TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman
Menurut Pandey (2007) tanaman bangun-bangun dapat diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdom: Plantae; Divisio: Angiospermae; Sub Divisio: Spermatophyta; Class: Dicotyledoneae; Ordo: Lamiales; Family: Lamiaceae; Genus: Plectranthus; Spesies: Plectranthus amboinicus
(Lour.) Spreng.
Bangun–bangun mempunyai nama binomial Plectranthus amboinicus yang dulu dinamakan sebagai Coleus amboinicus, merupakan herba sukulen semi semak tahunan dengan tinggi 100-120 cm dan tidak berumbi. P. amboinicus bercabang dan mempunyai bulu-bulu tegak yang halus. Daun berukuran lebar, berbentuk bulat telur/oval, dan tebal dengan bulu-bulu yang banyak. Bunga-bunga bertangkai pendek dan berwarna keunguan. P. amboinicus termasuk ke dalam famili Lamiaceae, mempunyai bau harum seperti oregano yang menyegarkan (Aziz, 2013).
Tanaman ini berakar tunggang dan tumbuh dari ruas-ruas tanaman yang menyentuh tanah. Akarnya berkembang baik pada tanah yang gembur dan subur.
Batangnya berbentuk persegi, berkayu lunak, beruas-ruas yang dapat menempel di tanah, mudah tumbuh, dan mudah patah. Penampang batang berdiameternya ±15 mm, tengah ±10 mm, dan ujung ±5 mm. Batang yang masih muda berambut kasar. Percabangan tanaman ini simpodial, dan berwarna hijau pucat (Ramachandran, 1997).
tangkai 2,4 - 3 cm berwarna hijau atau keunguan, pertulangan menyirip dan berwarna hijau muda. Bagian bawah daun mempunyai banyak rambut glandular yang menyebabkan tampilan berkilat (Prakash et al., 2012).
Tanaman ini memiliki bunga majemuk, bentuk tandan, berambut halus, kelopak berbentuk mangkok dan setelah mekar pecah menjadi lima. Putik panjangnya ± 17 mm, kepala putik berwarna coklat, benang sarinya empat, kepala sarinya berwarna kuning, dan mahkotanya berbentuk mangkok yang berwarna keunguan (Ramachandran, 1997).
Bangun-bangun tumbuh dengan baik pada daerah bercurah hujan tinggi dan sedang antara 800-1200 mm/tahun. Tanaman ini sangat membutuhkan sinar matahari yang banyak untuk pertumbuhannya, serta mampu hidup pada ketinggian ± 100 m di atas permukaan laut hingga ± 1200 m di atas permukaan laut (Prakash et al., 2012).
Kandungan Zat Gizi Tanaman Bangun-bangun
Menurut Damanik et al., (2014) komposisi zat gizi sop daun bangun-bangun yang terkandung dalam 150 gram sebagai berikut:
Tabel 1. Kandungan zat gizi sop daun bangun-bangun yang terkandung dalam 150 gram
Zat Gizi Rata-rata ± SD
Lemak (g) 16,3 ± 4,6
Protein (g) 2,4 ± 0,1
Karbohidrat (g) 5,3 ± 0,3
Air (g) 121,5 ± 14,7
Mineral
Seng 2,8 ± 0,1
Besi 6,8 ± 0,1
Kalsium 393,1 ± 6,5
Magnesium 124,1 ± 6,3
Tanaman ini mengandung fenolik, terpenoid, nitrogen, vitamin, dan
metabolit sekunder yang berfungsi sebagai antioksidan, antimikroba, anti-inflamasi, antitumor, antimutagen, antikanker, dan diuretik. Kandungan
nutrisi daun bangun-bangun menurut Sahay et al., (2011) adalah sebagai berikut: Tabel 2. Kandungan zat gizi daun bangun-bangun
Metabolit Sekunder Tanaman Bangun-bangun
Produk metabolisme detoksifikasi ini diduga akibat kemampuan tumbuhan menghasilkan senyawa kimia sebagai senjata untuk mempertahankan diri dari serangan hama dan faktor lingkungan yang terjadi pada tumbuhan. Jenis senyawa metabolit sekunder yang dimetabolisme tergantung pada faktor biogenetik tumbuhan. Senyawa kimia tersebut seperti alkaloid, flavonoid, triterpenoid, tanin,
dan saponin. Senyawa-senyawa ini berperan sebagai bahan aktif yang dapat kemungkinan dapat menghambat pertumbuhan bakteri (Darminto et al., 2009).
Konsentrasi metabolit sekunder dan komposisinya dipengaruhi oleh faktor internal (genetik, kondisi kesehatan tanaman, umur) dan faktor eksternal (lingkungan). Ekspresi sintesis senyawa metabolit sekunder tergantung pada tahap perkembangan organ yang menghasilkannya. Hal-hal yang menentukan keberhasilan produksi biomassa adalah sumber karbohidrat, suplai nitrogen, kalium, vitamin dan ZPT (Fancy dan Rumpel, 2008).
Perbedaan morfologi pada tanaman yakni ada senyawa-senyawa tertentu yang disintesis atau diakumulasikan hanya oleh organ atau jaringan tertentu. Misalnya nikotin disintesis oleh bagian akar tembakau, kemudian diangkut (ditranslokasikan) ke daun untuk disimpan. Pembentukan morfin tidak dapat terjadi, karena bentuk sel yang tidak teratur pada kultur tersebut. Tetapi ada juga senyawa-senyawa yang tidak membutuhkan organ atau jaringan khusus untuk menghasilkan metabolit sekunder, misalnya derivat shikonin, resin, opium dan lain sebagainya. Mengingat reserpin terlokalisasi sebagian besar pada bagian akar tanaman R. serpentina di alam, maka kemungkinan akumulasinya di dalam kultur in vitro tidak dapat terjadi karena organ penyimpanannya yang berupa akar tidak tersedia di dalam kultur kalus tersebut. Perbedaan aktivitas biosintesis, perbedaan bentuk dan fungsi sel merupakan faktor lain yang juga berpengaruh terhadap sintesis metabolit sekunder (Dalimoenthe, 1987).
Daun tanaman bangun-bangun mengandung butylaniside, -caryophyllene,
apigenin, chrysoeriol, 5,4-dihydroxy-6,7-dimethoxy-flavone (cirsimaritin),
eriodictyol, 6-methoxy-genkawanin, luteolin, quercetin, salvigenin, taxifolin, oxaloacetic acid, crategolic, euscaphic, 2-3-dihydro-olean-12-en-28-oic, pomolic, oleanolic, tormentic, 2α,3 α,19 α,23 α-tetrahydroxyurs-12-en-28-oic, ursolic
acids, β-sitosterol dan -D-glucoside (Pullaiah, 2006).
Bahan alam, termasuk terpenoid, dari dahulu telah dipakai di dalam bidang farmasi, pertanian, dan pemakaian komersil lain, seperti pengobatan kanker. Terpen dengan berat molekul kecil selalu digunakan untuk parfum dan pemberi rasa. Steroid dianggap berasal dari terpenoid, karena pada jalur biosintesisnya, steroid diturunkan dari squalene, yang juga merupakan senyawa pembentuk triterpene. Beta-sitosterol adalah sterol yang ditemukan pada tanaman yang merupakan subkomponen utama kelompok sterol yang dikenal sebagai pitosterol. Senyawa ini berwarna putih dan memiliki struktur kimia yang sangat mirip dengan kolesterol (Nasution, 2013).
Manfaat Bahan Aktif Tanaman Bangun-bangun
Penelitian yang dilakukan oleh Sihombing (2006) yang memberikan daun bangun-bangun pada tikus telah membuktikan bahwa tumbuhan tersebut mengandung zat besi dan karotenoid yang tinggi. Kadar FeSO4 pada daun
bangun-bangun dapat diandalkan sebagai sumber besi non-heme bagi ibu menyusui. Tanaman bangun-bangun dipercaya dapat meningkatkan dan mengembalikan stamina ibu, meningkatkan produksi ASI, serta membersihkan daerah rahim.
P. amboinicus adalah salah satu komponen farmakoseutika dalam fraksi sterol yang mempunyai banyak manfaat yakni, mengemulsi lemak, mengurangi tingkat kolesterol dalam tubuh, mencegah kanker, menormalkan gula darah pada penderita diabetes tipe II, mencegah leukemia limfositik dan dapat meningkatkan kekebalan atlet yang sering menderita tekanan kekebalan dan mengurangi respon inflamasi selama masa latihan dan kompetisi (Nasution, 2013).
Penggunaan tanaman bangun-bangun secara tradisional telah tersebar di Indonesia dan negara tropis lainnya seperti Malaysia, India, Brazil, Kuba, dan Karibia sejak ratusan tahun yang lalu. P.amboinicus biasa digunakan untuk mengobati beragam penyakit dan gangguan kesehatan. Dalam pengobatan tradisional, P. amboinicus dan P. barbartus dapat mengobati sekitar 68% kategori penyakit dan gangguan kesehatan yang dapat diobati oleh genus Plectranthus sendiri. Beberapa kategori tersebut di antaranya berkaitan dengan pencernaan,
gangguan atau penyakit kulit, pernapasan, infeksi, demam, genito-urinary, otot-tulang, dan lain-lain. Tanaman ini juga dilaporkan digunakan sebagai bahan
P. amboinicus juga berperan sebagai komponen zat-zat gizi. Menurut
Warsiki et al., (2009) mengkonsumsi daun P. amboinicus meningkatkan mineral dalam susu, seperti zat besi, kalium, seng, magnesium dan meningkatkan berat badan bayi. Tanaman tersebut mengandung unsur mineral mikro yakni, Cu, B dan Zn yang berperan penting dalam penyusunan struktur tubuh dan proses fisiologis ternak, baik untuk pertumbuhan maupun pemeliharaan kesehatan.
Kultur Jaringan
Teknik kultur jaringan adalah teknik dimana suatu sel atau irisan jaringan tanaman yang disebut eksplan secara aseptik diletakkan dan dipelihara dalam medium padat atau cair yang cocok dan dalam keadaan steril. Dengan cara demikian sebagian sel pada permukaan irisan tersebut akan mengalami proliferasi dan membentuk kalus. Apabila kalus yang terbentuk dipindahkan ke dalam medium diferensiasi yang cocok maka akan terbentuk tanaman kecil yang disebut planlet. Dengan teknik kultur jaringan ini hanya dari satu irisan kecil suatu jaringan tanaman dapat dihasilkan kalus yang dapat menjadi planlet dalam jumlah yang besar (Panjaitan, 2005).
Konsep dasar ini adalah mutlak dalam pelaksanaan kegiatan kultur jaringan karena hanya dengan sifat totipotensi ini, sel, jaringan, organ yang digunakan akan mampu tumbuh dan berkembang sesuai arahan dan tujuan budidaya ini vitro yang dilakukan. Umumnya sifat totipotensi lebih banyak dimiliki oleh bagian tanaman yang masih juvenil, muda dan banyak dijumpai pada daerah-daerah meristem tanaman. Tetapi tidak menutup kemungkinan bagian tanaman yang sudah dewasa bila mendapat lingkungan yang cocok akan bertotipotensi hingga mampu tumbuh dan berkembang. Pada keadaan tersebut bisa terjadi karena secara in vitro tanaman mampu melakukan aktifitas dediferensiasi yaitu proses perkembangan balik dari bagian dewasa tanaman menjadi sekelompok sel yang terus menerus membelah (kalus) atau bisa pula menjadi zigot (Santoso dan Nursandi, 2004).
Teknik kultur jaringan menuntut syarat-syarat tertentu yang harus dipenuhi dalam pelaksanaannya. Syarat pokok pelaksanaan kultur jaringan adalah laboratorium dengan segala fasilitasnya. Laboratorium harus menyediakan alat-alat kerja, sarana pendukung terciptanya kondisi aseptic terkendali dan fasilitas dasar seperti, air, listrik dan bahar bakar (Prasetyo, 2009).
Zat Pengatur Tumbuh
Zat pengatur tumbuh (ZPT) didefinisikan sebagai senyawa organik bukan nutrisi yang aktif dalam jumlah kecil yang disintesiskan pada bagian tertentu tanaman dan pada umumnya diangkut ke bagian lain tanaman dimana zat tersebut menimbulkan tanggapan secara biokimia, fisiologis dan morfologis. Auksin berperan dalam berbagai aspek pertumbuhan dan perkembangan tanaman antara lain pembesaran sel, penghambatan mata tunas sampong, aktivitas sel kambiun, dan pertumbuhan akar. Auksin sintentik yang biasa digunakan dalam kultur in vitro adalah 2,4 D, NAA, dan pikloram (Wattimena et al., 1992). ZPT dalam
tanaman bekerja saling berinteraksi sehingga merupakan suatu sistem yang digunakan dalam perkembangan tanaman, namun pengaruhnya tidak dapat digeneralisasikan. ZPT yang umum digunakan untuk menumbuhkan organ-organ baru dalam kultur in-vitro adalah golongan auksin dan sitokinin (Shofiyani dan Purnawanto, 2010).
Pada tahap induksi kalus perlu ada penambahan ZPT seperti auksin. Menurut Yelnititis dan Komar (2010) kalus dapat diinduksi dari eksplan potongan daun yang dikulturkan pada perlakuan 2,4 D. Induksi kalus diawali dengan penebalan eksplan pada bagian potongan dan di daerah yang mengalami pelukaan. Penebalan tersebut merupakan interaksi eksplan dengan media tumbuh, zat pengatur tumbuh dan lingkungan tumbuh sehingga ekspan bertambah besar.
Auksin adalah zat pengatur tumbuh yang mempunyai sifat mampu
Asam indolasetat (IAA) menginduksi pembelahan sel, tetapi senyawa ini tidak stabil dan dapat diuraikan oleh enzim yang dibebaskan oleh sel. Baik 2,4 D maupun NAA tidak mudah terurai oleh enzim-enzim yang dikeluarkan sel dan stabil pada pemanasan dengan otoklaf (Wetter dan Constabel, 1991).
Menurut Wattimena et al. (1992), sitokinin mempengaruhi berbagai proses fisiologis di dalam tanaman terutama mendorong pembelahan sel. Peran sitokinin dalam kultur in vitro mempunyai dua peran penting yaitu merangsang pembelahan
sel serta pembentukan dan perbanyakan tunas aksilar dan tunas adventif, tetapi kadar sitokin yang optimum ini dapat menghambat pertumbuhan dan
pembentukan akar. Salah satu jenis ZPT dari golongan sitokinin yang sering dipakai dalam kultur jaringan yaitu kinetin. Kinetin bersifat tahan terhadap degradasi dan harganya lebih murah. Penelitian dengan pengaruh kinetin 1 mg/l mampu mendorong pembentukan kalus pada tanaman Cattleya sp dengan eksplan berupa daun muda (Santoso dan Nursandi, 2004).
Biomassa Akar
Biomassa yang dihasilkan pada kultur jaringan sangat tergantung pada kecepatan sel-sel tersebut membelah diri, memperbanyak diri yang dilanjutkan dengan pembesaran sel. Kecepatan sel membelah dapat dipengaruhi oleh adanya kombinasi auksin-sitokinin tertentu dalam konsentrasi yang tertentu tergantung pada tanamannya, juga faktor-faktor luar seperti intensitas cahaya dan temperatur (Wattimena et al., 1992).
(Lestari, 2011). Pada penelitian Mahadi, et al (2013) menunjukkan bahwa NAA
dan Kinetin berpengaruh nyata terhadap jumlah akar eksplan buah Naga (Hylocereus costaricensis). Rataan jumlah akar eksplan buah Naga tertinggi pada
perlakuan 0,4 ppm NAA dan 4 ppm kinetin. Hal ini diduga bahwa interaksi antagonis antara auksin dan sitokinin merupakan salah satu cara tumbuhan dalam mengatur derajat pertumbuhan akar dan tunas.
Menurut Conger (1980), terdapat faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan perbanyakan dengan eksplan yaitu genotip eksplan, ukuran eksplan, jaringan asal eksplan dan umur fisiologi eksplan. Tidak semua jaringan tanaman memiliki kemampuan yang sama untuk berdiferensiasi. Wetherell (1982) menambahkan bahwa tanaman yang memiliki hubungan kekerabatan yang dekat pun belum tentu menunjukkan respon in vitro yang sama.
Biomassa Kalus
Biomassa kalus adalah bobot yang didapat pada kalus dengan pemberian zat pengatur tumbuh. Puteri (2014) menyimpulkan bahwa perbedaan tersebut memiliki pengaruh berbeda terhadap eksplan yang ditanam pada media MS yang dimodifikasi dengan pemberian konsentrasi ZPT NAA dan BAP yang berbeda dan sifat determinasi yang berbeda dari setiap sel eksplan. Pengaruh tersebut terlihat pada biomassa kalus yang ditimbang dari masing-masing perlakuan.
Beberapa kalus ada yang mengalami pembentukan lignifikasi sehingga kalus tersebut mempunyai tekstur yang keras dan kompak. Namun ada kalus yang tumbuh terpisah-pisah menjadi fragmen-fragmen yang kecil, kalus yang demikian dikenal dengan kalus remah (friable). Warna kalus dapat bermacam-macam tergantung dari jenis sumber eksplan itu diambel, seperti warna kekuning-kuningan, putih, hijau, kuning kejingga-jingaan (karena adanya pigmen antosianin ini terdapat pada kalus kortek umbi wortel) (Shofiyani dan Purnawanto, 2010).
Kalus remah dapat diperoleh dengan memanipulasi medium, misalnya dengan mengatur macam dan perbandingan zat pengatur tumbuh, dapat pula dengan pergantian medium cair dan lain sebagainya. Kalus yang terbentuk dapat menunjukkan bahwa keberadaan kalus mempunyai aktifitas pembelahan yang sangat tinggi, hal ini bisa dilihat dari penyerapan warna yang cukup tinggi. Tentu saja semua itu sangat tergantung pada jenis tanaman, macam bahan, medium dasar dan lingkungan lain (Santoso dan Nursandi, 2004).
