BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Cacing Tanah
Cacing tanah seperti yang banyak dikenal masyarakat dan menempati bagian permukaan tanah yang lembab termasuk dalam hewan tingkat rendah karena tidak mempunyai tulang belakang (avertebrata). Dalam klasifikasi biologi, cacing tanah termasuk dalam filum Annelida atau hewan beruas-ruas atau bergelang-gelang. Cirinya yaitu bertubuh simetris bilateral, silindris memanjang, bersegmen-segmen (sekitar 115-200 segmen), dan pada bagian permukaan tubuh terdapar sederetan sekat atau dinding tipis (Sugiantoro, 2012).
Di habitat alaminya cacing tanah hidup dan berkembang biak di dalam tanah yang lembab dengan suhu sekitar 15-25°C. Makanan cacing tanah adalah bahan-bahan organik yang telah mengalami proses pembusukan. Setiap cacing tanah dapat menghabiskan bahan-bahan organik seberat hingga dua kali berat tubuhnya dalam tempo waktu 24 jam (Sugiantoro, 2012).
Di antara fauna tanah di daerah humid sedang, cacing tanah merupakan penyumbang bahan organik tanah terbesar, yaitu kira-kira 100 kg/ha (0,005%) dengan populasi 7.000 ekor hingga 1.000 kg/ha dengan populasi 1 juta ekor (Hanafiah, dkk, 2005).
meningkatkan kesuburan dan produktivitas tanah. Bahkan sifat kimia dan unsur hara kascing setara dengan kompos, dan lebih bagus dan lengkap ketimbang pupuk buatan/anorganik. Kascing mengandung unsur hara N (nitrogen), P (fosfor) dan K (kalium), serta mengandung hormon pengatur tumbuh seperti auksin sitokinin dan giberelin. Selain itu kascing bersifat netral dengan pH 6,5-7,4, atau rata-ratanya adalah 6,8 (Sugiantoro, 2012).
Sudah semenjak ribuan tahun lalu, cacing tanah dimanfaatkan orang sebagai obat alternatif untuk menyembuhkan berbagai macam penyakit. Penggunaan cacing tanah untuk obat-obatan ini banyak dikembangkan di Cina sampai sekarang, hingga kemudian dipraktikkan oleh banyak orang di berbagai belahan dunia. Nilai lebih dari pengobatan alternatif dengan bahan baku cacing tanah ini adalah selain relatif murah, juga tidak mempunyai efek samping karena murni menggunakan bahan baku organik, yaitu cacing tanah yang dipelihara secara khusus. Salah satunya yang paling populer adalah penggunaan cacing tanah untuk menyembuhkan penyakit tifus dengan cara dicuci terlebih dahulu, dikeringkan, dihaluskan menjadi serbuk, kemudian dicampur dalam minuman. Selain penyakit tifus, cacing tanah juga dimanfaatkan untuk penyembuhan penyakit dang gangguan kesehatan, mulai dari tekanan darah tinggi, menurunkan demam, meredakan sakit kepala, meningkatkan daya tahan tubuh, menghaluskan dan melembabkan kulit dan sebagainya (Sugiantoro, 2012).
2.1.1 Cacing Tanah Megascolex sp.
panjang tubuh 50-105 mm, diameter 1,5-3,5 mm, jumlah segmen 160-180. Berikut adalah sistematika cacing tanah Megascolex sp.:
Kingdom : Animalia Filum : Annelida Kelas : Chaetopoda Ordo : Oligochaeta Famili : Megascolidae Genus : Megascolex Spesies : Species
2.1.2 Cacing Tanah Fridericia sp.
Menurut Edward dan Lofty (1997), warna tubuh bagian dorsal cacing tanah Fridericia sp. adalah coklat kekuningan, bagian ventral kekuningan, panjang tubuh 10-15 mm, diameter 0,5-0,9 mm, jumlah segmen 43-62, prostomium pendek, seta mulai segmen 11 tipe lumbrisin, klitelum terletak pada segmen XII-XIII. Berikut adalah sistematika cacing tanah Fridericia sp.:
Kingdom : Animalia Filum : Annelida Kelas : Chaetopoda Ordo : Oligochaeta Famili : Enchytraeidae Genus : Fridericia Spesies : Species
2.2 Tanah
menggambarkan tingkat kuantitas dan kualitas bahan organik dan cara bahan organik tersebut bergabung dengan mineral tanah. Evolusi pembentukan tanah dan bahan organik diarahkan oleh makhluk hidup sehingga interaksi antara bahan organik tanah dan biodiversitas sangat kuat (Yulipriyanto, 2010).
Tanah mempunyai komposisi kimia yang berbeda-beda dari tempat yang satu ke tempat yang lain yang disebabkan faktor pembentukannya. Unsur hara dalam tanah yang tersedia terdapat dalam dua keadaan yaitu dalam bentuk garam-garam yang terlarut menjadi ion dalam larutan tanah atau dalam bentuk unsur terikat pada permukaan koloid kompleks liat dan humus. Ion-ion yang terdapat dalam larutan tanah atau pada permukaan koloid tanah adalah karbon (CO32-,
HCO3-); hidrogen (H+, OH-); nitrogen (NH3+, NO3-); fosfor (HPO42-, H2PO4-);
kalium (K+); Kalsium (Ca2+); Magnesium (Mg2+); ferum (Fe2+, Fe3+); mangan (Mn2+, Mn3+); dsb (Yulipriyanto, 2010).
2.3 Fosfor
2.3.1 Fosfor pada Tubuh
Fosfor pada darah selalu ditentukan sebagai fosfat namun dihitung dan dinyatakan sebagai fosfor elemental. Ada beberapa tipe fosfor yang terdapat dalam darah dan jaringan. Banyak yang terdapat sebagai ester fosfat. Fosfat yang ditemukan dalam darah adalah fosfat anorganik, dan terkandung dalam darah dalam bentuk H2PO4- dan HPO42- dengan ratio tertentu sesuai dengan pH darah
(West dan Todd, 1957).
tubuh yang cenderung basa, ketiganya tidak terdapat dalam bentuk bebas, melainkan sebagai campuran anion (Holum, 1987).
Ester Monofosfat
Ester fosfat memiliki dua gugus OH pendonor proton, oleh karena itu bentuknya berubah-ubah berdasarkan perubahan pH. Pada pH yang rendah dalam bentuk asam diprotik, pada pH tepat di bawah 7 dalam bentuk ion negatif 1 dan pada pH di atas 7 dalam bentuk ion negatif 2. Dalam tubuh, dimana pH di atas 7 ester fofat berada dalam bentuk ion negatif 2 (Holum, 1987).
Ester Difosfat
Suatu ester difosfat memiliki tiga gugus fungsi, yaitu gugus ester fosfat, gugus OH pendonor proton dan suatu unit yang disebut sistem fosfat anhidrat.
R O P O
Sistem fosfat anhidrat yang terdapat pada ADP merupakan tempat penyimpanan energi utama dalam tubuh. Rantai utama memiliki atom oksigen dengan muatan negatif yang saling tarik menarik. Hal ini menyebabkan sistem anhidrat putus secara eksoterm dengan adanya reaktan dan enzim yang sesuai (Holum, 1987).
Ester Trifosfat
Adenosin trifosfat atau ATP merupakan ester trifosfat kaya energi yang paling banyak terdapat dalam tubuh, dikarenakan ATP memiliki dua sistem fosfat anhidrat pada tiap molekulnya. Trifosfat lebih banyak digunakan sebagai sumber energi dalam tubuh dibandingkan difosfat. Sebagai contoh yaitu proses kontraksi otot, dimana Pi adalah ion fosfat anorganik seperti H2PO4- dan HPO42- yang
terbentuk dari perombakan ATP yang terjadi pada tubuh.
Otot berelaksasi + ATP enzim�⎯⎯� Otot Berkontraksi + ADP + Pi
Proses ini membutuhkan ATP, dan apabila tidak terdapat ATP dalam tubuh maka proses tersebut tidak dapat terjadi. Resintesis ATP dari ADP dan ion fosfat anorganik merupakan penggunaan energi kimia terbesar dari makanan yang dikonsumsi (Holum, 1987).
2.3.2 Fungsi Fosfor pada Tubuh
Menurut Almatsier (2004), fosfor mempunyai berbagai fungsi dalam tubuh, antara lain:
1. Kalsifikasi tulang dan gigi
dalam darah agar diperoleh perbandingan kalsium terhadap fosfor yang sesuai untuk pertumbuhan tulang.
2. Mengatur pengalihan energi
Melalui proses fosforilasi fosfor mengaktifkan berbagai enzim dan Vitamin B dalam pengalihan energi pada metabolisme karbohidrat, lemak dan protein. Bila satu gugus fosfat ditambahkan pada ADP (Adenin Difosfat) maka terbentuk ATP (Adenin Trifosat) yang menyimpan energi dalam ikatannya.
3. Absorpsi dan transportasi zat gizi
Dalam bentuk fosfat, fosfor berperan sebagai alat angkut untuk membawa zat-zat gizi menyeberangi membran sel atau di dalam aliran darah. Proses ini dinamakan fosforilasi dan terjadi pada absorpsi di dalam saluran cerna, pelepasan zat gizi dari aliran darah ke dalam cairan intraselular dan pengalihannya ke dalam sel. Lemak yang tidak larut dalam air, diangkut di dalam darah dalam bentuk fosfolipida. Fosfolipida adalah ikatan fosfat dengan molekul lemak, sehingga lemak menjadi lebih larut. Glikogen yang dilepas dari simpanan hati atau otot berada dalam darah terikat dengan fosfor.
4. Bagian dari ikatan tubuh esensial
Vitamin dan enzim tertentu hanya dapat berfungsi bila terlebih dahulu mengalami fosforilasi, contohnya enzim yang mengandung vitamin B1
dan sitoplasma semua sel hidup. DNA dan RNA dibutuhkan untuk reproduksi sel.
5. Pengaturan keseimbangan asam basa
Fosfat memegang peranan penting sebagai buffer untuk mencegah perubahan tingkat keasaman cairan tubuh. Ini terjadi karena kemampuan fosfor mengikat tambahan ion hidrogen.
2.3.3 Kebutuhan Fosfor pada Tubuh
Menurut Almatsier (2004), kecukupan fosfor rata-rata sehari untuk Indonesia ditetapkan sebagai berikut:
1. Bayi : 200-250 mg
2. Anal-anak : 250-400 mg
3. Remaja dan dewasa : 400-500 mg 4. Ibu hamil dan menyusui : 600-800 mg
2.4 Analisis
2.4.1 Analisis Kualitatif
Menurut Vogel (1985), berikut ini beberapa analisis kualitatif fosfat: 1. Larutan Perak Nitrat
Endapan kuning perak ortofosfat, Ag3PO4 yang larut dalam larutan ammonia encer dan dalam asam nitrat encer.
HPO42−+ 3Ag+→Ag3PO4 ↓ +H+
Ag3PO4 ↓ + 2H+→H3PO4−+ 3Ag+
2. Larutan Barium Klorida
Endapan amorf yang putih yaitu barium fosfat sekunder, BAHPO4, dari larutan netral, yang larut dalam asam mineral encer dan dalam asam asetat. Dengan adanya larutan amonia encer, akan mengendap fosfat tersier, Ba3(PO4)2, yang lebih sedikita larut.
HPO42−+ Ba2+ →BAHPO4 ↓
2HPO42−+ 3Ba2++ 2NH3 →Ba3(PO4)2 ↓ +2NH4+
3. Larutan Amonium Molibdat
Penambahan reagensia ini dengan sangat berlebihan (2-3 ml) pada suatu volume kecil (0,5 ml) larutan fosfat, menghasilkan endapan amonium fosfomolibdat yang kuning kristalin dengan rumus (NH4)3[P(Mo3O10)4].
HPO42−+ 3NH4++ 12MoO42−+ 23H+→(NH4)3[P(Mo3O10)4]↓ +12H2O
2.4.2 Analisis Kuantitatif
2.4.2.1 Spektrofotometri Sinar Tampak
gelombang tertentu dengan menggunakan hukum Lambert-Beer (Dachriyanus, 2004).
Penggunaan utama spektroskopi ultraviolet-sinar tampak adalah dalam analisis kuantitatif. Apabila dalam alur radiasi spektrofotometer terdapat senyawa yang mengabsorpsi radiasi, akan terjadi pengurangan kekuatan radiasi yang mencapai detektor. Parameter kekuatan enersi radiasi khas yang diabsorpsi oleh molekul adalah absorban (A) yang dalam batas konsentrasi rendah nilainya sebanding dengan banyaknya molekul yang mengabsorpsi radiasi dan merupakan dasar analisis kuantitatif (Satiadarma, dkk, 2004).
Senyawa yang tidak mengabsorpsi radiasi ultraviolet-sinar tampak dapat juga ditentukan dengan spektroskopi ultraviolet-sinar tampak, apabila ada reaksi kimia yang dapat mengubahnya menjadi kromofor atau dapat disambungkan dengan suatu pereaksi kromofor (Satiadarma, dkk, 2004).
Kurva absorpsi di daerah ultraviolet pada umumnya lebih sempit daripada kurva absorpsi di daerah sinar tampak. Penentuan kadar dilakukan dengan mengukur absorban pada panjang gelombang absorpsi maksimum (puncak kurva), agar dapat memberikan absorban tertinggi untuk setiap konsentrasi. Bila suatu senyawa mempunyai lebih dari satu puncak absorpsi maksimum, lebih diutamakan panjang gelombang absorpsi maksimum yang absorpstivitasnya terbesar dan memberikan kurva kalibrasi linier dalam rentang konsentrasi yang relatif lebar (Satiadarma, dkk, 2004).
panjang gelombang (wavelength separator) seperti prisma atau monokromator. Spektrum didapatkan dengan cara scanning oleh wavelength separator sedangkan pengukuran kuantitatif bisa dibuat dari spektrum atau pada panjang gelombang tertentu (Dachriyanus, 2004).
2.4.2.2 Metode Asam Askorbat
Dalam suasana asam, ortofosfat akan membentuk komplek berwarna kuning dengan ion molibdat. Kompleks ini dapat direduksi menjadi kompleks berwarna biru. Jika digunakan asam askorbat sebagai pereduksi, pembentukan kompleks berwarna biru ini distimulasi dengan adanya antimoni (Golterman, et al, 1978).
Fosfat yang berikatan dengan senyawa organik dan polifosfat tidak dapat bereaksi dengan molibdat. Senyawa-senyawa ini harus terlebih dahulu didestruksi untuk mengubahnya menjadi H3PO4. Dibutuhkan temperatur dan keasaman yang
tinggi untuk berlangsungnya proses ini (Golterman, et al, 1978). Destruksi basah dilakukan dengan menambahkan 10 ml HNO3 pekat pada sampel dan dibiarkan
semalaman. Kemudian dipanaskan pada suhu 120-140°C sekitar 4 jam hingga larutan menjadi jernih dan tersisa 2-3 ml asam (Friel dan Ngyuen, 1986).
Ortofosfat dan ion molibdat bereaksi dalam suasana asam menghasilkan asam molibdofosfor (asam fosfomolibdat), yang dengan adanya reduktan tertentu akan menghasilkan molibdenum yang berwarna biru. Intensitas warna biru ini berbanding lurus dengan jumlah fosfat yang terkandung di dalamnya (Jeffery, et al, 1989).
Diukur absorbansinya dengan spektrofotometer sinar tampak pada λ maksimum
708 nm pada menit ke-35. Nilai serapan yang diperoleh berada di dalam rentang nilai kurva kalibrasi larutan baku. Dengan demikian konsentrasi fosfor dapat dihitung berdasarkan persamaan garis regresi linier dari kurva kalibrasi (Sitompul, 2009).
2.5 Validasi Metode
Menurut Harmita (2004), validasi metode analisis adalah suatu tindakan penilaian terhadap paramter tertentu, berdasarkan percobaan laboratorium, untuk membuktikan bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya. Beberapa parameter analisis yang harus dipertimbangkan dalam validasi metoda analisis diuraikan dan didefinisikan sebagaimana cara penentuannya, sebagai berikut:
1. Kecermatan (accuracy)
2. Keseksamaan (precision)
Keseksamaan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kesesuaian antara hasil uji individual, diukur melalui penyebaran hasil individual dari rata-rata jika prosedur diterapkan secara berulang pada sampel-sampel yang diambil dari campuran yang homogen.
Keseksamaan dapat diukur sebagai simpangan baku atau simpangan baku relatif (koevisien variasi). Keseksamaan dapat dinyatakan sebagai keterulangan (repeatability) atau ketertiruan (reproducibility). 3. Selektivitas (Spesifisitas)
Selektivitas atau spesifisitas suatu metode adalah kemampuannya yang hanya mengukur zat tertentu saja secara cermat dan seksama dengan adanya komponen lain yang mungkin ada dalam matriks sampel.
4. Linieritas dan Rentang
Linieritas adalah kemampuan metode analisis yang memberikan respon yang secara langsung atau dengan bantuan transformasi matematik yang baik, proporsional terhadap konsentrasi analit dalam sampel. Rentang metode adalah pernyataan batas terendah dan tertinggi analit yang sudah ditunjukkan dapat ditetapkan dengan kecermatan, kesekasamaan, dan linieritas yang dapat diterima.
5. Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi
kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih dapat memenuhi kriteria cermat dan seksama.
6. Ketangguhan Metode (ruggedness)
Ketangguhan metode adalah derajat ketertiruan hasil uji yang diperoleh dari analisis sampel yang sama dalam berbagai kondisi uji normal, seperti laboratorium, analis, instrumen, bahan pereaksi, suhu, hari yang berbeda, dll. Ketangguhan biasanya dinyatakan sebagai tidak adanya pengaruh perbedaan operasi atau lingkungan kerja pada hasil uji.
7. Kekuatan (robustness)
