metabolit sekunder
description
Transcript of metabolit sekunder
LAPORAN PRAKTIKUM
PROYEK TUMBUHAN
BI-2204
ANALISIS KUALITATIF METABOLIT SEKUNDER &
STRUKTUR PENGHASIL PADA TUMBUHAN
Tanggal Praktikum : 03 Februari 2015
Tanggal Pengumpulan : 10 Februari 2015
Disusun oleh :
Rahma Dona
10613057
Kelompok 13
Asisten :
Nisaa Adn’ain
10612041
PROGRAM STUDI BIOLOGI
SEKOLAH ILMU TEKNOLOGI HAYATI
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
BANDUNG
2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Metabolit sekunder adalah senyawa hasil metabolisme yang tidak diperlukan
secara langsung untuk pertumbuhan dan perkembangan, namun keberadaannya
diperlukan untuk menunjang kedua proses tersebut (Williamson, 1999). Senyawa
metabolit sekunder dapat berperan sebagai alat pertahanan tanaman, atau sebagai
atraktan polinator. Senyawa metabolit sekunder umumnya dibedakan menjadi tiga
jenis berdasarkan struktur kimiawinya, yaitu fenolik, terpenoid, dan alkaloid.
Senyawa metabolit sekunder seringkali dimanfaatkan diberbagai bidang
seperti farmasi untuk pembuatan obat-obatan, ataupun parfum dalam bentuk
minyak essensial. Senyawa metabolit sekunder banyak ditemukan di tiap organ
tumbuhan, seperti akar, batang, dan daun (Ajayi et al., 2011).
Pada praktikum kali ini, tanaman yang digunakan diantaranya adalah akar
wangi (Vetiveria zizanioides), tapak dara (Catharanthus roseus), batang mint
(Menta codifolia), bunga cengkeh (Syzygium aromaticum) dan buah mengkudu
(Morinda citrifolia).
1.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum ini yaitu :
1. Menentukan letak penyimpanan metabolit sekunder pada tumbuhan akar
wangi (Vetiveria zizanioides), batang mint (Menta codifolia), daun tapak dara
(Catharanthus roseus), buah mengkudu (Morinda citrifolia) dan pada bunga
cengkeh (Syzygium aromaticum).2. Menentukan jenis metabolit sekunder pada tumbuhan akar wangi (Vetiveria
zizanioides), batang mint (Menta codifolia), daun tapak dara (Catharanthus
roseus), buah mengkudu (Morinda citrifolia) dan pada bunga cengkeh
(Syzygium aromaticum).
1.3 Hipotesis
1. Senyawa metabolit sekunder pada tanaman akar wangi adalah golongan
terpenoid yang terdapat pada bagian akar tanaman.
2. Senyawa metabolit sekunder pada tanaman mint adalah golongan alkaloid
yang terkosentrasi di bagian batang tanaman.
3. Senyawa metabolit sekunder pada tanaman tapak dara adalah golongan
alkaloid dan terkonsentrasi pada bagian daun tanaman.
4. Senyawa metabolit sekunder pada tanaman cengkeh adalah golongan
alkaloid yang terkosentrasi di bunga tanaman.
5. Senyawa metabolit sekunder pada buah mengkudu adalah golongan
alkaloid dan terpenoid
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Jenis-jenis metabolit sekunder pada tumbuhan
Senyawa metabolit sekunder dibedakan menjadi tiga golongan, yaitu alkaloid,
fenolik, dan terpenoid. Berikut adalah gambaran umum dari ketiga golongan senyawa
metabolit sekunder tersebut.
2.1.1 Alkaloid
Senyawa alkaloid memiliki ciri khas, yaitu memiliki atom nitrogen
pada cincin heterosikliknya. Pada tanaman, alkaloid berperan sebagai
salah satu alat pertahanan, karena bersifat toksik. Beberapa senyawa
alkaloid bersifat stimulan dan sedatif, seperti nikotin dan kafein (Taiz &
Zeiger, 2002). Berikut ini adalah beberapa struktur kerangka dasar dari
alkaloid.
Gambar 2.1 Gugus Fungsi Golongan Alkaloid
2.1.2 Fenolik
Senyawa fenolik dapat dikenali lewat adanya gugus fenol. Terdapat
dua jalur biosintesis utama (biosynthetic pathway) bagi senyawa fenolik,
yaitu shikimic acid pathway dan malonic acid pathway. Beberapa
senyawa fenolik bersifat allelopatik, yaitu menghambat pertumbuhan
tanaman lain di sekitar area tumbuhnya individu penghasil senyawa
fenolik, sehingga survival rate individu tersebut meningkat. Senyawa
golongan fenolik dari kelas flavonoid bersifat sebagai atraktan bagi
polinator lewat tampilan visual, misalnya anthosianin. Beberapa senyawa
fenolik juga berfungsi untuk memperkokoh bagian tanaman tertentu,
seperti lignin dan tanin (Taiz & Zeiger, 2002). Berikut contoh senyawa
dengan gugus fungsi fenolik.
Gambar 2.2 Gugus Fungsi Golongan senyawa fenolik
2.1.3 Terpenoid
Senyawa terpenoid terdiri dari isopentana dengan rantai karbon
bercabang, atau disebut juga isoprene unit. Triterpenoid mempunyai ciri
khas yaitu berupa senyawa tanpa warna, berbentuk kristal, mempunyai
titik leleh yang tinggi serta bersifat optis aktif (Harborne, 1987). Terdapat
dua jalur biosintesis utama bagi senyawa terpenoid, yaitu mevalonic acid
pathway dan methylerythritol phosphate pathway. Senyawa terpenoid
tertentu berperan sebagai penunjang pertumbuhan dan perkembangan,
misalnya giberelin. Beberapa senyawa terpenoid bersifat detterent atau
pengusir bagi predator, seperti limonoid (Taiz & Zeiger, 2002).
Gambar 2.3 Struktur Dasar Tritepenoid
2.2 Uji metabolit sekunder dengan metode histokimia dan kolorimetri
Beberapa metode pengidentifikasian senyawa metabolit sekunder pada
tanaman adalah secara histokimia dan kolorimetri. Histokimia adalah suatu
metode untuk menganalisis susunan zat kimia yang ada pada jaringan
tumbuhan.Metode dan teknik kerja histokimia pada umumnya menggunakan
reagen khusus untuk mendeteksi adanya senyawa kimia dalam tumbuhan
tersebut. Pengujian secara histokimia ini dilakukan melalui penambahan
reagen tertentu (Dey, 1989). Contoh reagennya adalah reagen Jeffrey. Indikasi
positif larutan Jeffrey adalah adanya warna kuning tua pada preparat yang
menandakan adanya kandungan alkaloid (Raffauf, 1962).
Kolorimetri adalah metode analisis berdasarkan tampilan visual berupa
warna larutan yang telah diberi reagen dibandingkan terhadap warna larutan
standar yang dijadikan acuan (Heidcamp, 2005). Pengujian secara kolorimetri
diawali dengan pembuatan ekstrak suatu komponen yang ingin diuji,
kemudian dilanjutkan dengan uji dengan reagen berdasarkan uji yang
dilakukan (Raffauf, 1962).
2.3 Reaksi-reaksi uji metabolit sekunder
1. Uji Alkaloid dengan Reagen Jeffrey
Indikasi positif larutan Jeffrey adalah adanya warna kuning tua pada
preparat yang menandakan adanya kandungan alkaloid (Raffauf, 1962).
Senyawa alkaloid ini terletak di epidermis, pembuluh angkut, gabus, buah
dan biji serta mesofil daun (Brossi,1990).
Reaksi alkaloid dengan reagen Jeffrey :
Gambar 2.4 Reaksi Alkaloid
2. Uji Terpenoid dengan Reagen Neutral Red
Pengujian terpenoid dengan menggunakan reagen Neutral Red akan
menghasilkan perubahan warna menjadi berwarna merah muda atau
merah (Jones, 2002). Reagen Neutral Red ini akan membuat sampel
menjadi berwarna kuning jika dalam keadaan basa. Sedangkan pada
sampel yang memiliki suasana asam maka warnanya akan tetap merah.
Terpenoid merupakan senyawa yang disintesis dari asam asetat, sehingga
ketika ditambahkan dengan reagen Neutral Red maka akan menghasilkan
warna merah.
3. Uji Alkaloid dengan Reagen Dragendorff
Reagen Dragendorff merupakan reagen yang digunakan untuk
mengidentifikasi senyawa alkaloid maupun heterosiklik nitrogen. Adanya
kandungan senyawa alkaloid pada suatu sampel akan memberikan
perubahan warna yaitu warna jingga sampai kemerahan dengan latar
belakang berwarna kuning (Waksmunzka, 2008).
Gambar 2.5 Reaksi alkaloid dengan reagen Dragendorff
4. Uji Terpenoid dengan Reagen Lieberman-Buschard
Uji terpenoid dengan menggunakan reagen Lieberman-Buschard akan
menghasilkan warna coklat kehitaman pada sampel yang diuji. Reaksi
pembentukan warna ini terjadi akibat adanya gugus kromofor yang
disebabkan oleh proses abrsorpsi panjang gelombang tertentu oleh
senyawa organik (Nurhairi, 2010). Gugus kromofor adalah suatu gugus
fungsi yang tidak terhubung dengan gugus lain, serta merupakan senyawa
organik yang memiliki ikatan rangkap terkonjugasi (Wiryawan, 2008).
Reaksi Triterpenoid dengan reagen Lieberman-Buschard :
BAB III
METODOLOGI KERJA
3.1 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum ini ialah:
Tabel 3.1. Alat dan Bahan
Alat Bahan
Mikroskop Tapak dara
Silet Akar wangi
Pelat tetes Batang mint
Mortar Bunga cengkeh
Pestel Buah mengkudu
Jarum jara 5 ml etanol 96%
Kaca preparat & kaca objek Reagen Dragendorff
Pipet Reagen Lieberman-Burchard
Reagen Jeffrey
Reagen Neutral-Red
Aquades
3.2 Cara Kerja
3.2.1 Histokimia (uji alkaloid dan uji terpenoid)
Organ tanaman yang akan diidentifikasi (cengkeh, batang min,
daun tapak dara,akar wangi) disayat sedemikian rupa untuk
kemudian dibuat preparat. Sayatan pada kaca preparat ditetesi
dengan reagen Jeffrey untuk uji alkaloid dan reagen Neutral-Red
untuk uji terpenoid, diteteskan sebanyak 2 tetes, secara terpisah.
Preparat diamati dibawah mikroskop, lalu dianalisis kandungannya
berdasarkan warna hasil reaksi.
3.2.2 Kolorimetri (uji alkaloid dan uji terpenoid)
Organ tanaman yang akan diidentifikasi (batang min dan buah
mengkudu) diekstraksi dengan penggerusan dan pelarutan
menggunakan 5 mL etanol 96%, lalu disaring. Setelah didapat
ekstrak, sebanyak 5 tetes ekstrak diteteskan ke atas pelat tetes.
Selanjutnya ekstrak pada pelat tetes ditetesi reagen Dragendorff
untuk uji alkaloid, dan reagen Lieberman-Burchard untuk uji
terpenoid, masing-masing 3 tetes secara terpisah. Hasil
pencampuran ekstrak dengan reagen kemudian dianalisis
berdasarkan warnanya.
BAB IV
HASIL PENGAMATAN & PEMBAHASAN
4.1 Hasil pengamatan
Berikut adalah tabel hasil pengamatan pada pratikum ini.
Tabel 4.1 Struktur Akar, Batang, Daun Tumbuhan Dikotil
Bagian Hasil Pengamatan Literatur
Akar
Gambar 4.1
Akar Ranunculus
Perbesaran 400 x
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
Gambar 4.2
Akar Ranunculus
Perbesaran 400 x
(Roberts, 1998)
Batang
Gambar 4.3
Batang Helianthus annus
Perbesaran 100 x
Gambar 4.4
Batang Helianthus annus
(Dokumentasi Pribadi, 2015) (Roberts, 1998)
Daun
Gambar 4.5
Daun Ficus sp.
Perbesaran 100 x
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
Gambar 4.6
Daun Ficus sp.
Perbesaran 40x
(Anonim, Tanpa Tahun)
Tabel 4.2 Struktur Akar, Batang, Daun Tumbuhan Monokotil
Bagian Hasil Pengamatan Literatur
Akar
Gambar 4.7
Akar Zea mays
Perbesaran 40 x
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
Gambar 4.8
Akar Zea mays
Perbesaran 100 x
(Roberts, 1998)
Batang
Gambar 4.9
Batang Zea mays
Perbesaran 40 x
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
Gambar 4.10
Batang Zea mays
Perbesaran 400 x
(Roberts, 1998)
Daun
Gambar 4.11
Daun Zea mays
Perbesaran 40x
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
Gambar 4.12
Daun Zea mays
Perbesaran 100 x
(Roberts, 1998)
Tabel 4.3 Hasil Uji Histokimia Tanaman
No
Bagian
yang di
uji
Hasil Uji Terpenoid Hasil Uji Alkaloid
1
Akar
(Akar
Wangi)
Gambar 4.13
Akar Vetiveria zizanioides
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
Perbesaran 100 x
Warna kemerahan pada hampir
seluruh bagian menunjukan
adanya senyawa terpenoid
Gambar 4.14
Akar Vetiveria zizanioides
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
Perbesaran 100 x
Terjadi perubahan warna
menjadi kecoklatan pada
bagian epidermis dan
pembuluh angkut
2 Batang
Mint
Gambar 4.15
Batang Menta codifolia
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
Perbesaran 100 x
Gambar 4.16
Batang Menta codifolia
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
Perbesaran 100 x
Terjadi perubahan warna merah
pada jaringan dasar dan
epidermis menunjukan adanya
triterpenoid
Terjadi perubahan warna
coklat yang menunjukan
adanya alkaloid .
3
Daun
(Tapak
dara)Gambar 4.17
Daun Catharanthus roseus
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
Perbesaran 100 x
Terdapat warna merah pada
bagian epidermis dan jaringan
bunga karang yang menunjukan
adanya triterpenoid
Gambar 4.18
Daun Catharanthus roseus
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
Perbesaran 100 x
Terjadi perubahan warna pada
bagian jaringan parenkim
yang menunjukan adanya
alkaloid
4 Bunga
(Cengkeh)
Gambar 4.19
Bunga Syzygium aromaticum
Gambar 4.20
Bunga Syzygium aromaticum
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
Perbesaran 400 x
Terjadi perubahan warna pada
bagian epidermis
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
Perbesaran 400 x
Terjadi perubahan warna
Tabel 4.4 Hasil Uji Kolorimetri Tanaman
No.Bagian yang di
uji
Hasil Uji
Terpenoid
Hasil Uji
AlkaloidGambar
1Buah
(Mengkudu)
+
(Hijau muda)
+
(jingga-
kecoklatan)
Gambar 4.20
Hasil Uji Kolorimetri
(Dokumentasi Pribadi, 2015)
2 Batang (Mint)+
(hijau pekat)
+
(jingga
kecolatan)
4.2 Pembahasan
Berdasarkan hasil uji histokimia, terlihat bahwa senyawa metabolit sekunder
menempati bagian ground tissue yang terdiri dari sel-sel parenkim, baik di bagian
akar maupun batang. Khusus pada daun, senyawa metabolit sekunder tampak pada
bagian epidermis. Pengujian histokimia menggunakan reagen Jeffrey untuk
menganalisis kandungan alkaloid dan untuk menganalisis triterpenoid digunakan
reagen Neutral Red. Sedangkan pada kolorimetri menggunakan reagen Dragendorff
untuk analisa alkaloid dan reagen Liebermann – Buschard untuk menganalisa
triterpenoid.
Pada akar wangi kandungan alkaloid dan terpenoid yang ditunjukkan dengan
adanya perubahan warna jaringan akar menjadi merah tua dalam pengujian
menggunakan reagen Neutral red. Hal ini sesuai dengan konstituen minyak akar
wangi yang terdiri dari hidrokarbon sesquiterpen, vetiverols sekitar 45-65%,
vetivones sekitar 8-35, lalu tiga senyawa karbonil α–vetivone, β-vetivone, khusimon
merupakan komponen utama yang mempengaruhi bau minyak akar wangi (Crozier et
al., 2006).
Pada daun tapak dara hasil uji histokimia menunjukkan warna yang
kecoklatan pada bagian korteks dan endodermisnya dengan reagen Jeffrey. Hasil ini
menunjukkan bahwa pada akar tanaman ini terakumulasi metabolit sekunder dari
kelompok alkaloid. Dari hasil uji dengan reagen Neutral Red, jaringan akar tapak
dara ini terlihat warna kemerahan pada bagian korteksnya. Bagian daun tapak dara
juga menunjukkan hasil uji positif khususnya di bagian mesofil daunnya.Metabolit
sekunder pada batang tapak dara dapat ditemukan pada bagian korteks. Metabolit
sekunder pada tapak dara dapat ditemukan pada seluruh bagian tumbuhan tersebut
(Crozier et al, 2006).
Batang mint dan bunga cengkeh juga didapatkan hasil uji yang positif
mengandung alkaloid dan tripernoid. Senyawa alkaloid dan tripernoid banyak
tersimpan pada jaringan epidermis. Jaringan epidermis merupakan jaringan paling
luar yang berfungsi sebagai pelindung jaringan dibawahnya. Jaringan epidermis ini
menutup seluruh permukaan organ tumbuhan (Fahn, 1995). Senyawa alkaloid
tersebar di beberapa bagian organ tumbuhan yaitu pada epidermis, kambium gabus,
gabus, ovule, pembuluh angkut serta pada buah dan biji (Brossi, 1990).
Uji secara kolorimetri pada batang mint dan buah mengkudu menunjukkan
adannya warna jingga setelah penetesan reagen Dragendorff, ini menunjukan adanya
senyawa metabolit sekunder golongan alkaloid, sedangkan warna gelap atau
kecoklatan setelah penetesan reagen Lieberman-Burchard menunjukan adanya adanya
senyawa metabolit sekunder golongan terpenoid. Kolorimetri biasanya digunakan
untuk uji zat-zat seperti vitamin, karbohidrat, mineral, protein, lemak, dan lain-lain.
Mula-mula ekstrak suatu komponen yang ingin diuji, kemudian dilanjutkan dengan
uji dengan reagen berdasarkan uji yang dilakukan (Raffauf, 1962). Dengan uji
kolorimetri dapat ditentukan kalau kadar alkaloid dan terpenoid pada batang mint,
tetapi tidak bisa mengetahui dimana tempat terjadinya metabolit sekunder.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan dari praktikum ini yaitu sebagai berikut :
1. Tumbuhan akar wangi (Vetiveria zizanioides), batang mint (Menta codifolia),
daun tapak dara (Catharanthus roseus), buah mengkudu (Morinda citrifolia)
dan bunga cengkeh (Syzygium aromaticum) mengandung senyawa metabolit
sekunder berupa senyawa alkaloid dan terpenoid.
2. Letak senyawa metabolit sekunder pada tumbuhan akar wangi (Vetiveria
zizanioides), batang mint (Menta codifolia), daun tapak dara (Catharanthus
roseus), terkonsentrasi di jaringan epidermis, jaringan pembuluh serta
jaringan parenkim. Sedangkan pada bunga cengkeh (Syzygium aromaticum)
terkosentrasi pada bagian bakal buah.
1.2. Saran
Saran untuk pratikum ini ialah :
1. Jika membuat preparat, sayatlah setipis mungkin sehingga gambar yang
dihasilkan jelas dan bagus.
2. Menghemat pemakaian reagen agar semua kelompok mendapatkan reagen
untuk melakukan uji metabolit sekunder.
3. Usahakan tidak membentuk gelembung air saat menutup kaca objek,
karena akan mengganggu pengamatan dalam menentukan letak metabolit
sekunder tanaman.
DAFTAR PUSTAKA
Ajayi, I.A.; Ajibade,O.; Oderinde, R.A. 2011. Preliminary Phytochemical Analysis of some Plant Seeds. Tokyo: Research Journal of Chemical Sciences.
Crozier, A; Clifford, M; Ashihara, A. 2006.Plant Secondary Metabolites: Occurrence, Structure, and Role in Human Diet. Oxfor: Blackwell Publishing.
Taiz, Lincoln., Zeiger, Eduardo. 2002. Plant Physiology. Sinauer Associates.
Raffauf, R.F. 1962. A Simple Field Test for Alkaloid-containing Plants. New York: Economic Botany.
Williamson. 1999. Macroscale and Microscale Organic Experiments 3rd Edition.
Boston: Prenctice Hall Inc.
Brossi, Arnold. 1990.The Alkaloids. San Diego : Academic Press
Fahn, A. 1995. Anatomi Tumbuhan Edisi Ketiga. Yogyakarta: Gadjah Mada
University Press
Gerdel, R. W.1928. “The Colorimetric Determination of Total Phosporous in Plant Solutions”Ohio Journal of Science 28(4) : 229-236.
Harborne, J.B., 1987. Metode Fitokimia : Penuntun Cara Modern Menganalisis
Tumbuhan Edisi Kedua. ITB : Bandung
Houghton, P.J., 2008, Secondary Metabolites-Amino Acid Derivatives, dalam
Waksmundzka, M., Shelma, J., Kowlska, T., (Eds.), Thin Layer Chromatografy
in Phytochemistry. CRC Press :New York
Jones, M. Lamar. 2002.Connective tissues and stains In Theory and Practice of Histological Techniques, 5th edn (eds J.D. Bancroft and M. Gamble).Edinburgh: Churchill Livingstone
Keeton, W. T. (1980), Biological Science. 3rd Ed. W. W. Norton and Company :New York, 844-845.
Yubin,Ji.,Miao,Yu.,Bing,Wang.,Yao,Zhang.2014.“The extraction, separation and purification of alkaloids in the natural medicine” Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 6(1):338-345
Cowan, Marjorie Murphy. 1999. “Plant Products as Antimicrobial Agents” Clinical Microbiology Reviews 12(4) : 564-582
.