The effect of culture media on piperine content of Cabe jawa (Piper retrofractum
Vahl.) leaves callus
R. Mujahid, Santoso, FitrianaPeneliti Balai Litbang Tanaman Obat dan Obat Tradisional Badan Litbang Kesehatan, Kementerian Kesehatan RI
Jl. Raya Lawu, Tawangmangu Surakarta ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian pengaruh jenis media terhadap kandungan piperin kalus daun cabe jawa (Piper
retrofractum Vahl.) Penelitian dilakukan dengan cara menumbuhkan daun muda Piper retrofractum Vahl.
secara kultur jaringan tanaman (KJT) dalam tiga jenis media berbeda yaitu MS, ½MS dan WPM yang diperkaya dengan zat pengatur tumbuh BAP 1 ppm dan NAA 1 ppm. Pengamatan dilakukan terhadap waktu inisiasi kalus, berat kering kalus, dan ada tidaknya senyawa piperin dalam kalus. Penetapan ada tidaknya piperin dalam kalus dilakukan dengan metode KLT Densitometri. Hasil penelitian menunjukan bahwa ketiga jenis media bisa membentuk kalus dengan waktu induksi untuk media MS 21,65 + 0,93 hari, media ½MS 24,80 + 0,89 hari serta media WPM 23,80 + 1,06 hari. Berat kering kalus yang diperoleh media MS 0,33 + 0,07 gram, media ½MS 0,15 + 0,03 gram serta media WPM 0,15 + 0,03 gram. Dari ketiga jenis media yang digunakan media MS mampu menghasilkan piperin dengan kadar yang paling tinggi yaitu 0,387 + 0,021 %, sedangkan media ½MS 0,055 + 0,008 % dan media WPM 0,013 + 0,005 %, tetapi piperin tidak terdeteksi pada daun tanaman asal.
Kata kunci: Piper retrofractum Vahl., piperin, kultur jaringan tanaman
ABSTRACT
The research on the effect of media on the piperine content of java pepper leaves (Piper retrofactum Vahl.) callus have been conducted in B2P2TOOT plant tissue laboratory. The young leaves of java pepper was growth in three media such as MS, half MS and WPM enriched with plant growth regulator: BAP 1 ppm and NAA 1 ppm. The piperine content was determined by TLC densitometry methode. The result showed that the media was able to form callus as follows: MS 21,65 + 0,93 days after planting, half MS 24,80 + 0,89 days and WPM in 23,80 + 1,06 days. Dry weight of callus were as follows MS 0,33 + 0,07 g, half MS 0,15 + 0,03 g and WPM 0,15 + 0,03 g. The MS media produce the callus with higest piperine content of 0,387 + 0,021 %, further the half MS 0,055 + 0,008 %, while WPM medium produce callus with the lowest piperine content of 0,013 + 0,005 %, otherwise piperine could not be detected from the leaves.
Key words: Piper retrofractum Vahl, piperine, plamt tissue culture
PENDAHULUAN
Cabe jawa (Piper retrofractum Vahl.) termasuk tanaman obat daerah tropis dan merupakan tumbuhan asli Indonesia yang
memiliki nilai ekonomi cukup tinggi. Buah cabe jawa dapat digunakan dalam ramuan untuk mengobati perut kembung, mulas, muntah-muntah, memperbaiki pencernaan, merangsang
nafsu makan, demam, peluruh keringat, encok, tekanan darah rendah, urat syaraf lemah, sukar bersalin dan lemah syahwat. Adapun akarnya dapat digunakan untuk mengobati sakit gigi, luka dan kejang. Sementara daunnya dapat digunakan untuk obat kumur (Taryono dan Ruhnayat, 2004).
Senyawa kimia yang terkandung dalam cabe jawa antara lain beberapa jenis alkaloid seperti piperine, piperlonguminine, sylvatine, guineensine, piperlongumine, filfiline, sitosterol dan methyl piperate serta minyak atsiri. Kandungan piperine pada buah pada buah cabe jawa berkisar 4-6%, sedangkan minyak atsirinya sekitar 0,9% (Taryono dan Ruhnayat, 2004). Kebanyakan produk metabolit sekunder diperoleh secara komersial dengan mengisolasi dari tanaman, dan ini menimbulkan permasalahan-permasalahan yang cukup serius karena sangat terbatasnya sumber-sumber bahan baku untuk isolasi (Alferman, 1983).
Kultur jaringan dapat digunakan sebagai sarana penghasil metabolit sekunder, karena metabolit sekunder merupakan hasil dari proses biokimiawi yang terjadi dalam tubuh tanaman, sedang proses-proses tersebut juga terjadi pada kultur jaringan (Dalimoenthe, 1987). Produksi metabolit sekunder melalui teknik kultur jaringan tanaman hasilnya seringkali berbeda tergantung dari jenis media kultur yang digunakan.
Prinsip kultur jaringan adalah mengambil jaringan tanaman (bagian akar, batang atau daun), kemudian menanamnya diatas media yang cocok dalam waktu yang singkat dapat diperoleh metabolit sekunder yang diinginkan, tanpa memerlukan area yang luas (Suryawinata,
1985). Sebelum terbentuk tanaman utuh, biasanya jaringan yang ditanam (eksplan) akan membentuk massa tak beraturan yang disebut kalus. Dengan perbandingan komposisi hormon auksin dan sitokinin yang tepat, kalus ini akan terdifferensiasi membentuk daun dan akar.
Media kultur jaringan merupakan tempat tumbuhnya eksplan, yang mana di dalam media kultur tersebut terdapat berbagai komponen baik sumber hara, sumber energi dan vitamin yang diperlukan eksplan untuk tumbuh. Perbedaan komposisi yang terdapat pada berbagai jenis media diduga mempengaruhi ada atau tidaknya akumulasi metabolit sekunder (piperin) Piper retrofractum Vahl.
Berdasarkan hal tersebut diatas, dilakukan penelitian pengaruh jenis media terhadap kandungan piperin kalus daun cabe jawa (Piper retrofractum Vahl.)
METODE PENELITIAN
Penelitian dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman Balai Besar Litbang TO-OT Tawangmangu. Bahan penelitian yang digunakan adalah daun muda cabe jawa (Piper retrofractum Vahl.) sebagai eksplan yang diperoleh dari kebun koleksi Balai Besar Litbang TO-OT Tawangmangu. Daun muda yang dipilih adalah daun ke 1-2 dari pucuk atas. Sterilisasi eksplan dilakukan dengan mencuci eksplan dengan detergen sampai bersih, kemudian direndam dalam larutan Ciprofloxacin 0,05% b/v selama 30 menit. Setelah dibilas dengan aquadest steril, dimasukkan dalam larutan dythane 0,67% b/v selama 5 menit. Setelah dibilas dengan aquadest steril dimasukkan dalam larutan povidon iodine 10% v/v selama 5 menit. Setelah dibilas dengan
aquadest steril, dimasukkan dalam larutan bayclin 10% v/v selama 3 menit lalu bilas dengan dengan aquadest steril sampai bersih.
Eksplan yang sudah disterilkan kemudian ditanam pada media tumbuh MS (Murashige Skoog), ½ MS dan WPM (Woody Plant Medium) yang masing-masing diperkaya zat pengatur tumbuh BAP 1 ppm dan NAA 1 ppm. Inkubasi pada ruang dengan pengatur suhu 25-28 0C
dengan lampu TL (1.000-3.000 lux).
Pengamatan dilakukan setiap hari, untuk mengetahui kapan mulai terbentuk kalus (waktu induksi), jika kalus telah terbentuk sempurna, kalus dipanen untuk dilakukan pemeriksaan terhadap berat segar kalus, berat kering kalus, dan ada tidaknya senyawa piperin dalam kalus.
Penetapan ada tidaknya piperin dalam kalus dilakukan dengan metode KLT Densitometri dengan fase diam silika GF 254, fase gerak hekasan : etil asetat (7:3), jarak pengembangan 8 cm dan deteksi dengan Densitometer pada λmax 345 nm.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh jenis media terhadap waktu induksi kalus disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Pengaruh jenis media terhadap waktu induksi kalus daun Piper retrofractum
Perlakuan Waktu induksi kalus (hari) Rata-rata ± SD
Media MS 21,65 ± 0,93 Media ½ MS 24,80 ± 0,89 Media WPM 23,80 ± 1,06
Hasil pengamatan pada tabel diatas menunjukkan bahwa waktu induksi kalus cukup lama yaitu ± 3 minggu. Hal ini disebabkan karena konsentrasi zat pengatur tumbuh yang ditambahkan sedikit sehingga kurang mampu
mendukung pertumbuhannya, hal ini sesuai dengan pernyataan Hendaryono & Wijayani (1994), bahwa di dalam tubuh tanaman terdapat hormon tumbuh yang jumlahnya sangat sedikit, sehingga perlu penambahan hormon dari luar yang disebut sebagai zat pengatur tumbuh. Pierik (1989) menyatakan bahwa kultur in vitro mustahil dilakukan tanpa zat pengatur tumbuh. Hal ini juga bisa disebabkan karena adanya kandungan minyak atsiri dalam eksplan (0,9%) (Taryono dan Ruhnayat, 2004).
Pengaruh jenis media terhadap berat segar kalus disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Pengaruh media terhadap berat segar kalus
Piper retrofractum
Perlakuan Berat kalus segar (gram) Rata-rata ± SD
Media MS 2,79 ± 0,44 Media ½ MS 1,52 ± 0,43 Media WPM 1,56 ± 0,08
Pertumbuhan kultur daun P. retrofractum sangat dipengaruhi oleh jenis media yang digunakan. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa ada pengaruh sangat nyata perlakuan jenis media terhadap pertambahan berat basah dari kultur daun P. retrofractum. Jenis media yang digunakan mempunyai perbedaan, baik komposisi unsur hara maupun jenis dan jumlah vitamin yang terkandung. Berbagai perbedaan ini mempengaruhi pertambahan berat basah, karena pertumbuhan tanaman sangat dipengaruhi oleh ketersediaan unsur hara yang dapat diambil oleh tanaman tersebut.
Berat basah tertinggi terjadi pada perlakuan Media MS. Hal ini menunjukkan bahwa media MS mempunyai komposisi unsur-unsur yang paling sesuai untuk pertumbuhan kultur daun P.
retrofractum dibandingkan dengan media yang lain. Perbedaan konsentrasi sukrosa diduga juga mempengaruhi perbedaan peningkatan berat basah. Media MS mempunyai konsentrasi sukrosa paling tinggi (3%) dibanding media yang lain tapi masih dalam kisaran konsentrasi optimum (2-4%). Sukrosa akan mempengaruhi tekanan osmotik media yang media yang mendorong kalus untuk menyerap air. Selain itu, sukrosa juga merupakan sumber karbon untuk sintesa senyawa organik pada tanaman.
Pengaruh jenis media terhadap berat kering kalus disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengaruh media terhadap berat kering kalus
Piper retrofractum
Perlakuan Berat kering kalus (gram) Rata-rata ± SD
Media MS 0,33 ± 0,07 Media ½ MS 0,15 ± 0,03 Media WPM 0,15 ± 0,03
Berat kering menunjukkan pertumbuhan suatu tanaman karena merupakan hasil pengambilan garam mineral dari media tumbuh
dan melalui proses fotosintesis diubah menjadi asimilat. Berat kering tidak dipengaruhi oleh kadar air di dalam jaringan tanaman karena air telah menguap pada saat di oven.
Seperti halnya berat segar, jenis media tumbuh sangat berpengaruh terhadap berat kering kultur kalus. Tampaknya komposisi media (unsur hara, stok vitamin dan sukrosa) sangat berpengaruh terhadap perbedaan berat kering.
Dari Tabel 4 dapat dilihat bahwa daun P. retrofractum yang digunakan sebagai eksplan tidak terdeteksi adanya senyawa piperin, sedangkan pada kelompok perlakuan terdapat senyawa piperin. Hal ini ditunjukkan dengan adanya spot yang memiliki nilai Rf, panjang gelombang serapan maksimum (λmax) dan profil panjang gelombang yang identik dengan nilai Rf, λmax dan profil panjang gelombang standar piperin.
Tabel 4. Hasil analisa kualitatif piperin
Perlakuan Jumlah spot Rf 0,40 λmax Keterangan
Standar piperin 1 0,41 – 0,43 342 nm Standar piperin Daun Tan. Asal 13 0,41 – 0,42 200 nm Tidak terdapat piperin Media MS 7 0,41 – 0,42 341 nm Terdapat piperin Media ½ MS 8 0,41 – 0,43 342 nm Terdapat piperin Media WPM 6 0,41 – 0,42 341 nm Terdapat piperin
Menurut Taryono dan Ruhnayat (2004) piperin terdapat pada buah Piper retrofractum Vahl. dan belum dilaporkan keberadaannya pada daun. Namun kalus yang ditumbuhkan dari daun mengandung piperin, hal ini dimungkinkan karena kalus merupakan kelompok sel yang belum terdefferensiasi yang memiliki sifat-sifat sebagaimana sifat-sifat dari tanaman induknya, sehingga memungkinkan terbentuknya metabolit sekunder dari kalus. Hal ini ditunjang dengan komposisi media yang kaya akan unsur-unsur organik, vitamin dan mineral yang merupakan
bahan baku pembentukan metabolit sekunder (piperin).
Meskipun demikian jenis senyawa yang terkandung pada daun P. retrofractum jauh lebih banyak dari senyawa yang terkandung pada kalus (ditunjukkan dengan jumlah spot yang lebih banyak). Hal ini dikarenakan kalus merupakan sel muda yang memiliki kemampuan untuk melakukan proses metabolisme yang terbatas bila dibanding daun tanaman asal.
Pemeriksaan dilanjutkan dengan menetapkan kadar piperin yang terkandung dalam kalus kering, diperoleh persamaan kurva baku Y = 103268,920 X + 5723,395 dimana R2
= 0,937. Hasil penetapan kadar piperin kalus P. retrofractum disajikan pada tabel 5. Kalus yang ditumbuhkan pada media MS mengandung piperin dalam kadar yang paling tinggi yaitu 0,387 + 0,021 %, berbeda nyata dengan perlakuan media ½MS dan media WPM. Jumlah dan jenis nutrisi yang terkandung dalam media MS lebih lengkap dan mencukupi untuk pembentukan metabolit sekunder (piperin), Dimana media ½MS hanya mengandung nutrisi dan vitamin dalam jumlah setengah dari kandungan yang terdapat pada media MS, sedangkan pada media WPM jumlah dan jenis unsur hara yang terkandung kurang cocok untuk pembentukan piperin.
Tabel 5. Hasil penetapan kadar piperin kalus Piper
retrofractum Vahl.
Perlakuan Kadar piperin (%) Rata-rata ± SD Media MS 0,387 + 0,021 Media ½ MS 0,055 + 0,008 Media WPM 0,013 + 0,005 KESIMPULAN Cabe jawa (
1. Piper retrofractum Vahl.) dapat ditumbuhkan menggunakan metode kultur jaringan dengan Media MS, ½MS dan WPM.
Penggunaan Media MS menghasilkan kalus 2.
dengan waktu induksi yang relatif lebih cepat, dan berat kalus yang lebih tinggi daripada penggunaan media ½MS dan WPM.
Piperin dapat dihasilkan menggunakan 3.
metode kultur jaringan dengan Media MS, ½MS dan WPM.
Media MS menghasilkan kandungan piperin 4.
yang paling tinggi dibandingkan Media ½MS dan WPM yaitu 0,387 + 0,021 % DAFTAR PUSTAKA
Alferman, AW. 1983. ”Biotransformationof b-metil digitoksin to b-metil digoksin by cell culture of digitalis lanata, dalam “Produksi Metabolit Sekunder dengan teknik Kultur Jaringan Tanaman”, Indaryanto, G., (1997), Risalah Seminar Nasional Metabolit Sekunder, PAU Bioteknologi UGM Yogyakarta.
Dalimoenthe, SL. 1987. Kultur Jaringan Sebagai Sarana untuk Menghasilkan Metabolit Sekunder. Risalah Seminar Nasional Metabolit Sekunder, PAU Bioteknologi UGM Yogyakarta, 157-160.
Hendaryono, DPS. dan Wijayani A. 1994. Tehnik Kultur Jaringan, Kanisius, Yogyakarta. Pierik, RLM. 1989. In vitro Culture of Higher Plants”
Martinus Nijhoff Publishers Dordrecht, Netherland.
Suryawinata, M. 1985. Budidaya Jaringan dan Manfaatnya, dalam Wardani, A.S., Pengaruh Fenilalanin terhadap Penambahan Kadar Senyawa Kumarin Dalam Kalus Foeniculum vulgare Mill, Skripsi, Fakultas farmasi UGM. Yogyakarta.
Taryono dan Ruhnayat A. 2004. Cabe Jawa. Penebar Swadaya. Depok.
