandungan enzim aktif yang dapat membantu metabolisme karbohidrat. Enzim α-amilase mampu mengkatalis proses perubahan cadangan makanan, pati menjadi gula yang kemudian digunakan sebagai sumber energi untuk pertumbuhan sel. Proses perkecambahan biji dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain suhu, air, cahaya, nutrisi, kelembaban serta medan magnet dan medan listrik. Medan magnet diketahui dapat meningkatkan perkecambahan biji. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh medan magnet terhadap aktivitas enzim α-amilase pada kecambah kacang buncis hitam dan kacang merah.
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Botani dan Laboratorium Biomolekuler Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung pada September 2012- Mei 2013. Percobaan disusun dalam Rancangan Kelompok Teracak Lengkap dengan 3 ulangan sebagai kelompok. Untuk pengukuran enzim tiap kelompok diulang 3 kali. Perlakuan yang digunakan adalah lama pemaparan kuat medan magnet 0,1 mT terdiri dari kontrol (0 menit), 7’48’’, ’44’’ dan 5’36’’ Parameter yang diukur adalah aktivitas α-amilase. Perbedaaan aktivitas α-amilase pada tiap perlakuan dianalisis dengan perbandingan rata-rata aktivitas enzim.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua perlakuan lama pemaparan medan magnet 0,1 mT meningkatkan aktivitas enzim α-amilase pada kotiledon dan hipokotil kacang merah dan kacang buncis hitam. Perlakuan lama pemaparan medan magnet yan menyebabkan penin katan aktivitas enzim α-amilase tertinggi adalah perlakuan selama 5’36” pada semua parameter yang diukur. Kata Kunci: Kacang merah, kacang buncis hitam, enzim α-amilase, medan
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR . ... ... iii
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Tujuan Penelitian ... 4
C. ManfaatPenelitian ... 4
D. Kerangka Pikir ... 4
E. Hipotesis ... 7
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Biologi Tanaman Kacang Merah dan Kacang Buncis Hitam 1. Klasifikasi ... 7
2. Morfologi ... 8
B. Manfaat Kacang Merah dan Kacang Buncis Hitam ... 11
C. Perkecambahan dan Faktor yang Mempengaruhinya ... 11
D. Enzim α-amilase ... 13
E. Medan Magnet dan Pengaruhnya pada Tumbuhan ... 14
III. METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 19
B. Alat dan Bahan ... 19
C. Rancangan Penelitian ... 19
D. Pelaksanaan Penelitian ... 20
1. Pemilihan Biji ... 20
2. Pembuatan Media Perkecambahan ... 20
3. Perlakuan Medan Magnet ... 21
4. Perkecambahan ... 23
6. Uji Aktivitas Enzim ... 23
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian ... 25 B. Pembahasan ... 34
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan ... 42 B. Saran ... 42
DAFTAR PUSTAKA ... 43
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkecambahan adalah proses awal pertumbuhan individu baru pada tanaman
yang diawali dengan munculnya radikel pada testa benih. Perkecambahan
sangat dipengaruhi oleh ketersediaan air dalam medium pertumbuhan. Air
akan diabsorbsi dan digunakan untuk memacu aktivitas enzim-enzim
metabolisme perkecambahan (Agustrina, 2008).
Imbibisi menyebabkan biji mengembang dan memecahkan kulit
pembungkusnya serta memicu perubahan metabolik pada embrio sehingga
dapat melanjutkan pertumbuhannya. Enzim-enzim akan menghidrolisis
bahan-bahan yang disimpan dalam kotiledon dan nutrient-nutrien di
dalamnya. Enzim yang berperan dalam hidrolisis cadangan makanan adalah
enzim α-amilase, β-amilase dan protease (Surya, 2010). Enzim α-amilase
mampu memecah pati menjadi dekstrin dan maltosa yang diperlukan untuk
pertumbuhan/perkecambahan biji. Aktivitas enzim α-amilase dapat ditingkatkan dengan proses perendaman selama pengecambahan (Abidin
Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan sebagai organisme yang tidak dapat berpindah tempat sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungannya, salah satunya adalah keberadaan medan magnet. Setiap materi termasuk materi penyusun tumbuhan terdiri atas atom, yaitu proton, netron, dan elektron. Gerakan elektron mengelilingi atom pada orbitalnya menimbulkan arus listrik (Adjis dkk., 1987). Pada kumparan kawat berbentuk tabung panjang dengan lilitan yang sangat rapat yang dialiri arus listrik dapat menimbulkan medan magnet (Maharta, 1994). Enzim adalah protein yang sangat peka terhadap pengaruh fisik dan kimia, sehingga struktur molekulnya dapat dengan mudah mengalami perubahan bentuk atau modifikasi (SITH, 2009). Protein dapat mengalami perubahan struktur molekul dan terdenaturasi karena pengaruh suhu, pH, aliran listrik, medan magnet dan juga gaya tekanan (Poedjadi, 2009).
Pengaruh positif medan magnet terhadap perkecambahan telah dibuktikan pada beberapa spesies tanaman obat diantaranya yaitu Calendula officinalis (Criveanue dan Georgeta, 2006); tembakau (Aladjadjian dan Ylieva, 2003); gandum, jagung dan beet (Rochalska dan Orzesko-Rywka, 2005). Observasi terhadap kecepatan penguapan air dalam media perkecambahan biji legum
menunjukkan bahwa perlakuan medan magnet sampai 165 A/m menyebabkan
peningkatan penguapan yang cukup signifikan dibandingkan kontrol
meskipun tidak diikuti dengan peningkatan suhu. Adanya peningkatan
tersebut meningkat sehingga dapat mempercepat hidrasi air dalam benih
(Agustrina, 2008).
Penelitian pada benih tomat yang dilakukan dengan menggunakan kuat
medan magnet 0,1 mT; 0,2 mT dan 0,3 mT dengan lama pemaparan 7 menit
48 detik (7’48”) menunjukkan ba wa kuat medan ma net 0,2 mT cenderung
meningkatkan perkecambahan dan pertumbuhan pada tanaman tomat
(Winandari, 2011).
Berdasarkan penelitian di atas maka dilakukan penelitian untuk mengkaji pen aru medan ma net sebesar 0, mT ter adap aktivitas enzim α-amilase
pada perkecambahan kacang merah dan kacang buncis hitam (Phaseolus vulgaris L.).
B. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh lama pemaparan medan
magnet 0,1 mT ter adap aktivitas enzim α-amilase pada kecambah kacang merah dan kacang buncis hitam (Phaseolus vulgaris L.).
C. Manfaat Penelitian
Penelitian ini dimaksudkan untuk memperoleh informasi tentang perbedaan
aktivitas enzim α-amilase antara kacang merah dan kacang buncis hitam, baik
yang dipengaruhi oleh medan magnet maupun yang tidak dipengaruhi medan
D. Kerangka Pikir
Kacang merah (Phaseolus vulgaris L.) dan kacang buncis hitam (Phaseolus
vulgaris L.) termasuk dalam genus Phaseolus yang banyak dibudidayakan di
Indonesia. Kedua jenis kacang ini memiliki kandungan gizi yang tinggi
sehingga sangat bermanfaat bagi kesehatan tubuhmanusia. Keduanya juga
kaya akan asam folat, kalsium, karbohidrat komplek, mineral, vitamin, serat,
protein serta memiliki kandungan enzim aktif yang dapat membantu
metabolisme karbohidrat.
Pertumbuhan pada tanaman umumnya terbagi dalam beberapa fase, yaitu fase
perkecambahan, pertumbuhan vegetatif dan pertumbuhan generatif atau
reproduktif. Perkecambahan adalah fase awal pertumbuhan individu baru
pada tanaman yang diawali dengan munculnya radikel pada testa benih.
Proses ini sangat dipengaruhi oleh ketersediaan air dalam medium
pertumbuhan untuk memacu aktivitas enzim yang diperlukan dalam
metabolisme perkecambahan di jaringan dalam benih. Fase perkecambahan
diawali dengan imbibisi yang menjadikan kulit biji lunak dan terjadinya
peningkatan aktivitas enzimatik. Pada saat perkecambahan, imbibisi air
meran san aktivitas iberelin yan diperlukan untuk men aktivasi enzim α
-amilase. Enzim ini selanjutnya masuk ke dalam cadangan makanan dan
mengkatalis proses perubahan cadangan makanan, pati menjadi gula yang
kemudian digunakan sebagai sumber energi untuk pembelahan dan
Faktor yang mempengaruhi proses perkecambahan yaitu faktor internal dan
eksternal. Faktor internal yaitu aktivitas dan kandungan hormon serta faktor
hereditas. Sedangkan faktor eksternal atau lingkungan antara lain
ketersediaan air, kelembaban, suhu, nutrisi dan cahaya matahari serta medan
magnet.
Pengaruh medan magnet terhadap metabolisme tumbuhan telah banyak
dilakukan namun setiap tumbuhan memilki respon yang berbeda tergantung
kepada kuat medan magnet, lama perlakuan, jenis dan umur tumbuhan.
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya diketahui bahwa medan magnet
meningkatkan kecepatan perkecambahan baik pada kacang hijau maupun
kedelai. Hasil ini sejalan dengan hasil penelitian lain yang menunjukkan
bahwa medan magnet memberikan efek positif terhadap perkecambahan
beberapa spesies tanaman yaitu tembakau, gandum, jagung, dan beet.
Berdasarkan penjelasan di atas karena perkecambahan dipengaruhi oleh
medan ma net, dan enzim α-amilase merupakan enzim yang berperan dalam
proses perkecambahn tumbuhan maka diduga adanya medan magnet
mempen aru i aktivitas enzim α-amilase tersebut. Penelitian ini dilakukan untuk men amati aktivitas enzim α-amilase pada perkecambahan kacang
merah (Phaseolus vulgaris L.) dan kacang buncis hitam (Phaseolus vulgaris
D. Hipotesis
Lama pemaparan medan magnet 0,1 mT mempengaruhi aktivitas enzim α -amilase pada kecambah kacang merah dan kacang buncis hitam (Phaseolus
I. TINJAUAN PUSTAKA
A. Biologi Tanaman Kacang Merah dan Kacang Buncis Hitam
1. Klasifikasi
Tanaman kacang merah dan kacang buncis hitam memiliki nama ilmiah yang
sama yaitu Phaseolus vulgaris L., tetapi memiliki tipe pertumbuhan dan
kebiasaan panen yang berbeda. Kacang merah sebenarnya merupakan kacang
buncis tipe tegak (tidak merambat) dan umumnya dipanen setelah polong tua.
Sedangkan kacang buncis umumnya tumbuh merambat dan dipanen pada saat
polong masih muda (Rukmana, 2009).
Klasifikasi kacang merah dan kacang buncis hitam menurut Benson (1957),
adalah sebagai berikut :
Regnum : Plantae
Divisio : Spermatophyta
Subdivisio : Angiosspermae
Ordo : Rosales (Leguminales)
Famili : Leguminosae (Papilionaceae)
Subfamili : Papilionoideae
Genus : Phaseolus
[image:14.612.169.489.272.459.2]Spesies : Phaseolus vulgaris L.
Gambar 1. Kacang merah dan kacang buncis hitam (Rohma, 2013) Keterangan : a. kacang merah
b. kacang buncis hitam
2. Morfologi
a. Morfologi Tanaman Kacang Merah
Kacang merah mempunyai batang pendek dengan tinggi sekitar 30 cm. Batang tanaman umumnya berbuku-buku, yang sekaligus merupakan tempat untuk melekat tangkai daun. Daun bersifat majemuk tiga
(trifoliolatus) dan helai daunnya berbentuk jorong segitiga (Rukmana,
2009).
Tanaman ini memiliki akar tunggang yang sebagian membentuk bintil-bintil (nodula) yang merupakan sumber nitrogen dan sebagian lagi tanpa
nodula yang fungsinya antara lain menyerap air dan unsur hara. Bunga
tersusun dalam karangan berbentuk tandan dengan pertumbuhan karangan bunga yang serempak/bersamaan. Biji berwarna merah atau merah
berbintik-bintik putih (Rukmana, 2009).
b. Morfologi Tanaman Kacang Buncis Hitam
Tanaman buncis berbentuk semak atau perdu. Tinggi tanaman buncis tipe merambat dapat mencapai 2 m. Tanaman buncis berakar tunggang dan berakar serabut. Perakaran tanaman buncis tidak tahan terhadap genangan air. Batang berbentuk bulat, berbulu, berbuku-buku, lunak tapi cukup kuat serta memiliki banyak cabang yang menyebar merata
sehingga tampak rimbun (Cahyono, 2007).
Biji buncis berbentuk bulat agak panjang atau pipih, berwarna putih, hitam, ungu atau coklat. Biji ini digunakan sebagai benih dalam perbanyakan secara generatif (Rukmana, 2009).
B. Manfaat Kacang Merah dan Kacang Buncis Hitam
Kacang merah memiliki kemampuan untuk mengatasi berbagai macam penyakit,
diantaranya mampu mengurangi kerusakan pembuluh darah, dan menurunkan
resiko kanker usus besar dan kanker payudara (Candra, 2012).
Kacang merah kaya akan asam folat, kalsium, karbohidrat, serat dan protein yang
sangat tinggi. Kandungan protein dalam kacang merah hampir sama banyaknya
dengan daging. Kacang merah mengandung lemak dan natrium yang rendah,
bebas lemak jenuh dan kolesterol, serta berfungsi sebagai sumber serat yang baik.
Seratus gram kacang merah kering dapat menghasilkan empat gram serat yang
terdiri dari serat yang larut air dan serat yang tidak larut air. Serat larut air mampu
menurunkan kadar kolesterol dan kadar gula darah (Ekasari, 2010).
Peningkatan produksi buncis mempunyai arti penting dalam menunjang
penyediaan pangan bergizi bagi penduduk, karena merupakan salah satu sumber
protein yang murah dan mudah dikembangkan. Tanaman buncis dapat
menyuburkan tanah, karena akar-akarnya dapat bersimbiosis dengan bakteri
udara yang berperan untuk menyediakan unsur nitrogen dalam tanah, sehingga
berguna bagi usaha mempertahankan kesuburan dan produktivitas tanah
(Rukmana, 2009).
Polong buncis selain memiliki kandungan gizi cukup lengkap (protein,
karbohidrat, vitamin, serat kasar dan mineral) juga mengandung zat-zat yang
berkhasiat untuk berbagai penyakit. Misalnya kandungan gum dan pektin dapat
menurunkan kadar gula darah. Kandungan lignin berkhasiat untuk mencegah
kanker usus besar. Polong buncis berkhasiat menurunkan kolesterol darah,
mencegah penyebaran sel kanker, mencegah konstipasi dan masalah pencernaan
lainnya (Cahyono, 2007).
C. Perkecambahan dan Faktor yang Mempengaruhinya
Kecambah didefinisikan sebagai tumbuhan kecil yang baru muncul dari biji dan hidupnya masih tergantung pada persediaan makanan yang terdapat dalam keping biji (Tjitrosoepomo, 1999). Perkecambahan adalah proses aktivitasi pertumbuhan embryonic axis di dalam biji yang terhenti selama fase pemasakan biji/dormansi kemudian aktif kembali untuk membentuk kecambah (Elisa, 2006).
pertumbuhan embrio dan pertumbuhan kecambah berikutnya (Salisbury dan Ross, 1995)
Pembentukan atau pengaktifan enzim menyebabkan peningkatan aktivitas metabolik. Kehadiran air di dalam sel mengaktifkan sejumlah enzim pada awal perkecambahan. Enzim-enzim yang teraktivasi pada proses perkecambahanini adala enzim idrolitik, seperti α-amilase (merombak amilase menjadi glukosa),
ribonuklease (merombak ribonukleotida), endo-β-glukanase (merombak senyawa glukan), fosfatase (merombak senyawa yang mengandung P), lipase (merombak senyawa lipid), peptidase (merombak senyawa protein). Pengaktivan enzim dapat memicu perombakan cadangan makanan, yaitu katabolisme karbohidrat dan metabolisme lemak (Akbar, 2010).
Karbo idrat seba ai ba an persediaan makanan dirombak ole enzim α-amilase dan β-amilase. α-amilase memecah pati menjadi dekstrin, sedan kan β-amilase
memecah dekstrin menjadi maltosa. Selanjutnya maltosa akan diubah menjadi
glukosa dan fruktosa. Selama perkecambahan, kandungan glukosa dan fruktosa
meningkat sepuluh kali lipat. Kadar sukrosa meningkat dua kali lipat, tapi
galaktosa menghilang. Peningkatan kandungan gkukosa dan fruktosa
Perkecambahan pada tumbuhan, baik pada tumbuhan tingkat rendah maupun
pada tumbuhan tingkat tinggi, secara umum dipengaruhi oleh faktor luar dan
faktor dalam. Faktor dalam yang mempengaruhi perkecambahan biji antara lain
tingkat kemasakan benih, dan dormansi. Sedangkan faktor luar yang
mempengaruhi perkecambahan diantaranya air, suhu, oksigen, cahaya dan
medium perkecambahan (Sutopo, 2002).
D. Enzim α – amilase
Enzim terdiri dari beberapa gugus polipeptida yang berfungsi sebagai katalis.
Katalis adalah senyawa yang berfungsi dalam mempercepat proses reaksi kimia
tanpa mengalami pengurangan/penambahan setelah reaksi berakhir. Enzim
bekerja dengan cara menempel pada substrat yang bereaksi. Kerja enzim
dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama substrat, suhu, keasaman, kofaktor,
dan inhibitor. Setiap enzim memerlukan suhu dan pH optimum yang berbeda
karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu
dan pH berubah. Apabila suhu atau pH tidak sesuai, enzim tidak dapat bekerja
secara optimal karena strukturnya akan mengalami kerusakan sehingga
menyebabkan enzim kehilangan fungsinya. Sebagian besar enzim bekerja secara
khas, artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa
atau reaksi kimia tertentu. Hal ini disebabkan karena perbedaan struktur kimia
α – amilase adalah enzim yang pertama ditemukan dan diisolasi (Boyer dan
Ingle, 1972). α – amilase memiliki nama lain yaitu 1,4 - α –D-glukan glukano hidrolase; glikogenase. Enzim ini menghidrolisis pati, glikogen, dan polisakarida lainnya melalui pemutusan ikatan α –1,4-glikosida secara acak. Karena
kemampuannya bekerja di bagian manapun dari substrat, α – amilase bekerja lebi cepat daripada β- amilase (Maton dkk., 1993).
Pati merupakan substansi yang terlebih dahulu harus diubah menjadi molekul
lebih sederhana agar dapat diserap oleh sel. Pada uji deteksi amilase, degradasi
yang terjadi pada pati dapat diketahui dengan hilangnya material yang terwarnai
oleh iodin (Nur, 2011).
Penentuan keaktifan enzim biasanya didasarkan pada penguraian substrat oleh
enzim Keaktifan enzim α-amilase dapat diketahui dengan metode kolorimetri
fuwa (Setyasih dkk., 2006).
E. Medan Magnet dan Pengaruhnya pada Tumbuhan
Medan magnet ialah ruang di sekitar magnet. Di sekitar kawat yang dialiri arus
akan timbul medan magnet. Medan magnet dapat dinyatakan dengan
menggunakan garis-garis induksi. Arah garis induksi magnet di suatu titik akan
Gambar 2. Medan magnet pada kumparan solenoida (Ummah, 2010)
Solenoida adalah rangkaian kawat tembaga yang dapat menghasilkan medan magnet jika dialiri dengan arus listrik (Giancoli, 2001). Aliran arus listrik pada solenoida akan menghasilkan medan magnet di sekitarnya dengan pola garis-garis medannya seperti garis-garis-garis-garis medan yang ditimbulkan oleh medan magnet batang (Soedojo, 2000; Alonso dan Finn, 1992). Besarnya medan magnet di sumbu pusat (titik O ) solenoid dapat dihitung dengan rumus berikut ini :
Bo = medan magnet pada pusat solenoida dalam tesla ( T )
μ0 = permeabilitas ruang hampa= 4п . 10 -7 Wb/amp. M
N = jumlah lilitan dalam solenoida
L = panjang solenoida dalam meter ( m ) (Tobing, 2013).
Bahan atau unsur yang berada di alam semesta dibedakan ke dalam bahan atau
unsur yang memiliki sifat kemagnetan feromagnetik, paramagnetik, atau
diamagnetik, termasuk unsur-unsur hara penyusun jaringan tumbuhan dan
berbagai senyawa organik di dalam sitoplasma tumbuhan (Reitz dkk., 1994).
Feromagnetik adalah bahan yang mempunyai resultan medan atomis besar
(Halliday dan Resnick, 1989). Contohnya antara lain Co, Fe, Ni dan Zn (Alonso
dan Finn, 1992). Paramagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet
atomis masing-masing atom/molekulnya tidak nol, tetapi resultan medan magnet
atomis total seluruh atom/molekul dalam bahan nol (Halliday dan Resnick,
1989). Contohnya antara lain CO2, H2O, N2, O2, dan Al (Alonso dan Finn,
1992). Diamagnetik adalah bahan yang resultan medan magnet atomis
masing-masing atom atau molekulnya nol, tetapi orbit dan spinnya tidak nol (Halliday
dan Resnick, 1989). Contohnya H2 (Reitz dkk., 1994).
Keberadaan medan magnit di sekitar bahan/unsur yang bersifat diamagnetik akan
menyebabkan bahan/unsur tersebut mengalami magnetisasi dengan arah yang
berlawanan dengan medan magnet tersebut, sedangkan arah magnetisasi
bahan/unsur yang bersifat feromagnetik dan paramagnetik akan searah dengan
medan magnet (Reitz dkk., 1994).
Esitken dan Turan, 2003). Aladjadjiyan (2003) mengemukakan bahwa dalam sel tanaman terdapat partikel-partikel yang bermuatan listrik dan memiliki massa.
Partikel tersebut bergerak dengan kecepatan tertentu. Interaksi antara medan
elektromagnetik luar dengan partikel-partikel menyebabkan terserapnya energi
medan elektromagnetik, selanjutnya energi tersebut diubah ke dalam bentuk
senyawa kimia sehingga dapat mempercepat proses-proses perkecambahan dan
pertumbuhan tanaman.
Medan magnet dapat merubah sifat fisik dan kimia air, seperti tegangan
permukaan, konduktivitas, kelarutan garam, indeks bias dan pH. Air yang diberi
pemaparan medan magnet dapat diserap lebih mudah oleh jaringan benih
dibandingkan air yang tidak diberi pemaparan medan magnet, sehingga
mempersingkat dormansi biji dan meningkatkan prosentase perkecambahannya
(Morejon dkk., 2007).
Medan magnet merangsang perkecambahandan berperan penting dalam
mempercepat aktivitas protein dan pertumbuhan akar (Aladjadjiyan dan Ylieva,
2003). Selain itu, medan magnet juga memperbesar hipokotil dan akar vegetatif
pada Nilam (Pogestemon cablin Benth.) yang ditumbuhkan secara in vitro pada
media Murrashige dan Skoog (MS) yang diletakkan di atas medan magnet
dengan arah mendekati pusat bumi (Putra, 2003). Penelitian oleh Dhawi dan
mT selama 0, 1, 5, 10 dan 15 menit dapat meningkatkan kandungan ion N, K, Ca, Mg, Fe, Mn dan Zn pada tanaman Kurma (Phoenix dactylifera L.)
Hasil penelitian Kamelia (2005) dan Manaf (2005) medan magnet yang arahnya
menjauhi pusat bumi berpengaruh terhadap panjang hipokotil kedelai (Glycine
max (L.) Merr.). Penelitian yang dilakukan pada buah Strawberry (Fragaria x
ananassa) yang diberi perlakuan kuat medan magnet 0,096 T; 0,192 T, dan 0,384
T memiliki rata-rata berat basah yang lebih tinggi dibandingkan kontrol (Esitken
III. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Botani dan Laboratorium Biologi Molekuler Jurusan Biologi FMIPA Unila selama September 2012- Mei2013.
B. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian adalah timbangan, cawan petri, kertas roti, mortal, spet jarum suntik 10 ml, gelas ukur 100 ml, mikrotube, tabung reaksi, sentrifuge, waterbath shaker, spektrofotometer, kertas label,
transformator dan solenoida. Bahan yang digunakan antara lain kacang merah dan kacang buncis hitam (Phaseolus vulgaris L.) yang diperoleh dari Balai Benih Lampung, aquades, amoxylin, chlorampenicol, pati 0,1 %, HCl 1 N, iodin, buffer phosfat, NaCl.
C. Rancangan Penelitian
Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan
medan magnet yang digunakan yaitu 0 menit (kontrol), 7’48”, 11’44”, dan
15’36” dengan kuat medan magnet sebesar 0,1 mT.
Parameter yang diamati adalah aktivitas enzim α-amilase pada kecambah. Variabel bebasnya adalah lama pemaparan medan magnet. Aktivitas enzim
α-amilase diukur pada kecambah utuh saat umur kecambah 12 jam, 1 sampai
7 hari; pada kecambah utuh saat tinggi hipokotil 1 cm, 3 cm, 5 cm, 7 cm, dan 9 cm; pada kotiledon kecambah saat tinggi hipokotil 1 cm, 3 cm, 5 cm, 7 cm, dan 9 cm; serta pada hipokotil kecambah saat tingginya 1 cm, 3 cm, 5 cm, 7 cm, dan 9 cm.
D. Pelaksanaan Penelitian
1. Pemilihan Biji
Biji kacang buncis hitam dan kacang merah dipilih menurut ukuran dan bentuk yang hampir sama (dari jenis yang sama). Kemudian kedua jenis biji yang sudah dipilih dimasukkan ke dalam cawan petri, selanjutnya masing-masing diambil sebanyak 20 biji kemudian dimasukkan ke dalam media perkecambahan.
2. Pembuatan Media Perkecambahan
3. Perlakuan Medan Magnet
Sumber medan magnet menggunakan solenoida yang dihubungkan dengan transformator yang telah diberi dioda. Kuat arus, jumlah lilitan, jari-jari solenoida ditentukan sedemikian rupa sehingga dapat dihasilkan kuat medan magnet sesuai dengan yang diinginkan dalam penelitian ini, yaitu 0,1 mT.
Dua buah cawan petri yang masing-masing telah diberi alas kertas roti dan aquades secukupnya, kemudian di atasnya ditebar biji kacang merah dan biji kacang buncis hitam setelah itu ditambah dengan 3 tetes amoxylin dan
chlorampenicol sebagai antibiotik untuk mencegah tumbuhnya jamur.
Selanjutnya kedua cawan petri tersebut diletakkan di atas solenoida dan diberi perlakuan medan magnet 0,1mT dengan lama pemaparan 0 menit
Gambar 3. Cawan petri tempat pertumbuhan kecambah kacang merah dan kacang buncis hitam di atas solenoida yang terhubung dengan transformator (Agustrina, 2008).
Keterangan : 1. Stop kontak 2. Transformator 3. Dioda
4. Petridish 5. Solenoida
4. Perkecambahan
Biji di dalam cawan petri yang telah diberi perlakuan medan magnet kemudian diletakkan di tempat yang aman pada suhu ruangan. Perkecambahan diamati sampai hari ke-7.
5. Ekstraksi Enzim
Sebanyak 0,5 gram (biji/kecambah) digerus dengan menggunakan mortal dan diberi 2 ml NaCl dan 2 ml buffer fosfat. Penggerusan dilakukan di dalam wadah yang memiliki suhu 40C, yaitu dengan meletakkan mortal di dalam wadah yang sudah diberi batu es. Selanjutnya biji yang telah halus dimasukkan ke dalam microtube, kemudian disentrifuge dengan kecepatan 10.000 rpm selama 3 menit, kemudian supernatant diambil sebagai enzim kasar.
6. Uji Aktivitas Enzim
1N ditambahkan terlebih dahulu pada 250 µl enzim baru kemudian diinkubasi.
Data absorbansi enzim α-amilase selanjutnya dihitung aktivitasnya dengan
menggunakan rumus sebagai berikut (Fuwa,1954) :
Aktivitasenzim
x FP x 2 x 4
Keterangan : FP : faktor pengenceran.
Nilai aktivitas enzim α-amilase pada masing-masing lama pemaparan
V. SIMPULAN DAN SARAN
A.Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Semua perlakuan lama pemaparan medan magnet 0,1 mT meningkatkan aktivitas enzim α-amilase pada kotiledon dan hipokotil kacang merah dan kacang buncis hitam (Phaseolus vulgaris L.).
2. Perlakuan lama pemaparan medan magnet yang menyebabkan peningkatan aktivitas enzim α-amilase tertinggi adalah perlakuan selama 5’36” pada semua parameter yang diukur.
B.Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan menambahkan waktu umur
perkecambahan dan tinggi hipokotil, sehingga dapat diketahui kapan aktivitas enzim α-amilase mengalami penurunan pada kecambah kacang merah dan
DAFTAR PUSTAKA
Abidin, Z., Nugraheni, F.S., dan Broto, W. 2000. Kinetika Hidrolisa Enzim α -amilase dari Biji Sorgum.Laporan Penelitian. Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.Semarang.
Adjis, A., Imam, P., dan Sumarboyo, Y. 1987. Fisika Seni IPA. Pustaka Ilmu. Jakarta.
Agustrina, R dan Roniyus. 2008. Pengaruh Arah Medan Magnet Terhadap Anatomi Cocor Bebek (K alanchoe pinnata Pers.). Seminar Hasil
Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat. Universitas Lampung.
Bandar Lampung.
Akbar, J. 2010. Proses Perkecambahan Pada Tanaman Padi (Pertumbuhan
Vegetatif Tahap O). Padang: Universitas Andalas.
Aladjadjiyan, A. 2002. Study of the influence of magnetic field on some biological characteristic of Zea mays. Journal of Central European
Agriculture. 3: 90-94.
Aladjadjiyan., A dan Ylieve, T. 2003. Influence of satationary magnetic field on the early stages of development of tobacco seeds (Nicotiana tabacum
L.). Journal Central Europian Agriculture. 4: 132-138.
Alonso, M dan Finn, E.D. 1992. Dasar-Dasar Fisika Universitas Jilid 2 Medan
Magnet dan Gelombang Edisi ke 2. Penerbit Erlangga. Jakarta.
Angraini, W. 2012. Isolasi dan Karakterisasi Aktivitas Enzim α – Amilase pada
Kecambah Legum di Bawah Pengaruh Medan Magnet. Skripsi. FMIPA
Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Aryono, D. 1980. Listrik dan Magnet. Penerbit Alumni. Bandung. Benson, L. 1957. Plant Classification. D.C. Heat and Company. Boston. Biogen, 2008. Amilase. http://biogen.litbang.deptan.go.id/terbitan/agrobio
Boyer, E.W and Ingle, M. 1972. Extracellular Alkaline Amylase from a Bacillus species. J. Bacteriol.
Buyukuslu, N., Celik, O., dan Atak, C. 2006. The effect of magnetic field on the activity og superoxide dismutase. Journal of cell and molecular
biology. 5: 57-62.
Cahyono. 2007. Kacang Buncis, Teknik Budidaya dan Analisis Usaha Tani. Penerbit Kanisius.
Candra, F. 2012. Manfaat Kacang Merah.
http://candrafandy.blogspot.com/2012/05/manfaat-kacang-merah.html/5/6/12.
Criveanu, H.R. dan G. Taralunga. 2006. Influence of magnetic fields of variable intensity on behaviour of some medicinal plants. Journal of Central
European Agricultura. 7: 643-648.
Halliday, D. dan Resnick, R. 1989. FISIKA. Penerbit Erlangga. Jakarta.
Dhawi, F., Al-Khayri., and Jameel, M. 2009. The effect of magnetic resonance imaging on date palm (Phoenix dactylifera L.) elemental composition.
International Journal of the Faculty of Agriculture and Biology. 4:
14-20.
Ekasari, W. 2010. Kacang Merah untuk Kesehatan.
http://puspanotes.blogspot.com/2010/.../kacang-merah-untuk-kesehatan. Diakses 5 Juli 2012.
Elisa, 2006. Dormansi dan Perkecambahan Biji. http://elisa.ugm.ac.id/. Diakses 4 Juni 2012.
Esitken, A dan M. Turan. 2003. Alternating magnetic field effects on yield and plant nutrient element composition of strawberry (Fragaria xananassa
cv. Camarosa). Acta Agriculture Scandinavica. 54: 135-139.
Fahmi, M. 2005. Laju pertumbuhan dan penyerapan unsur Fe dan N pada kecambah kedelai (Glycin max L. Merr) yang dipengaruhi oleh perlakuan kuat medan magnit yang berbeda. Skripsi. FMIPA Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Fathony, M. 2004. Radiasi Elektromagnetik dari Alat Elektronik dan Efeknya
bagi Kesehatan.
Florez, M., Martinez, E., and Carbonel, M.V. 2012. Effect of Magnetic Field Treatment on Germination of Medicinal Plants Salvia officinalis L. And
Calendula officinalis L. Original Research. 21: 57-63.
Fuwa, H. 1954. A new method for microdetermination of amylase activity by the use of amylase as the substrate. J. Biochem. Tokyo. 41: 583-603. Giancoli, D.C. 2001. Fisika.Edisi Kelima Jilid 1. Penerbit Erlangga. Jakarta. Kamelia, M. 2005. Apakah Medan Magnet Mempengaruhi Penyerapan Unsur Fe
dan Pertumbuhan Kedelai (Glycine max (L.) Merr.)?. Skripsi. FMIPA Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Maharta, N. 1994. Fisika Sistematik Jilid 1. Conceps Science Bandung. Bandung. Manaf, Y. 2005. Pengaruh Medan Magnet terhadap Pertumbuhan dan Penyerapan
Unsur N tanaman Kedelai (Glycine max (L.) Merr.)?. Skripsi. FMIPA Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Maton, A., Jean, H., William, L., Susan, J., and Maryanna, Q.W. 1993. Human
Biology and Health. Englewood Cliffs, New Jersey, USA: Prentic Hall.
Morejon, L.P., Palacio, J.C., Abad,V., and Govea, A.P. 2007. Stimulation of Pinus tropicalis M. seeds by magnetically treated water. International
Journal Agrophysics. 21: 173-177.
Nur, J. 2011. Aktivitas Enzim Amilase. Laporan Penelitian. Universitas Hasanudin. Makassar.
Poedjiadi, A dan Supriyanti, F.M. Titin. 2009. Dasar-Dasar Biokimia. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta.
Pourakbar, L and Hatami, S. 2012. Exposure of Satureia hortensis L seeds to magnetic fields : effect on germination, growth characteristic and activity of some enzyms.Journal of Stress Physiology & Biochemistry. 8: 191-198.
Prashanth, K.S., Chouan, T.R.S., and Nadiger, S. 2008. Effect of 50 Hz Electromagnetic on Alfha Amilase Activity. Romanian Journal
Biophysics. 18: 255-263.
Reitz, J.R., Mildford, F.J., dan Cristy, R.W. 1994. Dasar-dasar Teori Listrik
Magnit. Institut Teknologi Bandung. Bandung.
Rochalska, M dan Orzeszko-Rywka, A. 2005. Magnetic field treatment improves seed performance. Seed Science and Technology. 33: 669-674.
Rukmana, R. 2009. Budidaya Buncis. Penerbit Kanisius. Jakarta..
Salissbury, F.B dan Ross, C.W. 1995. Fisiologi Tumbuhan : Pertumbuhan dan
Perkembangan Tumbuhan. Penerbit Institut Teknologi Bandung.
Bandung.
Setiasih, S., Wahyuntari, B., Trismilah., dan Apriliani, D. 2006. Karaktrisasi Enzim α-amilase Ekstrasel dari Isolat Bakteri Termofil. Jurnal Kimia
Indonesia. 1:22-27.
SITH. 2009. Penuntun Praktikum Mikrobiologi Proyek. http://primopdf.com . Diakses tanggal April 2012.
Soedojo, P. 2000. Azas-Azas Ilmu Fisika. Gajah Mada University Press. Yogyakarta.
Surya, B. 2010. Perkecambahan Biji.http://bayumuhammad.blogspot.com /2010/06/perkecambahan/biji.html. Diakses 4 Juni 2012.
Sutopo, L. 2002. Teknolog iBenih (EdisiRevisi). Fakultas Pertanian UNIBRAW. PT Raja Grafindo Persada. Jakarta.
Tjitrosoepomo, G. 1999. Morfologi Tumbuhan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Tobing, K. 2013. Medan Magnetik. http://
kristiantobing.blogspot.com/.../praktikum- -medan-ma netik -pada tml . Diakses 11 November 2013.
Ummah, L. 2010. Medan Magnet pada Kumparan Solenoida. http://
lutfiasmknpur.blogspot.com. Diakses 4 Juni 2012.
Winandari, O.P. 2011. Perkecambahan dan Pertumbuhan Tomat (Lycopersicum
esculentum Mill.) di Bawah Pengaruh Lama Pemaparan Medan Magnet
yang Berbeda. Skripsi. Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. Bandar Lampung.
