LAPORAN PRAKTIKUM
IDENTIFIKASI PEMISAHAN PIGMEN DALAM DAUN
Oleh :
Golongan D/Kelompok 1B
1. Muhammad Rizal (161510501019) 2. Lailatul Lestariwati (161510501021) 3. Heni Dwi Sasmita (161510501029) 4. Muhammad Abdul Azis (161510501270)
L A B O R A T O R I U M F I S I O L O G I T U M B U H A N PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
F A K U L T A S P E R T A N I A N
UNIVERSITAS JEMBER
1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tumbuhan merupakan organisme autotrof, yaitu organisme yang mampu membuat makanannya sendiri. Daun merupakan bagian tubuh tumbuhan yang berfungsi sebagai tempat sintesis karbohidrat melalui proses fotosintesis.
Fotosintes merupakan proses sintesis karbohidrat dari bahan-bahan anorganik (CO2 dan
H2O) pada tumbuhan berpigmen dengan bantuan energi cahaya matahari (Ai, 2012).
Fotosintesis tidak dapat berlangsung tanpa adanya bantuan sinar matahari. Gelombang cahaya yang dipancarkan oleh matahari akan ditangkap oleh daun melalui permukaan daun. Fase pertama pada fotosintesis terjadi proses pengubahan energi fisika berupa cahaya matahari menjadi energi kimia dan menghasilkan ATP dan NADH. Fase tersebut berlangsung pada grana (Ai, 2012). ATP dan NADH berfungsi sebagai energi pada fase berikutnya yakni fase pembentukan karbohidrat yang berlangsung pada stroma (Ai, 2012).
Sel tumbuhan memiliki organel-organel sel yang berbeda dengan sel hewan, sehingga tumbuhan dapat menghasilkan makanan sendiri. Organel sel yang berfungsi sebagai sebagai tempat sintesis karbohidrat pada tumbuhan adalah kloroplas. Kloroplas merupakan organel sel yang mampu melakukan proses fotosintesis, karena di dalam kloroplas terdapat klorofil yang merupakan zat warna (pigmen) hijau pada tumbuhan.
Daun tumbuhan yang ada di sekitar kita memiliki warna hijau dominan (mengandung pigmen hijau daun atau klorofil), namun seringkali kita melihat tumbuhan dengan daun yang berbeda-beda pada satu helai daun. Daun dengan helaian berwarna merah, kuning, hijau, atau campuran ketiganya. Tumbuhan yang helaian daunnya tidak berwarna hijau bukan berarti tidak mengandung klorofil (pigmen hijau daun), hanya saja kandungan klorofil yang terdapat pada daun tersebut telah didominasi oleh pigmen daun yang lain.
Kloroplas tidak hanya mengandung pigmen warna hijau saja yang membuat daun menjadi berwarna hijau pada umumnya. Terdapat 3 (tiga) pigmen warna yang berada di dalam kloroplas yakni klorophyil (hijau), karotenoida
2
(kuning atau jingga), dan anthosianin (pengaruh pH). Ketiga pigmen warna tersebut memiliki sifat dan ciri-ciri yang berbeda. Dominansi salah satu warna pada ketiga pigmen tersebut dapat mengakibatkan warna daun menjadi seperti sifat pigmen yang berpengaruh secara dominan.
Perbandingan konsentrasi klorofil, karotenoida, dan anthosianin yang berbeda-beda dalam satu helai daun dapat menghasilkan warna daun yang bermacam-macam. Kandungan pigmen daun dapat diketahui melalui beberapa metode pemisahan pigmen. Salah satu metode yang dapat digunakan adalah kromatografi.
Pemisahan pigmen warna daun perlu diketahui oleh mahasiswa agroteknologi. Menanggapi hal tersebut perlu dilakukan praktikum serta percobaan identifikasi pemisahan pigmen dalam daun. Tujuannya adalah agar mahasiswa dapat mengetahui macam-macam pigmen pada daun dan mempelajari sifat-sifatnya.
1.2 Tujuan
1. Mengetahui berbagai macam pigmen warna pada daun serta mempelajari sifat-sifatnya.
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Tumbuhan dapat menyerap cahaya matahari karena mereka memiliki klorofil yang digunakan untuk proses fotosintesis. Kandungan klorofil pada daun dapat diketahui dengan menggunakan spektrofotometer. Perkiraannya yaitu menggunakan sampel daun hijau yang diekstrak dengan pelarut aseton. Ekstrak klorofil diukur dengan panjang gelombang yang berbeda (Vivek et al., 2013).
Fotosintesis terjadi pada daun yang memiliki klorofil. Klorofil umumnya berwarna hijau, namun banyak juga warna pigmen daun tidak hijau yang dapat berfotosintesis. Klorofil menyerap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Faktor seperti jenis tanaman, bentuk daun, dan faktor lingkungan dapat mempengaruhi jumlah atau banyaknya klorofil. Kandungan klorofil yang banyak pada daun mempengaruhi reaksi fotosintesis. Pigmen klorofil mudah menangkap sinar matahari yang berguna sebagai energi dalam proses fotosintesis (Sevik et al., 2014).
Pigmen tumbuhan selain klorofil yaitu anthosianin dan karotenoida. Anthosianin merupakan pigmen berwarna merah, ungu, dan biru. Antosianin mudah larut dalam pelarut yang polar dan lebih stabil dalam kondisi asam. Pigmen ini tergantung pada faktor pH lingkungan, suhu, serta cahaya. Pigmen akan lebih berwarna merah jika dalam kondisi pH rendah atau kondisi asam, berwarna biru di kondisi basa (pH tinggi), dan berwarna ungu di kondisi pH netral (Hastuti dan Kusnadi, 2016).
Karotenoida merupakan pigmen daun yang terdiri dari karoten dan xanthophyl. Pigmen ini biasanya memberikan hasil warna merah, oranye, coklat, dan kuning. Karoten merupakan pigmen yang penting untuk fotosintesis dan mencegah klorofil serta membran tilakoid dari kerusakan energi yang diserap oleh peroksidasi. Ekstraksi karotenoid dapat menggunakan berbagai macam pelarut, seperti aseton, metanol, dan etanol (Sumanta et al., 2014).
Karakteristik daun puring mempunyai bentuk, corak, dan warna yang bervariasi. Warna daun pada puring yang sering dijumpai antara lain berwarna merah, kuning, dan hijau yang disebabkan oleh pigmen daun yang berbeda-beda.
4
Pigmen tumbuhan terdapat dalam plastida dan vakuola. Kelompok pigmen yaitu klorofil (di dalam kloroplas), karotenoida yang terdiri dari karoten dan xanthophyl (di dalam kromoplas), serta flavonoid atau yang sering disebut anthosianin yang umumnya terdapat pada vakuola (Mulyani, 2006).
Tanaman puring hijau mengandung banyak klorofil. Kandungan pigmen antara puring tua dengan puring muda berbeda yang disebabkan oleh umur tanaman. Daun puring yang lebih tua lebih tinggi konsentrasi klorofilnya daripada daun puring muda. Pigmen klorofil pada daun akan mengalami kematian atau sedikit hilang menjadi senyawa tak berwarna yang menyebabkan karotenoid menampakkan warna kuning pada daun (Gogahu dkk., 2016).
Teknik yang digunakan untuk memisahkan pigmen satu dengan pigmen lain disebut kromatografi, seperti memisahkan klorofil a dan klorofil b serta memisahkan karoten dan xanthophyl. Kromatografi membutuhkan zat terlarut dan mempunyai 2 fase, yaitu fase diam dan fase gerak. Fase diam dapat berperan sebagai zat penyerap atau melarutkan zat terlarut, sehingga terjadi partisi antara dua fase tersebut. Fase gerak terjadi pada larutan daun yang berfungsi membedakan berat molekul. Teknik ini melarutkan komponen kimia polar dan non polar dengan menggunakan eluen yang bersifat polar seperti kloroform, metanol, dan air (Muthmainnah, 2016).
5
BAB 3. METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Agrobiosains acara “Identifikasi Pemisahan Pigmen dalam Daun” dilaksanakan pada hari Sabtu, 7 Oktober 2017 pukul 12.30 WIB sampai selesai yang bertempat di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Jember.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat 1. Kamera
2. Mortir dan stamper 3. Neraca analitis 4. Corong pemisah 5. Gelas ukur 6. Labu ukur 3.2.2 Bahan 1. Lembar kerja
2. Daun tanaman puring berwarna hijau, kuning, dan merah 3. CaCO3
4. Aseton 10 ml 5. Kertas filter
3.3 Pelaksanaan Praktikum
1. Menimbang 1 g daun tanaman puring hijau
2. Menumbuk atau menghaluskan daun dengan mortar dan stamper, serta menambahkan 1 g CaCO3.
3. Menambahkan 10 ml aseton. Melarutkan aseton yang berwarna hijau gelap disaring dengan kertas filter untuk menghilangkan sisa-sisa saringan.
6
4. Menunggu hingga terjadi perubahan warna pada kertas filter, mengamati gradasi warna yang terjadi pada kertas filter.
3.4 Variabel Pengamatan
1. Kandungan klorofil 2. Kandungan anthosianin 3. Kandungan karotenoida
3.5 Analisis Data
Data yang diperoleh dalam praktikum selanjutnya akan dianalisis menggunakan analisis deskriptif.
7
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
No Pigmen
Sampel Klorofil Karotenoida Anthosianin 1. Daun Puring Hijau √ √ - 2. Daun Puring Kuning √ √ - 3 Daun Puring Merah √ - √
Gambar 1. Tabel Pengamatan Pemisahan Pigmen dalam Daun Keterangan:
Ada : √ Tidak: -
4.2 Pembahasan
Berdasarkan hasil praktikum diatas, dapat diketahui bahwa kandungan pigmen yang terdapat pada daun puring berwarna hijau, kuning dan merah berbeda-beda dan tidak hanya mengandung satu pigmen daun saja. Tanaman puring merupakan salah satu jenis tanaman hias yang digunakan dalam praktikum acara kali ini, dimana daun puring memiliki variasi warna dan varietas yang berbeda. Perbedaan warna daun puring pada tanaman puring satu dengan yang lain disebabkan sifat daripada kandungan klorofil yang berbeda. Beberapa hal tersebut dapat kita ketahui secara langsung dengan mengamati daun puring menggunakan kertas filter dengan teknik kromatografi. Metode atau teknik ini membutuhkan pelarut. Larutan yang digunakan yaitu larutan CaCO3 dan aseton.
Penentuan pigmen yang ada pada daun puring dapat dilakukan dengan memotong kecil-kecil daun puring yang diamati, kemudian menimbangnya sebanyak 1 g dan menghancurkan masing-masing daun puring yang diamati baik yang berwarna hijau, kuning, dan merah yang sudah dibawa oleh praktikan
8
dengan menggunakan mortir dan stamper. Penentuan kadar klorofil pada jaringan daun puring dengan cara mengekstrak pigmen klorofil dengan larutan CaCO3 dan aseton. Penambahan CaCO3 berfungsi untuk menghancurkan hingga menghaluskan daun, karena CaCO3 bertujuan mampu merusak jaringan pada daun, sehingga pigmen dapat keluar dari daun atau dapat terlihat. Aseton sebanyak 10 ml digunakan untuk memisahkan pigmen yang ada dalam daun. Adanya bantuan alat dan bahan-bahan tersebut dapat mempermudah untuk menentukan banyaknya kandungan klorofil, anthosianin, dan karotenoida pada masing-masing daun puring baik yang berwarna hijau, kuning, dan merah.
Teknik untuk menentukan adanya kandungan pigmen yang terdapat pada daun puring yaitu dengan menggunakan teknik kromatografi. Teknik ini digunakan untuk memisahkan antara klorofil a dan klorofil b serta pigmen lain seperti karoten dan xanthophyl. Warna pada daun puring hijau dan kuning pada hasil praktikum setelah dilakukan perlakuan menunjukkan warna hijau kekuningan, sehingga diketahui daun puring hijau mengandung klorofil b, sedangkan pada daun puring merah menghasilkan warna ungu tua, karena mengalami konsentrasi yang sangat tinggi. Daun puring merah juga mengandung klorofil a yang ditandai dengan warna hijau kebiruan.
Data yang telah kami peroleh dapat kita diketahui bahwa pada perlakuan pertama yaitu daun puring berwarna hijau mengandung klorofil dan karotenoida, namun tidak terdapat anthosianin. Perlakuan kedua pada daun puring berwarna kuning memiliki kesamaan dengan puring hijau pada perlakuan pertama yaitu sama-sama mengandung klorofil dan karotenoida dan tidak terdapat anthosianin, sedangkan perlakuan yang terakhir yaitu pada daun puring berwarna merah dimana mengandung klorofil dan anthosianin serta tidak terdapat karotenoida.
Menurut Maulid dan Laily (2015), daun yang berwarna hijau dan daun yang berwarna merah, kandungan anthosianinnya lebih rendah dan kandungan klorofilnya tinggi. Banyak tidaknya kandungan pigmen lain selain klorofil tidak berpengaruh pada tanaman yang misalnya terdapat pada daun puring, karena klorofil tetap menjadi pigmen utama pada seluruh tanaman, sehingga daun yang berwarna merah tidak selalu memiliki anthosianin yang tinggi. Daun puring yang
9
berwarna kuning dan merah juga memiliki klorofil dan dapat berfotosintesis seperti halnya daun puring berwarna hijau, meskipun warna daun yang terlihat tidak dominan hijau. Hal itu dapat dibuktikan pada tabel hasil bahwa semua daun puring baik yang berwarna hijau, kuning, dan merah masing-masing mengandung klorofil.
10
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Daun puring hijau mengandung pigmen klorofil dan karotenoida.
2. Daun puring warna kuning mengandung pigmen klorofil dan karotenoida. 3. Daun puring merah mengandung pigmen klorofil dan anthosianin. Perbedaan
warna daun pada puring akibat adanya tingkat dominasi klorofil yang berbeda pada daun.
5.2 Saran
Bagi praktikan, saat jalannya praktikum sebaiknya lebih memperhatikan instruksi dari para asisten dan lebih aktif dalam bekerja. Praktikan pada setiap anggota kelompok diharap bisa bekerja sama dengan kelompoknya masing-masing dan memiliki tanggung jawab.
11
DAFTAR PUSTAKA
Ai, N.S. 2012. Evolusi Fotosintesis pada Tumbuhan. Ilmiah Sains. 12(1): 28-34. Gogahu, Y., N. S. Ai., dan P. Siahaan. 2016. Konsentrasi Klorofil pada Beberapa
Varietas Tanaman Puring (Codiaeum varigatum L.). Mipa Unsrat Online, 5(2): 76-80.
Hastuti, A. P dan J. Kusnadi. 2016. Organoleptik dan Karakteristik Fisik Kefir Rosella Merah (Hibiscus Sabdariffa L.) dari Teh Rosella Merah di Pasaran.
Pangan dan Agroindustri, 4(1): 313-320.
Maulid, R. R. dan N. R. Laily. 2015. Kadar Total Pigmen Klorofil dan Senyawa Antosianin Ekstrak Kastuba (Euphorbia pulcherrima) Berdasarkan Umur Daun. Malang: UIN Malang.
Mulyani, E. S. S. 2006. Anatomi Tumbuhan. Yogyakarta: Kanisius.
Muthmainnah, B. 2016. Identifikasi Komponen Kimia Ekstrak Daun Pepaya (Carica Papaya L.) yang berasal dari Bulupoddo Kabupaten Sinjai.
Pharmaceutical Science And Herbal Technology, 1(1): 12-18.
Sevik, H., N. Belkayah., and G. Aktar. 2014. Change of Chlorophyll Amount in Some Landscape Plants. Biotechnological Sciences, 2(1): 10-16.
Sumanta, N., C. I. Haque., J. Nishika, and R. Suprakash. 2014. Spectrophotometric Analysis of Chlorophylls and Carotenoids from Commonly Grown Fern Species by Using Various Extracting Solvents.
Chemical Sciences, 4(9): 63-69.
Vivek, P., S. Prabhakaran., and S. R. Shankar. 2013. Assessment of Nutritional Value in Selected Edible Greens Based on the Chlorophyll Content in Leaves.
12 LAMPIRAN
13
Gambar 1. Hasil Dokumentasi Identifikasi Pemisahan Pigmen Daun dengan Kromatografi
LAMPIRAN
14
LAMPIRAN
15
LAMPIRAN
16
LAMPIRAN
17
LAMPIRAN
18
LAMPIRAN
19
LAMPIRAN
20
LAMPIRAN
21
LAMPIRAN
22
Gogahu, Y., N. S. Ai., dan P. Siahaan. 2016. Konsentrasi Klorofil pada Beberapa Varietas Tanaman Puring (Codiaeum varigatum L.). Mipa Unsrat Online, 5(2): 76-80.
23
Muthmainnah, B. 2016. Identifikasi Komponen Kimia Ekstrak Daun Pepaya (Carica Papaya L.) yang berasal dari Bulupoddo Kabupaten Sinjai.
24
Maulid, R. R. dan N. R. Laily. 2015. Kadar Total Pigmen Klorofil dan Senyawa Antosianin Ekstrak Kastuba (Euphorbia pulcherrima) Berdasarkan Umur Daun. Malang: UIN Malang.
25
Hastuti, A. P dan J. Kusnadi. 2016. Organoleptik dan Karakteristik Fisik Kefir Rosella Merah (Hibiscus Sabdariffa L.) dari Teh Rosella Merah di Pasaran.
26
Sumanta, N., C. I. Haque., J. Nishika, and R. Suprakash. 2014. Spectrophotometric Analysis of Chlorophylls and Carotenoids from Commonly Grown Fern Species by Using Various Extracting Solvents.
27
Vivek, P., S. Prabhakaran., and S. R. Shankar. 2013. Assessment of Nutritional Value in Selected Edible Greens Based on the Chlorophyll Content in Leaves.
28
Sevik, H., N. Belkayah., and G. Aktar. 2014. Change of Chlorophyll Amount in Some Landscape Plants. Biotechnological Sciences, 2(1): 10-16.
