pigmen daun

 

PEMISAHAN PIGMEN DALAM DAUN DAN 

PENERAPAN KANDUNGAN KLOROFIL

LAPORAN PRAKTIKUM

Oleh:

KELOMPOK 3

1.      Akmaniyah                      (151510501201)

2.      Mohammahd Eno             (151510501143)

3.      Nasriyah Hidayatus S       (151510501129)

4.      Maisa Yusniatun               (151510501137)

5.      Wildatul Munawarah        (151510501185)

6.      Riza Kusumastutik            (151510501155)

7.      Fatimatus Zahra                (151510501162)

8.      Siti Rahayu                       (151510501192)

9.      Iva Indrianingsyas            (151510501159)

10.  Nur Halimah                     (151510501160)

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN

F A K U L T A S   P E R T A N I A N

UNIVERSITAS JEMBER

2016

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tanaman merupakan organisme yang mempunyai peran sangat penting dalam kehidupan. Tanaman bersifat autotrof yaitu dapat menghasilkan makanannya sendiri melalui proses fotosintesis dengan cahaya matahari dan menghasilkan fotosintrat serta oksigen yang berguna bagi manusia. Proses fotosintesis terjadi pada kloroplas sel-sel mesofil daun yang mengandung pigmen klorofil. Tanaman memiliki beberapa pigmen yang akan memberikan warna yang bervarietas pada tanaman terutama tanaman buah-buahan dan sayuran. Sebuah warna dapat dihasilkan karena adanya kemampuan ikatan kimia suatu pigmen untuk menyeleksi gelombang cahaya yang diserap dan dipantulkan.

Pigmen dalam tanaman memiliki jenis dan fungsi yang berbeda-beda dalam memberikan warna. Pigmen-pigmen penting yang terdapat pada tanaman diantaranya adalah klorofil, karotenoid, dan antosianin. Masing-masing pigmen tersebut memiliki sifat yang berbeda-beda. Kandungan pigmen klorofil, karotenoid, dan antosianin antar spesies tanaman tidak dalam jumlah yang sama. Hal ini yang menyebabkan perbedaan warna pada tanaman baik pada daun, buah, bunga maupun bagian tanaman lainnya.

Klorofil merupakan pigmen yang dimiliki oleh berbagai organisme dan menjadi salah satu molekul yang memiliki peran utama dalam fotosintesis. Pigmen ini menghasilkan warna hijau pada daun tanaman maupun pada bagian tanaman lainnya. Klorofil ini akan menyerap energi dari matahari untuk memfasilitasi berlangsungnya proses fotosintesis pada tumbuhan. Klorofil sangat berperan dalam fungsi metabolisme seperti pertumbuhan dan respirasi tumbuhan. Klorofil terdapat pada semua organisme yang bersifat autotrof.

Karotenoid merupakan pigmen organik yang dapat ditemukan dalam kromoplas yang tidak memiliki klorofil atau hanya terdapat sedikit klorofil. Karotenoid menyerap cahaya biru dan memantulkanwarna-warna yang memiliki panjang gelombang besar seperti merah, oranye dan kuning. Karotenoid memiliki peranan dalam proses fisiologi tanaman yaitu sebagai zat antioksidan dan beberapa karotenoid dapat diubah menjadi vitamin asensial. Karotenoid memiliki dua fungsi utama pada tumbuhan yaitu untuk menyerap energi cahaya untuk kebutuhan fotosintesis dan untuk melindungi klorofil dari kerusakan akibat cahaya.

Antosianin merupakan pigmen yang memberikan warna merah keunguan pada sayuran, buah-buahan, daun, dan tanaman bunga. Antosianin biasanya dapat ditemukan pada bagian epidermis dan sel mesofil. Antosianin merupakan senyawa polar sehingga dapat diekstrasi dengan pelarut polar seperti air, etanol dan metanol. Antosianin termasuk golongan senyawa flavonoid yang bermanfaat sebagai sumber antioksidan bagi kesehatan. Pigmen-pigmen dalam tumbuhan tersebut memiliki sifat-sifat dan peran yang berbeda-beda. Klorofil memiliki peran penting dalam proses fotosintesis, karotenoid berperan dalam penangkapan cahaya, pelindungan klorofil dan sebagai antioksidan sedangkan antosianin juga berperan sebagai antioksidan sehingga menjadi sangat penting dalam mempelajari pigmen-pigmen dalam tanaman beserta sifat-sifatnya.

1.2 Tujuan

Mengetahui bagaimana pigmen warna dalam daun serta mempelajari sifat-sifatnya.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Pigmen fotosintetik merupakan zat yang memiliki struktur kimia yang sangat berbeda antar pigmen. Pigmen tersebut dapat tersedia dalam bentuk pigmen porfirin (klorofil a, b dan c), karotenoid, antosianin dan flavones. Kandungan pigmen daun bervariasi tergantung pada spesies tanaman. Variasi dalam pigmen daun dipengaruhi oleh faktor internal dan kondisi lingkungan disekitarnya (Sumanta et.al., 2014).

Menurut Mulyani (2006), pigmen-pigmen dalam tumbuhan dapat ditemukan pada plastida dan vakuola. Tumbuhan memiliki bermacam-macam pigmen diantaranya adalah klorofil dan karitenoid. Klorofil terdapat pada kloroplas sedangkan karotenoid terdapat pada kromoplas. Kromoplas mengandung sedikit klorofil atau bahkan tidak terdapat klorofil sama sekali. Terdapat beberapa pigmen lain dalam tumbuhan selain klorofil dan karotenoid yaitu dari kelompok flavonoid seperti antosianin dan flavon.

Ketersediaan kloroplas pada daun lebih banyak ditemukan pada jaringan mesofil bagian atas daun, sedangkan pada jaringan mesofil bagian atas daun lebih banyak terdapat stomata. Keberadaan kloroplas yang lebih banyak pada jaringan mesofil bagian atas daun karena bagian atas daun mendapatkan paparan sinar matahari secara langsung untuk memicu terjadinya proses fotosintesis. Mesofil dapat terdiferensiasi menjadi jaringan palisade dengan faktor pendukung berupa air dan cahaya. Jaringan palisade terdiferensiasi sempurna memanjang secara tegak lurus dengan epidermi dengan susunan  yang rapat serta banyak terdapat kloroplas. (Ningsih dkk., 2011).

Klorofil merupakan salah satu pigmen pada tanaman yang memberikan warna hijau serta memiliki peran penting dalam fotosintesis. Proses fotosintesis merupakan proses biokimia yang paling penting, dimana tanaman mensintesis karbohidrat (gula menjadi pati) dari reaksi gas karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari. Klorofil terdapat dalam beberapa jenis dalam tumbuhan yang biasa dilambangkan dengan huruf-huruf alfabet (a, b, c, d). Klorofil a memberikan warna hijau lebih gelap dan sangat penting dalam fotosintesis dari pada klorofil b,c dan d (Drumbava et.al., 2012).

Dey et.al. (2014) menyatakan bahwa karotenoid memiliki peran yang sangat penting bagi tanaman, tanaman yang kekurangan karotenoid dapat menyebabkan terhambatnya penyerapan energi cahaya serta perlindungan klorofil terhadap kerusakan sinar yang berlebihan. Klorofil merupakan komponen penting untuk fotosintesis dan terikat longgar untuk protein tetapi mudah diekstraksi dalam pelarut organik seperti aseton atau eter.

Antosianin adalah pigmen yang dapat menghasilkan zat pewarna yang alami dan aman untuk dikonsumsi karena tidak mengandung logam berat. Pigmen antosianin merupakan pigmen yang memiliki sifat mudah terlarut dalam pelarut polar. Pigmen ini yang dapat menampakkan warna pada suatu bunga maupun daun, terdapat beberapa warna yang dapat ditampakkan oleh pigmen antosianin diantaranya adalah warna oranye, merah muda, merah, dan ungu. Pigmen antosianin dapat bersifat stabil pada pH asam (Kristiana dkk., 2012).

Antosianin adalah senyawa flavonoid yang memiliki kemampuan untuk melindungi sel dari pancaran sinar ultra violet. Pigmen ini terdapat pada bagian epidermis dan sel mesofil. Antosianin memiliki 110 jenis yang dikelompokkan menjadi tiga kelompok besar yaitu antosianidin, aglikon, dan glukosida. Antosianidin yang berasal dari inti aglikon dari sigmen antosianin memberikan warna merah, biru, dan kuning yang terdapat pada sayuran dan buah-buahan. Antosianin dapat mengiduksi apoptosis atau kematian sel karena pigmen ini memiliki struktur orto-dihidroksifenil pada cincin beta. Antosianin memiliki peran sebagai antioksidan bagi kesehatan (Astawan dan Kasih. 2008).

Fretes dkk. (2012) menjelaskan bahwa pigmen dalam tumbuhan dapat mengalami degradisasi baik klorofil maupun karotenoid. Pigmen dapat didominasi oleh beberapa unsur yaitu klorofil, zeaxantin, likopen kriptoxantin, α-kareton, β-kareton dan pikobilin. Intensitas cahaya, pH, suhu, oksigen dan alkohol yang berlebihan dalam waktu yang cukup lama dapat memicu klorofil dan karotenoid terdegradasi sehingga akan terjadi pemudaran warna pada tanaman maupun bagian tanaman.

BAB 3. METODE PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum Fisiologi Tumbuhan tentang “Pemisahan Pigmen dalam Daun dan Penetapan Kandungan Klorofil” dilaksanakan di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian Universitas Jember pada hari Senin, 10 Oktober 2016, pukul 06.00 – selesai.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

1.   Mortir dan stamper

2.   Neraca Analitis

3.   Corong pemisah dan statif

4.   Gelas ukur

5.   Labu Ukur

6.   Kuvet

3.2.2 Bahan

1. Daun tanaman berwarna kuning, hijau dan merah

2. CaCO₃

3. Aseton

4. Aquades

5. Petroleum eter

3.3 Cara Kerja

1.   Menimbang 1 gr daun tanaman yang telah ditentukan.

2.   Menumbuk/menghaluskan daun dengan mortar dan stamper serta diberi sedikit CaCO₃.

3.   Menambahkan 20 cc aseton. Larutan aseto yang berwarna hijau gelap disaring dengan kertas filter untuk menghilangkan sisa – sisa saringan.

4.   Menyiapkan corong pemisah dan diisi dengan 10 – 25 cc petroleum eter dan letakkan berdiri.

5.   Mengisi 10 – 15 cc larutan aseton dalam corong pemisah dan dicampur secara pelahan – lahan. Tunggu hingga terjadi perubahan warna.

6.   Memisahkan kedua warna yang terbentuk ke dalam tabung yang berbeda.

Pengamatan

            Mengamati dengan cermat warna-warna yang terjadi pada corong pemisah. Menggambar kolom-kolom warna yang dilihat. Kemudian mentetesi dengan aquadest, memperhatikan dan mencatat.

            Membagi 3 bagian yang sama apabila pigmen meraah, dan mentetesi bagian dengan larutan asam, satu bagian dengan larutan basa dan membiarkan satu bagian lagi, catat perubahan yang terjadi.

Catatan:

1.        Klorophyl A         = Hijau kebiruan

2.        Klorophyl B         = Hijau kekuningan

3.        Xantophyt                        = Kuning

4.        Karoten                = Oranye

5.        Anthosianin          = Merah atau Ungu (tergantung/ dipengaruhi lingkungan).

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

No	Sampel Tanaman	Pigmen Warna Daun
		Klorofil a	Klorofil b	Xanthophil	Anthosianin
1.	Acalipa	5 ml	13 ml	-	-
2.	Puring Kuning	4 ml	9,7 ml	5,5 ml	-
3.	Erpah	16 ml	8 ml	-	-

4.2 Pembahasan

Berdasarkan hasil pengamatan pada praktikum “Pemisahan Pigmen dalam Daun”, diperoleh data bahwa daun acalipa mengandung klorofil a sebanyak 5 ml dan klorofil b sebanyak 13 ml. Kandungan klorofil pada daun acalipa menyebabkan daun acalipa nampak berwarna hijau muda karena kandungan klorofil b yang memberikan warna hijau kekuningan (hijau cerah) lebih banyak dari pada kandungan klorofil a yang memberikan warna hijau kebiruan (hijau gelap). Klorofil merupakan pigmen yang berperan untuk menyerap cahaya violet, biru, merah dan kemudian akan memantulkan warna hijau pada daun (Sumenda dkk., 2011).

Daun puring kuning memiliki klorofil a (hijau kebiruan) sebanyak 4 ml, klorofil b (hijau kekuningan)  sebanyak 9,7 ml. Warna kuning pada daun puring karena adanya xanthopil yaitu sebanyak 5,5 ml. Daun puring tampak berwarna lebih dominan terhadap kuning dikarenakan kandungan xanthofil dan kandungan klorofil b yang lebih banyak dari pada klorofil a. Xanthofil memberikan warna kuning dan klorofil b memberikan warna hijau kekuningan sedangkan klorofil a memberikan warna hijau kebiruan sehingga warna kuning pada daun puring kuning lebih dominan dari pada warna hijau (Iriyani dan Nugrahani, 2014).

Daun erpah memiliki 16 ml klorofil a dan klorofil b sebanyak 8 ml dan tidak ditemukan kandungan anthosianin pada daun erpah yang pada umumnya berwarna merah keunguan. Hal ini disebabkan karena daun yang digunakan untuk pemisahan daun merupakan daun pucuk atau daun yang masih muda. Berdasarkan pengamatan daun erpah memiliki kandungan klorofil total yang besar hal ini juga disebabkan oleh daun yang digunakan. Kandungan antosianin pada daun yang berwarna merah keunguan lebih sedikit dari pada daun yang berwarna hijau tua atau daun pada bagian pangkal tanaman erpah. Hal ini sesuai dengan pernyataan Maulid dan Laily (2015) bahwa kandungan antosianin pada tanaman bagian atas yang berwarna merah (daun muda) lebih sedikit dari pada daun yang berwarna hijau.

Klorofil merupakan salah satu pigmen yang memiliki peran penting dalam proses fotosintesis. Proses fotosintesis terjadi pada klorofil yang disebut juga sebagai zat hijau pada daun. Hal ini dikerenakan klorofil memiliki fungsi utama pada tanaman yaitu untuk menyerap energi dari sinar matahari untuk digunakan dalam proses fotosintesis yaitu proses biokimia dimana tanaman mensistensi karbohidrat dari gas karbon dioksida dan air dengan bantuan cahaya matahari. Oleh karena itu klorofil dapat ditemukan pada setiap daun, walaupun daun tersebut tidak berwarna hijau (Maulid dan Laily, 2015).

Pigmen-pigmen yang berada pada tanaman memiliki jumlah dan sifat yang berbeda-beda. Pigmen yang paling banyak dijumpai ada tiga kelompok yaitu klorofil, karetonoid, dan antosianin. Masing-masing dari pigmen tersebut memiliki sifat dan jumlah yang berbeda pada tiap tanaman. Klorofil adalah pigmen yang memberikan warna hijau pada tanaman dan berperan penting dalam proses fotosintesis. Klorofil pada tanaman terdapat dua macam yaitu klorofil a dan klorofil b. Klorofil a biasanya memberikan warna hijau kebiruan sedangkan klorofil b memberikan warna hijau kekuningan. Sistem ikatan yang berseling mengitari cincin porfirin pada klorofli sehingg memungkinkan molekul-molekul dapat menyerap cahaya dengan kuat sehingga akan terjadi proses fotosintesis. Klorofil juga memiliki sifat fruoresensi yaitu berwarna merah yang berarti warna larutan tersebut tidak berwarna hijau pada cahaya yang diluruskan serta akan merah tua pada cahaya yang dipantulkan (Yuniwati dkk., 2012).

Klorofil yang berasal dari proplastida yaitu plastida yang belum dewasa yang berukuran kecil dan serta hampir tidak berwarna. Klorofil terdapat pada kloroplas terutama pada jaringan parenkim palisade dan parenkim spons daun. Kloroplas pada tanaman yang terkena cahaya matahari akan mudah mengalami pembelahan. Terdapat pigmen lainnya pada kloroplas tanaman seperti karotenoid dan xantofil. Karetonoid marupakan salah satu pigmen alami yang dapat memberikan warna kuning, jingga atau merah. Terdapat sepasang rantai hidrokarbon yang menghubungkan struktur cincin terminal. Golongan xantofil umumnya berwarna kuning, terutama pada jenis tanaman buah-buahan yang kandungan xantofilnya lebih dominan dibandingkan karoten. Selama dalam proses pematangan buah, jumlah xantofil akan mengalami penurunan dan karoten meningkat. Karetonoid juga juga dikenal juga sebagai prekursor vitamin A yang dikembangkan sebagai efek protektif melawan sel kanker, penyakit jantung, mengurangi penyakit mata, antioksidan dan lain sebagainya (Iriyani dan Nugrahani, 2014).

Antosianin merupakan pigmen yang memiliki sifat mudah terlarut dalam pelarut polar seperti air, etanol, metanol dan lainnya. Pigmen ini yang dapat menampakkan beberapa variasi warna pada suatu bunga maupun daun, terdapat beberapa warna yang dapat ditampakkan oleh pigmen antosianin diantaranya adalah warna oranye, merah muda, merah, dan ungu. Faktor lingkungan juga berpengaruh pada warna yang dihasilkan. Pigmen ini dapat ditemukan pada vakuola sel tanaman (Kristiana dkk., 2012).

Menurut Astawan dan Kasih (2008), antosianin termasuk golongan senyawa flavonoid yang memiliki kemampuan untuk melindungi sel dari pancaran sinar ultra violet, terutama  pada klorofil. Antosianin memiliki 110 jenis yang dikelompokkan menjadi tiga kelompok besar yaitu antosianidin, aglikon, dan glukosida. Antosianidin yang berasal dari inti aglikon dari sigmen antosianin memberikan warna merah, biru, dan kuning yang terdapat pada sayuran dan buah-buahan. Antosianin dapat mengiduksi apoptosis atau kematian sel karena pigmen ini memiliki struktur orto-dihidroksifenil pada cincin beta. Antosianin memiliki peran sebagai antioksidan bagi kesehatan.

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa setiap daun memiliki kandungan pigmen yang berbeda-beda dengan jumlah dan sifat yang berbeda-beda pula. Pigmen yang dapat ditemukan pada daun terdapat tiga pigmen yaitu klorofil, karetonoid dan antosianin. Satiap daun memiliki kandungan klorofil walaupun daun tersebut tidak berwarna hijau karena klorofil merupakan pigmen yang memiliki peran utama dalam proses fotosintesis. Klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan sebagai proses biokimia dalam menghasilkan makanan bagi tanaman itu sendiri. Pigmen karetonoid memberikan warna kuning atau orange sedangkan pigmen antosianin memberikan warna merah sampai ungu.

5.2 Saran

Penggunaan daun erpah harus benah-benar di koreksi terlebih dahulu, apakah daun yang digunakan telah tepat atau kurang tepat. Akan lebih baik apabila penjelasan mengenai materi diperjelas lagi dan setelah melakukan pengamatan di tanyakan atau diberi tahu mengapa pada daun erpah tidak terdapat pigmen antosianin.

DAFTAR PUSTAKA

Astawan, M., dan A. L. Kasih. 2008. Khasiat Warna-Warni Makanan. Jakarta: Gramedia Pusat Utama.

Dey, S., P. B. Mazumber, and S. B. Paul. 2014. Effect of Copper on Growth and Chlorophyll Content in Tea Plants (Camellia Sinensis (L.) O. Kuntze). Natural and Social Sciences, 2(5): 223-230.

Dumbrava, D. G., C. Moldovan, D. N. Raba, and M. V. Popa. 2012. Vitamin C, chlorophylls, carotenoids and xanthophylls content in some basil (Ocimum basilicum L.) and rosemary (Rosmarinus officinalis L.) leaves extracts. Agroalimentary Processes and Technologies, 18(3): 253-258.

Fretes, H.D., AB. Susanto, B. Prasetyo, Heriyanto, H.P. Tatas, Brotosudarmo, dan L. Limantara. 2012. Estimasi Produk Degradasi Ekstrak Kasar Pigmen Alga Merah Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty Varian Merah, Coklat, dan Hijau: Telaah Perbedaan Spektrum Serapan. Ilmu Kelautan, 17(1): 31-38.

Iriyani, D, dan P. Nugrahani. 2014. Kandungan Klorofil, Karotenoid, Dan Vitamin C Beberapa Jenis Sayuran Daun Pada Pertanian Periurban Di Kota Surabaya. Matematika, Sains dan Teknologi, 15(2): 84-90.

Kristiana, D. K., S. Ariviani, dan L. U. Khasanah. 2012. Ekstraksi Pigmen Antosianin Buah Senggani (Melastoma Malabathricum Auct. non Linn) Dengan Variasi Jenis Pelarut. Teknologi Pangan, 1(1): 105-109.

Maulid, R. R. dan A. N. Laily. 2015.  Kadar Total Pigmen Klorofil dan Senyawa Antosianin Ekstrak Kastuba (Euphorbia pulcherrima) Berdasarkan Umur Daun. Biologi, 1(3): 225-230.

Mulyani, S. 2006. Anatomi Tumbuhan. Yogyakarta: Kanisius.

Ningsih, R., I. Darwati, R. Megia, dan I. Roostika. 2011. Karakter Anatomi Daun Kultur Purwoceng Pascakonservasi In Vitro. Plasma Nutfah, 17(1): 30-39.

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.

Sumenda, L., H. L. Rampe, dan F. R. Mantiri. 2011. Analisis Kandungan Klorofil Daun Mangga (Mangifera indica L.) pada Tingkat Perkembangan Daun yang Berbeda. Biologis, 1(1): 20-24.

Yuniwari, M., A. W. Kusuma, dan F. Yunanto. 2012. Optimasi Kondisi Proses Ekstraksi Zat Pewarna Dalam Daun Suji Dengan Pelarut Etanol. Sains dan Teknologi, 3(2): 1-7.