LAPORAN PRAKTIKUM
PENGUKURAN KANDUNGAN KLOROFIL
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
Klorofil merupakan pigmen yang memberikan warna hijau pada daun serta merupakan organel yang paling penting dalam proses fotosintesis. Klorofil merupakan pigmen hijau pada tanaman yang sangat penting dalam semua jaringan tumbuhan yang berfotosintesis. Fungsi klorofil yaitu menangkap cahaya matahari yang dibutuhkan dalam proses fotosintesis dan juga mampu mengembalikan cahaya dalam gelombang yang berbeda. Klorofil terdapat pada kloroplas dan sering berkaitan dengan protein, tetapi lebih mudah diekstraksi ke dalam pelarut lipid, berbentuk oval dan bahan dasarnya disebut dengan stomata, pada tumbuhan terdapat dua klorofil yang mengandung satu inti porfirin dengan satu atom di setiap klorofil. Klorofil tidak larut dalam air, melainkan larut dalam etanol, methanol, eter, aseton, bensol, dan kloroform. Kandungan klorofil pada tumbuhan tidak sama antar spesies, bahkan dalam satu tumbuhan atau satu pohon akan berbeda kandungan klorofil pada setiap daun-daunnya. 3 unsur yang berperan sebagai pembentuk klorofil yaitu unsur N, Mg, Fe yang menyebabkan kandungan pigmen berbeda didalam daun.
Macam klorofil pada tumbuhan ada dua, yaitu klorofil-a
(C55H72O5N4Mg) berwarna hijau tua dan klorofil-b (C55H70O6N4Mg) berwarna hijau muda. Perbedaan kecil antara struktur kedua klorofil pada sel keduanya terikat pada protein, Sedangkan perbedaan utaman antara klorofil dan haemin (zat darah) adalah karena adanya atom magnesium (Mg) ditengah cincin profirin serta samping hidrokarbon yang panjang yaitu rantai fitol. Fitol tersebut bersifa lipofil (suka akan lemak), sedangkan sisanya, yaitu yang disebut rangka porfin, sifatnya hidrofil (suka air).
Klorofil a dan klorofil b mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda, dimana klorofil a di samping bisa menyerap energi cahaya, klorofil a juga bisa merubah energi ahaya dan tidak bisa merubahnya energi kimi dan energi itu akan ditrasfer dari klorofil b ke klorofil b. Klorofil b ini tidak larut dalam etanol tetapi dapat larut dalam ester dan kedua jenis klorofi ini larut dalam senyewa aseton.
2
Klorofil a dan korofil b merupakan klorofil yang paling utaman dan yang penting dalam proses fotosintesis karena klorofil a dan klorofil b dapat menangkap cahaya matahari lebih banyak di bandingkan dengan klorofil yang lain.
Klorofil tidak hanya terdapat pada daun saja, tapi juga dapat ditemukan pad akar, batang dan buah yang memiliki warna hijau dalam jumlah yang terbatas berbeda dengan yang berada dalam daun. Klorofil dapat menentukan kehidupan pada tumbuhan tanpa adanya klorofil atau dapat diketahui adanya terserang penyakit yang menganggu terbentuknya klorofil pada daun yang mampu mengakibatkan tumbuhan tidak bisa berfotosintesis dengan sempurna dan tidak mampu menghasilkan makanan dan akhirnya akan mati, sehingga klorofil pada tumbuhuan sangat penting karena didalam klorofil terdapat warna hijau taau pegmen warna hijau.
1.2 Tujuan
1. Mengetahui kandungan klorofil a dan klorofil b pada daun. 2. Mengetahui kandungan total klorofil pada daun.
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Tumbuhan dapat menyerap cahaya matahari karena tumbuhan memiliki klorofil yang digunakan untuk berlangsungnya proses fotosintesis. Kandungan klorofil yang paling tinggi umumnya terdapat pada sayur-sayuran yang merupakan sumber pigmen dan mineral. Alat yang digunakan untuk mengetahui kandungan klorofil pada suatu daun yaitu dengan spektrofotometer yang menggunakan sampel daun hijau yang diekstrak dengan pelarut aseton. Ekstrak klorofil tersebut diukur dengan panjang gelombang yang berbeda (Vivek et al., 2013).
Pewarna pada daun umumnya terdapat pada pigmen dan klorofil tumbuhan. Klorofil mempunyai suatu zat pewarna yang dapat mempengaruhi kestabilan pH, pengaruh solvent, enzim, suhu, larutan serta sinar matahari. Zat pewarna yang terdapat pada klorofil ini berasal dari ekstrak tumbuhan pada bagian
daun. Terbentuknya zat pewarna ini melalui karbondioksida (CO2), hidrogen dan
oksigen (O2). Penentuan jenis warna pada klorofil tumbuhan ini dapat ditandai
dengan warna hijau pada daun (Aryanti dkk., 2016).
Proses fotosintesis tidak akan berjalan apabila tumbuhan tidak mengandung pigmen. Pigmen dapat ditemukan pada bagian plastida dan vakuola di dalam sel tumbuhan. karotenoida yang terdiri dari karoten dan xanthophyl di dalam kromoplas, serta flavonoid (anthosianin) yang umumnya terdapat pada vakuola. Pigmen pada tumbuhan dibagi menjadi 2 macam, yaitu klorofil dan kloroplas, dimana pigmen terdapat warna hijau pada klorofil dan warna kuning-merah pada kloroplas. Warna kuning dan kuning-merah pada kloroplas disebabkan oleh kandungan klorofil pada daun yang rendah (Mulyani, 2006).
Kandungan pigmen antara setiap daun berbeda karena disebabkan oleh faktor 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). Faktor yang dapat mempengaruhi penurunan kandungan klorofil salah
4
satunya yaitu dipengaruhi oleh suhu. Suhu penyimpanan pada eksrak klorofil yang rendah mampu untuk mengurangi proses aktivitas enzim klorofilase serta merusak pigmen pada klorofil. Jenis klorofil a dan b ini mengalami penurunan kandungan klorofil yang berbeda, karena setiap jenis klorofil mempunyai sifat, warna .dan pengaruh klorofil yang berbeda-beda pada setiap perlakuannya (Rohmat dkk., 2014).
Metode yang digunakan untuk menganalisis kandungan tinggi rendahnya klorofil pada daun, yaitu dengan menggunakan metode kromatografi. Fungsi penggunaan metode kromatografi ini untuk menganalisis suatu pigmen pada saat proses fotosintesis. Metode lain yang digunakan untuk mengukur besar kecilnya kandungan klorofil a dan klorofil b yang secara langsung dapat diukur dalam lapisan oksida dan anoksik ialah metode spektrofotometri (Picazo et al., 2013).
Kemampuan ekstraksi klorofil pada daun dari pelarut yang sangat banyak dapat dipengaruhi oleh waktu penyimpanan. Ekstraksi klorofil pada daun ini mampu untuk mengekstraksi dengan cepat oleh aseton. Penggunaan aseton ini dapat menunjukkan kandungan klorofil a dan b. Konsentrasi ekstrak klorofil membutuhkan waktu selama 48 jam dengan menggunakan larutan etanol dan metanol. Ekstraksi terbaik pelarut yang digunakan untuk klorofil a dan klorofil b, yaitu sebagian dari sampel jenis daun yang diekstrak (Sumanta et al., 2014).
5
BAB 3. METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Agrobiosains “Pengukuran Kandungan Klorofil” dilaksanakan pada hari Sabtu, 4 November 2017 pukul 12.30 WIB – selesai di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Jember.
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
1. Mortar dan pestle 2. Spektrofotometer 3. Alat sentrifugasi 4. Mikropipet 5. Kertas karbon 3.2.2 Bahan 1. Daun pepaya 2. Daun kelengkeng 3. Daun nangka 4. Daun jati 5. Daun lamtoro 6. Daun cabai 7. Nitrogen cair 8. Ethanol absolute 9. 10 mM Borate pH 8,0 3.3 Pelaksanaan Praktikum
1. Menimbang 0,5 gram jaringan daun segar dan memasukkan ke dalam mortar yang telah didinginkan sebelumnya.
2. Menambahkan nitrogen cair (bila perlu) ke dalam mortar dan menggerus dengan pestle sampai menjadi tepung.
6
3. Menambahkan 3 ml larutan 10 mM Borate pH 8,0 yang telah didinginkan dan menggerus lagi sampai semua tepung tersuspensi.
4. Mengambil 40 µl suspense di atas dan memasukkan ke dalam tabung mikro sentrifugasi (eppendorf).
5. Menambahkan 960 µl ethanol absolute dingin 4°C kemudian menvortexnya. 6. Menginkubasikan selama 30 menit pada suhu 4°C dalam keadaan gelap. 7. Mensentrifugasi pada kecepatan 10.000 rpm suhu 4°C selama 5 menit.
8. Mengukur optical density (OD) menggunakan spektofotometer pada panjang gelombang 649 nm dan 665 nm.
9. Menghitung kandungan klorofil menggunakan rumus :
Klorofil a
= ... µgml-1 Klorofil b
= ... µgml-1
Total klorofil = (6,10 x Abs 665) + (20,04 x Abs 649)
= ... µgml-1
3.4 Variabel Pengamatan
1. Perbedaan kandungan klorofil a dan klorofil b pada beberapa daun yang diukur kandungan klorofilnya.
2. Kandungan total klorofil pada setiap daun yang diamati.
3.5 Analisis Data
Data yang diperoleh pada praktikum kali ini yaitu menggunakan analisis data secara deskriptif kuantitatif.
7
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Grafik 4.1. Total Klorofil a dan Klorofil b pada Masing-Masing Daun
Keterangan: - 1 : Daun pepaya - 2 : Daun kelengkeng - 3 : Daun nangka - 4 : Daun jati - 5 : Daun lamtoro - 6 : Daun cabai
Total klorofil a dan klorofil b pada masing-masing daun dapat dilihat pada grafik 4.1. Hasil menunjukkan bahwa klorofil a memiliki sifat yang dominan terhadap daun dari pada klorofil b. Daun lamtoro mengandung klorofil a dan
klorofil b dengan jumlah yang tinggi masing-masing 6,07 µgml-1 dan 3,19 µgml-1.
Kandungan klorofil a dan klorofil b terendah diperoleh dari daun kelengkeng
8
Perhitungan sampel daun pepaya :
Abs 649 Abs 665 Klorofil a = 3,6522 µgml-1 Klorofil b = 1,975 µgml-1
Total klorofil = klorofil a + klorofil b
= 5,6272 µgml-1
4.2 Pembahasan
Banyaknya klorofil yang dihasilkan oleh tumbuhan akan mengakibatkan proses fotosintesis yang dialami oleh tumbuhan menjadi optimal, sehingga karbohidrat yang dihasilkan akan meningkat (Dewi dkk., 2016). Hasil pengamatan Dewi dkk (2016) misalnya yang menunjukkan jumlah klorofil a pada Gracilaria gigas memiliki jumlah lebih tinggi dari pada klorofil b, juga diikuti tingginya jumlah karbohidrat yang dihasilkan. Klorofil a dan klorofil b pada daun tanaman lamtoro memiliki jumlah yang lebih tinggi dibandingkan dengan daun yang lain. Diduga, tanaman lamtoro dengan batang pohon yang tinggi mengakibatkan proses fotosintesis yang berlangsung menjadi maksimal, sehingga meningkatkan jumlah klorofil a dan klorofil b.
9
Banyaknya jumlah klorofil yang terkandung di dalam daun tanaman lamotoro, kemungkinan karena daun yang digunakan saat praktikum adalah daun yang tua. Dugaan tersebut karena pada tanaman mangga, ditemukan kandungan klorofil terbanyak pada daun tanaman yang tua dibandingkan dengan daun yang masih muda (Sumenda, 2011). Hal yang demikian tentunya berbeda antara tanaman satu dengan tanaman yan lain.
Kandungan klorofil a dan klorofil b terendah ditemukan pada daun tanaman kelengkeng. Apabila hal tersebut dikaitkan dengan kapasitas cahaya yang diserap oleh daun kelengkeng, maka akbiat rendahnya kandungan klorofil diakibatkan karena kapasitas cahaya yang diserap oleh daun kelengkeng dalam jumlah yang sedikit. Tanaman kelengkeng juga merupakan tanaman yang rindang, sehingga pada daun bagian bawah akan lebih sedikit terkena sinar matahari daripada daun tanaman yang berada di permukaan atas pohon.
10
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Kandungan klorofil terendah diperoleh dari daun lamotoro sedangkan kandungan terendah diperoleh dari daun kelengkeng.
2. Intensitas sinar matahari yang diserap oleh daun mempengaruhi produksi klorofil pada daun.
5.2 Saran
Sebaiknya perlu adanya pendampingan untuk setiap kelompok, sehingga tidak terjadi kesalahan prosedur dalam pelaksanaan praktikum.
11
DAFTAR PUSTAKA
Aryanti, N., A. Nafunisa dan F. M. Widia. 2016. Ekstraksi Karakterisasi Klorofil dari Daun Suji (Pleomele Angustifolia) sebagai Pewarna Pangan Alami. Aplikasi Teknologi Pangan, 5(4): 120-135.
Dewi, R., D. Nugrayani, D. Sanjayasari, H. Endrawati. 2016. Potensi Kandungan Pigmen Klorofil a dan b Beberapa Rumput Laut Genus Gracilaria: Optimalisasi Kandungan Karbohidrat. Harpodon Borneo. 9(1): 86 – 92. 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.
Mulyani, S. 2006. Anatomi Tumbuhan. Yogyakarta: Kanisius.
Picazo, A., C. Rochera, E. Vicente, M. R. Miracle, dan A. Camacho. 2013. Spectrophotometric Methods for the Determination of Photosyntetic Pigments in Stratified Lakes: A Critical Analysis Based on Comparisons with HPLC Determinations in a Model Lake. Limnetica, 32(1): 139-158. Rohmat, N., R. Ibrahim, dan P. H. Riyadi. 2014. Pengaruh Perbedaan Suhu dan
Lama Penyimpanan Rumput Laut Sargassum polycystum terhadap Stabilitas Ekstrak Kasar Pigmen Klorofil. Pengolahan dan Bioteknologi Hasil Perikanan, 3(1): 118-126.
Sumanta, N., C. I. Haque, J. Nishika, dan R. Suprakash. 2014. Spectrophotometric Analysis of Klorophylls and Carotenoids from Commonly Grown Fern Species by Using Various Extracting Solvent. Chemical Science, 4(9): 63-69.
Viviek, P., S. Prabhaskaran, dan R. Shanika. 2013. Assement of Nutritional Value in Selected Edible Greens Based on the Clorophyll Content in Leaves. Plant Biology, 3(5): 45-49.
12
DOKUMENTASI
Gambar 1. Menimbang 0,5 gram jaringan daun
Gambar 2. Menambahkan nitrogen cair
13
Gambar 4. Memasukkan 40 µl suspense ke tabung mikro
14
Gambar 6. Mensentrifugasi selama 5 menit
15
LAMPIRAN DATA
Pengukuran Kandungan Klorofil
No Sampel Absorbansi a B 1 Daun Pepaya 3,6522 µg ml-1 1,975 µg ml-1 2 Daun Kelengkeng 1,10146 µg ml-1 0,4966 µg ml-1 3 Daun Nangka 1,34744 µg ml-1 0,6314 µg ml-1 4 Daun Jati 1,2583 µg ml-1 1,246 µg ml-1 5 Daun Lamtoro 6,07 µg ml-1 3,19 µg ml-1 6 Daun Cabai 4,04 µg ml-1 2,51 µg ml-1
16
LAMPIRAN
18
19
21
22
23
Aryani, N., A. Nafunisa dan F. M. Widia. 2016. Ekstraksi Karakterisasi Klorofil dari Daun Suji (Pleomele Angustifolia) sebagai Pewarna Pangan Alami. Aplikasi Teknologi Pangan, 5(4): 120-135.
24
25
Picazo, A., C. Rochera, E. Vicente, M. R. Miracle, dan A. Camacho. 2013. Spectrophotometric Methods for the Determination of Photosyntetic Pigments in Stratified Lakes: A Critical Analysis Based on Comparisons with HPLC Determinations in a Model Lake. Limnetica, 32(1): 139-158.
26
Rohmat, N., R. Ibrahim, dan P. H. Riyadi. 2014. Pengaruh Perbedaan Suhu dan Lama Penyimpanan Rumput Laut Sargassum polycystum terhadap Stabilitas Ekstrak Kasar Pigmen Klorofil. Pengolahan dan Bioteknologi Hasil Perikanan, 3(1): 118-126.
28
Sumanta, N., C. I. Haque, J. Nishika, dan R. Suprakash. 2014. Spectrophotometric Analysis of Klorophylls and Carotenoids from Commonly Grown Fern Species by Using Various Extracting Solvent. Chemical Science, 4(9): 63-69.
29
Viviek, P., S. Prabhaskaran, dan R. Shanika. 2013. Assement of Nutritional Value in Selected Edible Greens Based on the Clorophyll Content in Leaves. Plant Biology, 3(5): 45-49.
32
Dewi, R., D. Nugrayani, D. Sanjayasari, dan H. Endrawati. 2016. Potensi Kandungan Pigmen Klorofil a dan b Beberapa Rumput Laut Genus Gracilaria: Optimalisasi Kandungan Karbohidrat. Harpodon Borneo. 9(1): 86 – 92.
33
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.
