Analisis Klorofil

LAPORAN PRAKTIKUM

METABOLISME TUMBUHAN

PERCOBAAN I ANALISIS KANDUNGAN KLOROFIL PADA DAUN

OLEH

YACHINTA AZHARI BR. MARPAUNG NIM. G353120281

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN IPA

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Fotosintesis pada hakikatnya merupakan satu-satunya mekanisme masuknya energi kedalam dunia kehidupan. Sebagaimana reaksi oksidasi penghasil energi, yaitu tempat bergantungnya semua kehidupan. Fotosintesis meliputi reaksi oksidasi dan reduksi. Proses fotosintesis membutuhkan klorofil, maka klorofil umumnya disintesis pada daun untuk menangkap cahaya matahari yang jumlahnya berbeda pada tiap spesies tergantung dari faktor lingkungan dan genetiknya. Faktor utama pembentuk klorofil adalah nitrogen (N). Unsur N merupakan unsur hara makro. Unsur ini diperlukan oleh tanaman dalam jumlah banyak. Unsur N diperlukan oleh tanaman, salah satunya sebagai penyusun klorofil. Tanaman yang kekurangan unsur N akan menunjukkan gejala antara lain klorosis pada daun (Dwidjoseputro,1980).

Klorofil adalah pigmen yang bertanggung-jawab terhadap fotosintesis, Klorofil merupakan zat hijau daun yang terdapat pada semua tumbuhan hijau yang berfotosintesis. Dari ketiga pengelompokkan alami terhadap pigmen, klorofil adalah yang paling banyak berdistribusi dan paling penting dan merupakan dasar dari proses kehidupan dengan mengubah energi cahaya menjadi energi kimia. Dari cahaya tersebut karbohidrat dan komponen organik lainnya dihasilkan dari karbondioksida dan air, bersama dengan molekul oksigen (Salisbury, 1995).

Pada tanaman tingkat tinggi terdapat dua jenis klorofil yaitu klorofil a yang berwarna hijau tua, dan klorofil b berwarna hijau muda (Dwidjoseputro, 1980). Seluruh tumbuhan hijau mengandung klorofil a dan klorofil b. Pada tumbuhan tingkat tinggi, klorofil a adalah pigmen terbesar dan klorofil b adalah pigmen tambahan. Lokasi keduanya berada pada organel subsellular kecil, yaitu plastida yang berwarna hijau dan disebut kloroplas. Pada tumbuhan tingkat tinggi perbandingan klorofil a dan klorofil b biasanya adalah 3:1 (Lichtenthaler, et al.,1981 dalam Gross, 1991).

1.2. Rumusan Masalah

Adapun yang menjadi rumusan masalah dalam penelitian ini adalah berapakah kandungan klorofil yang terdapat pada berbagai jenis daun tanaman, yaitu daun Jarak pagar (Jatropha curcas L.), Jambu bol (Syzygium malaccense), Puring Trisula (Codiaeum variegatum), Ceremai (Phyllanthus acidus), Lengkeng (Dimocarpus longan), Bayam-bayaman (Alternanthera amoena Voss.), Jambu biji (Psidium guajava L.), Kayu manis (Cinnamomum burmannii ), dan faktor-faktor yang mempengaruhi perbedaan kandungan klorofil pada setiap daun tanaman yang diamati.

1.3. Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menganalisis kandungan klorofil pada berbagai jenis daun tanaman, yaitu daun Jarak pagar (Jatropha curcas L.), Jambu bol (Syzygium malaccense), Puring Trisula (Codiaeum variegatum), Ceremai (Phyllanthus acidus), Lengkeng (Dimocarpus longan), Bayam-bayaman (Alternanthera amoena Voss), Jambu biji (Psidium guajava L.), Kayu manis (Cinnamomum burmannii ).

1.4. Manfaat Praktikum

Manfaat dari praktikum ini adalah :

1. Mahasiswa dapat mengetahui kandungan klorofil yang terdapat pada berbagai jenis daun tanaman.

2. Mahasisswa dapat mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi perbedaan jumlah klorofil pada tanaman.

BAB II

METODOLOGI PRAKTIKUM

2.1 Lokasi dan Waktu Praktikum

Lokasi praktikum dilakukan di Laboratorium Biologi 1. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Praktikum dilakukan pada tanggal 20 September 2012.

2.2 Alat dan Bahan Praktikum: Alat-alat :

Alat-alat yang dipergunakan dalam praktikum ini adalah Mortar, Labu ukur, Kertas saring whatman No.42, Spektrofotometer, Sentrifuse, Pipet tetes, Corong, Batang pengaduk, Timbangan analitik.

Bahan :

Bahan yang dipergunakan dalam praktikum ini adalah Aseton 80%, Pasir kuarsa, berbagai jenis daun dewasa segar yaitu, daun Jarak pagar (Jatropha

curcas L.), Jambu bol (Syzygium malaccense), Puring Trisula (Codiaeum variegatum), Ceremai (Phyllanthus acidus), Lengkeng (Dimocarpus longan),

Bayam-bayaman (Alternanthera amoena Voss), Jambu biji (Psidium guajava L.), Kayu manis (Cinnamomum burmannii ).

2.3. Pelaksanaan Praktikum Prosedur Kerja :

1. Potong daun segar menjadi potongan kecil-kecil, timbang potongan daun segar tanpa tulang daun dengan menggunakan timbangan analitik sebanyak 2 gram.

2. Masukkan daun segar sebanyak 2 gram tersebut kedalam mortal, kemudian hancurkan hingga halus.

3. Tambahkan Aseton 80% secukupnya sehingga jaringan menjadi homogen. Aduk-aduk jaringan tersebut dengan menggunakan batang pengaduk, kemudian saring supernatan (pindahkan ekstraknya) melalui kertas saring kedalam labu ukur 100 ml.

4. Tambahkan aseton 80% pada sisa jaringan dalam mortar dan ulangi prosedur ekstraksi tersebut hingga voleme mencapai 100 ml.

5. Ambil 5 ml ekstrak klorofil, pindahkan ke labu takar 50 ml, kemudian tambahkan aseton hingga volume mencapai 50 ml.

6. Ukur ekstrak klorofil dengan menggunaakan spektrofotometer pada panjang gelombang 663, 645, 652 nm.

2.4. Analisis Data

Data yang telah dikumpulkan dihitung dengan menggunakan persamaan-persamaan yang ada, yaitu:

 Kla=(0,0127 λ663 - 0,00269 λ645)  Klb=(0,0229 λ645 - 0,00468 λ663)  Kl total = 𝐷652𝑥 1000 34 .5 𝑥 50 1000𝑥 100 50 𝑥0.5

Ket : Kla : Klorofil a

Klb : Klorofil b

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Hasil Praktikum

Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan mengenai analisis kandungan klorofil pada daun maka didapati hasil dalam tabel berikut ini:

No Nama Tumbuhan Klorofil a

(mg/l)

Klorofil b (mg/l)

Klorofil Total (mg klo/g bobot segar)

1 Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) 1.43298 0.52356 0.1029 2 Jambu Bol (Syzygium malaccense) 0.97115 0.62802 0.0855 3 Puring Trisula (Codiaeum variegatum) 0.70013 0.2459 0.0391 4 Ceremai (Phyllanthus acidus) 7.81855 3.36282 0.5783 5 Lengkeng (Dimocarpus longan) 6.16279 3.18426 0.4768 6 Bayam-bayaman

(Alternanthera amoena Voss) 2.22858 0.88764 0.22895

7 Jambu Biji

(Psidium guajava L.) 2.93453 1.3943 0.2957

8 Kayu Manis

(Cinnamomum burmannii ) 1.39325 0.0343 0.0507

Tabel diatas menunjukkan bahwa kandungan klorofil total, klorofil a dan klorofil b pada berbagai jenis daun tanaman tersebut berbeda-beda. Jumlah klorofil total tertinggi terdapat pada daun tumbuhan ceremai (Phyllanthus acidus), dengan jumlah klorofil total 0.5783 mg klorofil/g bobot segar , sedangkan jumlah klorofil terendah terdapat pada daun tumbuhan Puring Trisula (Codiaeum

3.2. Analisa Data Praktikum

Berdasarkan data-data dari hasil praktikum yang telah dilakukan, maka perhitungan analisa data yang didapat adalah sebagai berikut :

Contoh perhitungan: Tanaman Jambu Biji (Psidium guajava L.)  Menentukan Nilai Klorofil a

Dik : Nilai D645 = 0.113

Nilai D663 = 0.255

Konstanta D645 = 0.00269 (gr) = 2.69 (mg)

Konstranta D663 = 0.0127 (gr) = 12.7 (mg)

Klorofil a = 12.7 x nilai D663 – 2.69 x Nilai D645

= (12.7 x 0.255) – (2.69 x 0.113) = 2.93453 mg/l

 Menentukan Nilai klorofil b

Dik : Nilai D645 = 0.113

Nilai D663 = 0.255

Konstanta D645 = 0.0229 (gr) = 22.9 (mg)

Konstranta D663 = 0.00468 (gr) = 4.68 (mg)

Klorofil b = (22.9 x 0.113) – (4.68 x 0.255) = 1.3943 mg/l

 Menentukan Nilai Klorofil total Kl total = 𝐷652𝑥 1000 34.5 𝑥 50 1000𝑥 100 50 𝑥0.5 Kl total = 𝐷652𝑥 1000 34.5 𝑥 50 1000𝑥 100 50 𝑥0.5 Kl total = 0.204 𝑥 1000 34.5 𝑥 50 1000𝑥 100 50 𝑥0.5 = 0.2957 mg klorofil/g bobot segar

Dalam praktikum ini digunakan larutan aseton untuk mengekstraksi jaringan daun agar jaringan menjadi homogen. Hal ini dikarenakan klorofil tidak larut dalam air, melainkan larut dalam etanol, methanol, eter, aseton, bensol, dan kloroform (Dwidjoseputro,1980). Kemudian pada praktikum ini Spektrofotometer digunakan dalam mengukur ekstrak klorofil dengan panjang gelombang 663, 645, 652 nm. Spektrofotometer adalah alat yang akan menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang energi secara relatif. Jika energi tersebut ditransmisikan maka akan ditangkap oleh klorofil yang terlarut tersebut. Filter sinar dari panjang gelombang yang diinginkan akan diperoleh dengan berbagai filter yang punya spesifikasi melewati banyaknya panjang gelombang tersebut (Noggle & fritz, 1979).

Hasil praktikum analisis kandungan klorofil pada daun yang didapat menunjukkan bahwa kandungan klorofil a, klorofil b dan klorofil total pada berbagai jenis daun tanaman tersebut berbeda-beda. Hasil praktikum jumlah kandungan klorofil total mulai dari yang tertinggi hingga terendah yaitu, daun ceremai (Phyllanthus acidus): klorofil a 7.81855, klorofil b 3.36282, klorofil total 0.5783; daun lengkeng (Dimocarpus longan): klorofil a 6.16279, klorofil b 3.18426, klorofil total 0.4768 ; daun jambu biji (Psidium guajava L.) : klorofil a 2.93453, klorofil b 1.3943, klorofil total 0.2957 ; daun bayam-bayaman (Alternanthera amoena Voss.): klorofil a 2.22858, klorofil b 0.88764, klorofil total 0.22895 ; jarak pagar (Jatropa curcas L.) : klorofil a 1.43298, klorofil b 0.52356, klorofil total 0.1029 ; jambu bol (Syzygium malaccense): klorofil a 0.97115, klorofil b 0.62802, klorofil total 0.0855 ; kayu manis (Cinnamomum

burmannii ): klorofil a 1.39325, klorofil b 0.0343, klorofil total 0.0507 ; dan

jumlah klorofil terendah adalah puring trisula (Codiaeum variegatum) : klorofil a 0.70013, klorofil b 0.2459, klorofil total 0.0391.

Perbedaan kandungan klorofil yang berbeda pada setiap tumbuhan disebabkan oleh beberapa faktor antara lain umur tanaman, umur daun, morfologi daun serta faktor genetik. Laju fotosintesis secara signifikan berkorelasi secara kubik dengan umur daun, hubungan korelasinya bersifat kubik. Pada awal pertumbuhan daun, laju fotosintesis meningkat sampai daun mengalami perkembangan penuh dan kemudian menurun secara berlahan seiring dengan

meningkatnya umur daun. Hal ini sejalan dengan pernyataan Lakitan (2007) dan Salisbury dan Ross (1995) bahwa stadia perkembangan daun (umur daun) mempengaruhi laju fotosintesis. Penurunan kemampuan fotosintesis disebabkan terjadinya degradasi klorofil dan hilangnya fungsi kloroplas.

Biber (2007) dalam Setiari (2009), menambahkan bahwa umur daun dan tahapan fisiologis suatu tanaman merupakan faktor yang menentukan kandungan klorofil. Tiap spesies dengan umur yang sama memiliki kandungan kimia yang berlainan dengan jumlah genom yang berlainan pula. Hal ini mengakibatkan metabolisme yang terjadi juga berlainan terkait dengan jumlah substrat maupun enzim metabolismenya. Pada hasil penelitan dapat dilihat bahwa jumlah klorofil yang didapat pada masing-masing daun tumbuhan berbeda.

Unsur hara juga merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi dalam pembentukan klorofil pada masing-masing tanaman. Unsur hara pada tanaman mempunyai peranan penting dalam mempengaruhi laju penuaan terutama pada daun, dimana umur daun mempengaruhi laju fotosintesis. Misalnya nitrogen, magnesium, dan besi yang menjadi bahan pembentuk klorofil yang merupakan suatu condition sine quq non (keharusan). Kekurangan dari salah satu zat-zat tersebut menyebabkan klorosis pada tumbuhan (Dwidjoseputro,1980). Jika zat-zat hara tersebut berada dalam jumlah terbatas maka klorofil mungkin tidak terbentuk. Selain itu unsur hara yang berpengaruh terhadap kandungan klorofil adalah fosfor, hara ini berperan dalam fotosintesis, perubahan karbohidrat, glikolisis, metabolisme asam amino, metabolisme lemak, dan proses transfer energi (Tisdale dan Nelson, 1985).

Dalam hasil praktikum juga didapati nilai klorofil a dan klorofil b yang berbeda-beda. Dari keselurahan data, dapat dilihat bahwa sebahagian besar data menunjukkan nilai kandungan klorofil a jumlahnya jauh lebih besar dibandingkan dengan klorofil b. Hal ini sesuai dengan pendapat Gross (1991), yang menyatakan seluruh tumbuhan hijau mengandung klorofil a dan klorofil b. Pada tumbuhan tingkat tinggi, klorofil a adalah pigmen terbesar dan klorofil b adalah pigmen tambahan. Lokasi keduanya berada pada organel subsellular kecil, yaitu plastida yang berwarna hijau yang disebut kloroplas. Pada tumbuhan tingkat tinggi perbandingan klorofil a dan klorofil b yang didapat adalah 3:1. Lebih lanjut

Salisbury (1995), menyatakan bahwa pigmen pelengkap (seperti klorofil b pada tumbuhan hijau, fukoxantol, dan klorofil c pada diatom, serta fikobilin pada ganggang hijau-biru) menjalankan satu reaksi cahaya dan klorofil a menjalankan reaksi lainnya, sehingga jelas diketahui klorofil a memainkan peranan penting pada fotosistem, sehingga jumlahnya lebih banyak dari klorofil b.

Tetapi adapula data dari kayu manis (Cinnamomum burmannii ) yang menunjukkan kandung klorofil b yang lebih besar dibandingkan dengan klorofil a. Hal ini kemungkinan sesuai dengan pendapat Hidema et al (1992) dalam Raden (2008), yang menyatakan bahwa penurunan rasio klorofil a/b terjadi karena peningkatan jumlah klorofil b lebih tinggi dibandingkan klorofil a. Peningkatan klorofil b dapat terjadi karena daun bagian bawah menerima cahaya yang lebih sedikit dan adanya konversi klorofil a menjadi klorofil b. Hal ini bisa menjadi alasan yang mendasari mengapa kandungan klorofil b pada kayu manis (Cinnamomum burmannii ) lebih besar dibandingkan dengan kandungan klorofil a.

Dalam praktikum ini didapati data bahwasanya daun ceremai memiliki kandungan klorofil total tertinggi. Hal ini dikarenakan daun ceremai memiliki ukuran daun kecil dibandingkan dengan daun tanaman lain yang diamati. Daun cermai memiliki morfologi daun yang kecil dengan jumlah yang banyak. Morfologi daun kecil dengan jumlah yang banyak, mampu mengoptimalkan penyerapan cahaya pada seluruh permukaan daunnya, sehingga kandungan klorofilnya tinggi (Djukri & Purwoko,2003 dalam Kurniawan dkk, 2010).

Sedangkan pada daun puring trisula memiliki kandungan klorofil total terendah, hal ini berhubungan dengan pigmen warna yang terdapat pada masing-masing daun. Puring trisula memiliki pigmen warna hijau-kekuningan, sehingga memiliki kandungan klorofil rendah jika dibandingkan dengan daun berpigmen hijau. Menurut lestari (2009), klorofil adalah salah satu pigmen yang sangat penting yang digunakan tumbuhan untuk menyerap cahaya dalam proses fotosintesis, daun tanaman yang hijau normal memiliki kandungan klorofil lebih tinggi dibandingkan dengan albino, kuning atau hijau muda.

Karakteristik daun ditentukan oleh stadia perkembangan daun (umur daun), posisi daun dan pola penyebaran daun yang dapat mempengaruhi

kemampuan fotosintesis tanaman. Kemampuan fotosintesis daun meningkat pada awal perkembangan daun, kemudian akan menurun seiring dengan proses

senescence akibat adanya perombakan klorofil dan menurunnya fungsi kloroplas.

Karakteristik daun tersebut akan mempengaruhi efisiensi pemanfaatan cahaya oleh daun. Menurut Valladares (2003) dalam Raden (2008), cahaya yang diterima pada permukaan daun terdiri atas empat komponen, yaitu cahaya langsung, cahaya difus, cahaya refleksi, dan cahaya transmisi.

Pada pelaksanaan praktikum pemilihan daun untuk dijadikan sampel percobaan merupakan hal penting. Dimana diketahui produktivitas tanaman secara umum dipengaruhi oleh kapasitas sink dan source, di mana daun sebagai “source” memegang peranan penting melalui mekanisme fotosintesis. Secara umum fotosintesis dipengaruhi oleh karakteristik daun, besarnya kebutuhan hasil asimilasi oleh sink, dan faktor lingkungan seperti kesuburan tanah, kandungan CO2 atmosfir, kelembaban, suhu, dan cahaya (Sinclair & Torrie, 1989 dalam Raden, 2008).

Dalam pelaksanaan praktikum, pemilihan daun yang akan dipergunakan sebagai bahan pengukuran klorofil adalah daun dewasa, yaitu daun yang berada pada urutan ketiga dari pucuk, dikarenakan daun ketiga dari pucuk merupakan daun yang mempunyai tingkat kedewasaan daun yang maksimal karena penyerapan cahaya pada seluruh daunnya sudah optimal. Hasil yang didapat akan lebih baik lagi bila daun tersebut diambil dari tanaman yang berumur lebih dari 3 bulan, bahkan sudah berbunga dan sudah muncul buah (Setiari, 2009).

BAB IV PENUTUP

4.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan mengenai analisis kandungan klorofil pada daun maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Hasil praktikum menunjukkan bahwa jumlah kandungan klorofil total tertinggi terdapat pada daun ceremai (Phyllanthus acidus) dengan klorofil total 0.5783 mg klorofil/g bobot daun segar, sedangkan jumlah kandungan klorofil total terendah terdapat pada daun puring trisula (Codiaeum

variegatum) dengan klorofil total 0.0391 mg klorofil/g bobot daun segar. 2. Hasil praktikum jumlah klorofil a dan klorofil b yang didapat yaitu, daun

ceremai (Phyllanthus acidus): klorofil a 7.81855, klorofil b 3.36282 ; daun lengkeng (Dimocarpus longan L.): klorofil a 6.16279, klorofil b 3.18426 ; daun jambu biji (Psidium guajava L.) : klorofil a 2.93453, klorofil b 1.3943 ; daun bayam-bayaman (Alternanthera amoena Voss.) : klorofil a 2.22858, klorofil b 0.88764 ; jarak pagar (Jatropa curcas) : klorofil a 1.43298, klorofil b 0.52356 ; jambu bol (Syzygium malaccense) klorofil a 0.97115, klorofil b 0.62802 ; kayu manis (Cinnamomum burmannii ): klorofil a 1.39325, klorofil b 0.0343 ; puring trisula (Codiaeum variegatum) : klorofil a 0.70013, klorofil b 0.2459.

3. Perbedaan kandungan klorofil yang berbeda pada setiap tumbuhan disebabkan oleh beberapa faktor antara lain karakteristik daun (umur tanaman, umur daun, morfologi daun), lingkungan (kesuburan tanah, kandungan CO2 atmosfir, kelembaban, suhu, dan cahaya), unsur hara, serta faktor genetik.

DAFTAR PUSTAKA

Dwidjoseputro, D. 1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT Gramedia: Jakarta.

Gross, Jeana. 1991. Pigmen in Chlorophylls and Carotenoids. Van Nostrand Reinhold: New York.

Kurniawan, Madha. Munifatul Izzati dan Yulita Nurchayati. 2010. Kandungan

Klorofil Karotenoid dan Vitamin C pada Beberapa Spesies Tumbuhan Akuatik. Buletin Anatomi dan Fisiologi XVIII (1) :8, 32.

Lakitan, B. 2007. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. PT Raja Grafindo Persada : Jakarta.

Lestari, Puteri. 2009. Analisis Kandungan Klorofil dan Laju Fotosintesis Tebu

Transgenik Ps-Ipb 1 yang Ditanam Di Kebun Percobaan Pg Djatiroto, Jawa Timur. IPB: Bogor.

Noggle, Ray, R dan Fritzs, J. George. 1979. Introductor Plant Physiology. New Delhi: Mall of India Private Ilmited.

Raden, Ince. Bambang, S. Purwoko. Hariyadi, Munif, Ghulamahdi dan Edi Santosa. 2008. Karakteristik Daun Jarak Pagar ( Jatropa curcas L.) dan

Hubungannya dengan Fotosintesis. Buletin Agronomi. 36 (2):168.

Salisbury FB and CW Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan jilid 2. Diah R Lukman, Ira Sumaryono, penerjemah. Bandung : ITB Press. Terjemahan dari: Plant

Physiology.

Setiari, Nintya dan Yulita, Nurchayati. 2009. Eksplorasi Kandungan Klorofil

pada Beberapa Sayuran Hijau pada Alternatif Bahan Dasar Food Suplement, BIOMA 11 (1): 6-10.

Tisdale, S.L. and W.L. Nelson. 1985. Soil Fertility and Fertilizer. 3th Edition. Mc Millan Publishing Co. Inc. New York. 236 pp.