Post on 25-Jul-2019
i
MORFOLOGI, KADAR FLAVONOID TOTAL, DAN AKTIVITAS
ANTIOKSIDAN KECAMBAH KACANG GUDE (Cajanus cajan L.)
TERELISITASI NaCl DENGAN VARIASI KONSENTRASI ELISITOR,
WAKTU ELISITASI, DAN WAKTU PERKECAMBAHAN
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh derajat Sarjana Teknologi Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan
Oleh :
LINDA SARI KRISTIANI
H 0914053
PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2018
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang hanya
oleh kasih karunia, berkat dan pertolonganNya penulis dapat menyelesaikan
skripsi dengan judul “Morfologi, Kadar Flavonoid Total, dan Aktivitas
Antioksidan Kecambah Kacang Gude (Cajanus cajan L.) Terelisitasi NaCl
dengan Variasi Konsentrasi Elisitor, Waktu Elisitasi, dan Waktu
Perkecambahan” Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus
dipenuhi oleh mahasiswa untuk mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S-1) pada
Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian, Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak yang
berkontribusi baik secara materi maupun moril, untuk itu penulis mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua penulis Mardianto dan Dwi Hartini, juga kepada adik
penulis, Emilia Kusuma Wardani atas kasih sayang dan didikan serta doa
dan dukungan dalam segala hal yang dibutuhkan selama penulis menjalani
proses perkuliahan di Universitas Sebelas Maret Surakarta. Serta kepada
seluruh keluarga besar Hadi Karsono dan Todikromo yang selalu
mendoakan dan mendukung penulis dalam menyelesaikan skripsi.
2. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S. selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Ir. Bambang Sigit Amanto, M.Si. selaku Kepala Program Studi Ilmu dan
Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4. Dr. Ir. Rofandi Hartanto, M.P. selaku Dosen Pembimbing Akademik (PA)
yang telah memberikan arahan dan nasehat selama 4 tahun proses
perkuliahan.
5. Dr. Setyaningrum Ariviani S.TP., M.Sc. selaku Pembimbing Utama Skripsi
atas kesempatan, kesabaran dan pengertian untuk membimbing,
mengarahkan serta memberikan dukungan kepada penulis selama
iv
penyusunan skripsi. Terimakasih banyak atas ilmu, nasihat dan masukan
yang sangat bermanfaat bagi penulis.
6. Gusti Fauza S.T., M.T., Ph.D. selaku Pembimbing Pendamping Skripsi atas
segala kesabaran, pengertian dan arahan yang sangat bermanfaat bagi
penulis sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.
7. Bapak dan Ibu Dosen jurusan Ilmu Teknologi Pangan dan Dosen Fakultas
Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta atas ilmu yang telah
diberikan dan bantuannya selama masa perkuliahan penulis.
8. Seluruh staff dan karyawan, serta kepala laboratorium Jurusan Ilmu dan
Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta
atas bantuannya selama penulis melaksanakan penelitian hingga
menyelesaikan pemberkasan skripsi.
9. Teman seperjuangan selama skripsi, Fiyan, Citra, Kezia, Nadhila, Isti,
Rafika, Ida. Terimakasih banyak telah menjadi partner terbaik, untuk
pertolongan, bantuan dan kerjasamanya, untuk setiap perjuangan hingga
akhir menyelesaikan skripsi ini.
10. Kekasih tercinta Makarios Hanu Ardityo, S.T. atas doa, dukungan dan
motivasi yang senantiasa diberikan kepada penulis dari awal hingga
penyusunan skripsi ini selesai.
11. Sahabat-sahabat terdekat grup halan-halan Lusia dan Ika; Miracle; the
cucmey’s grup Agnes, Prima, Rama, Vero, Amy, Aji, Melisa; seluruh
mentor, pengurus, dan anggota KOM Gideon Nayu, serta keluarga besar
PMK Fakultas Pertanian. Terimakasih sudah mendukung doa dan
memberikan semangat menjadi Pejuang Skripsi di segala keadaan, juga atas
cerita dan pengalaman yang dilalui.
12. Sahabat seperjuangan seluruh ITP 2014 yang tidak dapat disebutkan satu
per satu, terimakasih banyak untuk nilai pertemanan, kebersamaan dan
kekompakan yang luar biasa dari awal perjumpaan hingga tiba di
penghujung masa perkuliahan ini, terimakasih banyak karena telah dan
selalu ada selama penulis melaksanakan perkuliahan dan penelitian hingga
penulisan skripsi ini.
v
13. Semua pihak yang telah banyak membantu secara langsung maupun tidak
langsung, memberi dukungan, semangat serta doa kepada penulis sehingga
penyusunan skripsi ini dapat berjalan dengan lancar. Penulis menyadari
bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Semoga skripsi ini bermanfaat
bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Surakarta,
Penulis
vi
DAFTAR ISI
Hal.
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ ii
KATA PENGANTAR .................................................................................... iii
DAFTAR ISI ................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL .......................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... x
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xi
RINGKASAN ................................................................................................. xii
SUMMARY ...................................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN................................................................................. 1
A. Latar Belakang Penelitian ....................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ................................................................................... 7
C. Tujuan Penelitian .................................................................................... 8
D. Manfaat Penelitian .................................................................................. 8
BAB II LANDASAN TEORI....................................................................... .. 9
A. Tinjauan Pustaka ..................................................................................... 9
1. ROS dan Stres Oksidatif .................................................................... 9
2. Leguminosa ........................................................................................ 10
3. Kacang Gude ...................................................................................... 11
4. Perkecambahan ................................................................................. 12
5. Antioksidan ....................................................................................... 14
6. Elisitasi ............................................................................................... 15
7. Elisitor ................................................................................................ 16
8. NaCl sebagai Elisitor Abiotik ........................................................... 17
B. Kerangka Berpikir .................................................................................. 18
C. Hipotesis ................................................................................................. 19
BAB III METODE PENELITIAN................. .............................................. 20
A. Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................. 20
vii
B. Alat dan Bahan ....................................................................................... 20
1. Alat ..................................................................................................... 20
2. Bahan ................................................................................................. 21
C. Tahapan Penelitian.................................................................................. 21
1. Proses Perkecambahan Kacang Gude ........ ........................................ 22
2. Analisis Morfologi Kecambah Kacang Gude ...................... ............. 22
3. Analisis Flavonoid Total, Aktivitas DPPH Radical Scavenging, dan
Reducing Power ................................................................. ............... 23
4. Analisis Korelasi antara Flavonoid Total dengan Aktivitas Antioksidan
(DPPH Radical Scavenging dan Reducing Power) .................. ........ 23
5. Penentuan Teknik Perkecambahan Terbaik Ditinjau dari Flavonoid
Total .................. ................................................................................ 24
6. Analisis Potensi Teknik Perkecambahan dengan Elisitasi Menggunakan
NaCl dalam Meningkatkan Kapasitas Antioksidan .................. ........ 24
D. Rancangan Percobaan ............................................................................ 24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...................... ................................ 26
A. Pengaruh Konsentrasi Elisitor NaCl (50 , 100, 150 mM), Waktu Elisitasi
(8, 12, 16 jam) dan Waktu Perkecambahan (24, 36, 48 jam) serta
Interaksinya terhadap Morfologi (panjang, daya perkecambahan, dan
rendemen) Kecambah Kacang Gude Terelisitasi ................................... 26
B. Pengaruh Konsentrasi Elisitor NaCl (50, 100, 150 mM), Waktu Elisitasi
(8, 12, 16 jam) dan Waktu Perkecambahan (24, 36, 48 jam) serta
Interaksinya terhadap Kadar Flavonoid Total dan Aktivitas Antioksidan
(DPPH radical scavenging dan reducing power) Kecambah Kacang Gude
Terelisitasi ............................................................................................. 34
1. Flavonoid Total .................................................................................. 35
2. DPPH Radical Scavenging ......... ...................................................... 38
3. Reducing Power ........... ..................................................................... 43
C. Korelasi Kadar Flavonoid Total dengan Aktivitas Antioksidan (DPPH
Radical Scavenging dan Reducing Power) ............................................. 48
viii
D. Teknik Perkecambahan Kacang Gude dengan Elisitasi NaCl yang Terbaik
Ditinjau dari Flavonoid Total (µM QE/g kacang gude (db)) ................. 49
E. Potensi Teknik Perkecambahan dengan Elisitasi NaCl dalam
Meningkatkan Kapasitas Antioksidan Kecambah Kacang Gude Terelisitasi
................................................................................................................ 51
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………….. 53
A. Kesimpulan ............................................................................................. 53
B. Saran ....................................................................................................... 54
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 55
LAMPIRAN .................................................................................................... 61
ix
DAFTAR TABEL
Hal.
Tabel 4.1 Pengaruh Konsentrasi Elisitor NaCl, Waktu Elisitasi, dan Waktu
Perkecambahan terhadap Morfologi Kecambah Kacang Gude
Terelisitasi ........................... ....................................................... 26
Tabel 4.2 Panjang Kecambah Kacang Gude Terelisitasi dengan Variasi
Konsentrasi Elisitor NaCl (50, 100, 150 mM), Waktu Elisitasi (8,
12, 16 jam), dan Waktu Perkecambahan (24, 36, 48 jam) ....... .. 32
Tabel 4.3 Daya Perkecambahan Kacang Gude Terelisitasi dengan Variasi
Konsentrasi Elisitor NaCl (50, 100, 150 mM), Waktu Elisitasi (8,
12, 16 jam), dan Waktu Perkecambahan (24, 36, 48 jam) ....... .. 32
Tabel 4.4 Rendemen Kecambah Kacang Gude Terelisitasi dengan Variasi
Konsentrasi Elisitor NaCl (50, 100, 150 mM), Waktu Elisitasi (8,
12, 16 jam), dan Waktu Perkecambahan (24, 36, 48 jam) ....... .. 33
Tabel 4.5 Pengaruh Konsentrasi Elisitor NaCl, Waktu Elisitasi, dan Waktu
Perkecambahan terhadap Kadar Flavonoid Total dan Aktivitas
Antioksidan Kecambah Kacang Gude Terelisitasi ....... ............. 34
Tabel 4.6 DPPH Radical Scavenging Kecambah Kacang Gude Terelisitasi
dengan Variasi Konsentrasi Elisitor NaCl (50, 100, 150 mM),
Waktu Elisitasi (8, 12, 16 jam), dan Waktu Perkecambahan (24,
36, 48 jam) ....... .......................................................................... 43
Tabel 4.7 Reducing Power Kecambah Kacang Gude Terelisitasi dengan
Variasi Konsentrasi Elisitor NaCl (50, 100, 150 mM), Waktu
Elisitasi (8, 12, 16 jam), dan Waktu Perkecambahan (24, 36, 48
jam) ....... ..................................................................................... 47
Tabel 4.8 Korelasi Kadar Flavonoid Total dengan Aktivitas Antioksidan
(DPPH Radical Scavenging dan Reducing Power) Kecambah
Kacang Gude Terelisitasi ....... .................................................... 48
Tabel 4.9 Flavonoid Total (µM QE/g kacang gude (db)) Kecambah Kacang
Gude Terelisitasi NaCl ....... ........................................................ 50
Tabel 4.10 Potensi Teknik Perkecambahan dengan Elisitasi NaCl dalam
Meningkatkan Kapasitas Antioksidan Kecambah Kacang Gude
Terelisitasi ....... ........................................................................... 51
x
DAFTAR GAMBAR
Hal.
Gambar 2.1 Mekanisme Biosintesis Flavonoid ............................................ 13
Gambar 3.1 Proses Perkecambahan Kacang Gude ...................................... 22
Gambar 4.1 Pengaruh Interaksi Konsentrasi Elisitor NaCl dan Waktu
Elisitasi terhadap Panjang Kecambah (a) dan Daya
Perkecambahan (b) Kecambah Kacang Gude Terelisitasi
.................................................................................................. 29
Gambar 4.2 Pengaruh Interaksi Konsentrasi Elisitor NaCl dan Waktu
Perkecambahan terhadap Panjang Kecambah (a), Daya
Perkecambahan (b), dan Rendemen (c) Kecambah Kacang Gude
Terelisitasi ............................................................................... 30
Gambar 4.3 Pengaruh Interaksi Waktu Elisitasi dan Waktu Perkecambahan
terhadap Panjang Kecambah (a) dan Daya Perkecambahan (b)
Kecambah Kacang Gude Terelisitasi ...................................... 31
Gambar 4.4 Pengaruh Interaksi Konsentrasi Elisitor NaCl dan Waktu
Elisitasi (a), Konsentrasi Elisitor NaCl dan Waktu
Perkecambahan (b) terhadap Kadar Flavonoid Total Kecambah
Kacang Gude Terelisitasi ........................................................ 37
Gambar 4.5 Pengaruh Interaksi Konsentrasi Elisitor NaCl dan Waktu
Elisitasi (a), Konsentrasi Elisitor NaCl dan Waktu
Perkecambahan (b), Waktu Elisitasi dan Waktu Perkecambahan
(c) terhadap DPPH Radical Scavenging Kecambah Kacang
Gude Terelisitasi ...................................................................... 41
Gambar 4.6 Pengaruh Interaksi Konsentrasi Elisitor NaCl dan Waktu
Perkecambahan (a), Waktu Elisitasi dan Waktu Perkecambahan
(b) terhadap Reducing Power Kecambah Kacang Gude
Terelisitasi ............................................................................... 46
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Hal.
Lampiran 1. Metode Analisis Penelitian ....................................................... 61
Lampiran 2. Analisis Statistik Pengaruh Konsentrasi Elisitor NaCl, Waktu
Elisitasi, dan Waktu Perkecambahan serta Interaksinya terhadap
Panjang Kecambah Kacang Gude Terelisitasi ........................ 64
Lampiran 3. Analisis Statistik Pengaruh Konsentrasi Elisitor NaCl, Waktu
Elisitasi, dan Waktu Perkecambahan serta Interaksinya terhadap
Daya Perkecambahan Kecambah Kacang Gude Terelisitasi
.................................................................................................. 72
Lampiran 4. Analisis Statistik Pengaruh Konsentrasi Elisitor NaCl, Waktu
Elisitasi, dan Waktu Perkecambahan serta Interaksinya terhadap
Rendemen Kecambah Kacang Gude Terelisitasi .................... 80
Lampiran 5. Analisis Statistik Pengaruh Konsentrasi Elisitor NaCl, Waktu
Elisitasi, dan Waktu Perkecambahan serta Interaksinya terhadap
Kadar Flavonoid Total Kecambah Kacang Gude Terelisitasi
.................................................................................................. 86
Lampiran 6. Analisis Statistik Pengaruh Konsentrasi Elisitor NaCl, Waktu
Elisitasi, dan Waktu Perkecambahan serta Interaksinya terhadap
DPPH Radical Scavenging Kecambah Kacang Gude Terelisitasi
.................................................................................................. 91
Lampiran 7. Analisis Statistik Pengaruh Konsentrasi Elisitor NaCl, Waktu
Elisitasi, dan Waktu Perkecambahan serta Interaksinya terhadap
Reducing Power Kecambah Kacang Gude Terelisitasi ........... 99
Lampiran 8. Analisis Statistik Korelasi Kadar Flavonoid Total dengan
Aktivitas Antioksidan (DPPH Radical Scavenging dan Reducing
Power) Kecambah Kacang Gude Terelisitasi .......................... 106
Lampiran 9. Analisis Statistik Teknik Perkecambahan Kacang Gude dengan
Elisitasi Menggunakan NaCl yang Terbaik Ditinjau dari Kadar
Flavonoid Total ....................................................................... 107
Lampiran 10. Analisis Statistik Potensi Teknik Perkecambahan dengan
Elisitasi Menggunakan NaCl dalam Meningkatkan Kapasitas
Antioksidan ............................................................................. 110
Lampiran 11. Dokumentasi ........................................................................... 113
xii
MORFOLOGI, KADAR FLAVONOID TOTAL, DAN AKTIVITAS
ANTIOKSIDAN KECAMBAH KACANG GUDE (Cajanus cajan L.)
TERELISITASI NaCl DENGAN VARIASI KONSENTRASI ELISITOR,
WAKTU ELISITASI, DAN WAKTU PERKECAMBAHAN
LINDA SARI KRISTIANI
H 0914053
RINGKASAN
Stres oksidatif dapat memicu berbagai penyakit degeneratif. Asupan antioksidan
diperlukan untuk menetralkan ROS sehingga mencegah stres oksidatif. Kacang gude
merupakan leguminosa yang selain sebagai sumber antioksidan juga mampu
meningkatkan kesuburan tanah dan toleran terhadap kekeringan. Perkecambahan dan
elisitasi diketahuhi sebagai teknik yang mampu meningkatkan kapasitas antioksidan
leguminosa. NaCl sebagai elisitor abiotik berpotensi meningkatkan kapasitas antioksidan
kecambah leguminosa namun menurunkan daya perkecambahannya. Tujuan dari
penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh elisitasi NaCl terhadap morfologi, kadar
flavonoid total dan aktivitas antioksidan, serta menentukan potensi NaCl dalam
meningkatkan kapasitas antioksidan kecambah kacang gude terelisitasi.
Penelitian ini terdiri dari enam tahapan utama : 1) Proses perkecambahan kacang
gude dengan variasi konsentrasi elisitor, waktu elisitasi, dan waktu perkecambahan 2)
Analisis morfologi (panjang kecambah, daya perkecambahan, dan rendemen) kecambah
kacang gude, 3) Analisis flavonoid total, DPPH radical scavenging, dan reducing power
kecambah kacang gude, 4) Korelasi antara flavonoid total dengan aktivitas antioksidan
(DPPH radical scavenging, dan reducing power), 5) Penentuan teknik perkecambahan
terbaik berdasarkan flavonoid total kecambah kacang gude terelisitasi NaCl, 6) Analisis
potensi teknik perkecambahan dengan elisitasi NaCl dalam meningkatkan kapasitas
antioksidan. Rancangan percobaan penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap
Faktorial (RALF) dengan tiga faktor perlakuan: konsentrasi elisitor NaCl (50, 100, 150
mM), waktu elisitasi (8, 12, 16 jam), dan waktu perkecambahan (24, 36, 48 jam). Data
dianalisis menggunakan metode General Linier Model (Univariate Analysis of Variance),
Bivariate Pearson Correlation, dan One Way ANOVA. Analisis dilanjutkan dengan
metode DMRT pada taraf signifikansi α = 0,05.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi elisitor NaCl, waktu elisitasi,
dan waktu perkecambahan berpengaruh signifikan (p<0,05) terhadap panjang kecambah,
daya perkecambahan, rendemen, flavonoid total, DPPH radical scavenging, dan reducing
power kecambah kacang gude terelisitasi. Interaksi terbaik diperoleh dengan 50 mM, 8
jam, 48 jam pada morfologi; 150 mM, 16 jam, 48 jam pada DPPH radical scavenging;
dan 150 mM, 12 dan 16 jam, 48 jam pada reducing power. Flavonoid total memiliki
korelasi lebih tinggi terhadap DPPH radical scavenging (r=0,875 p<0,01) dibandingkan
reducing power (r=0,853 p<0,01). Teknik perkecambahan terbaik adalah 50 mM, 8 jam,
48 jam dan terbukti mampu meningkatkan kapasitas antioksidan kecambah kacang gude
terelisitasi.
Kata kunci : elisitasi, NaCl, kacang gude, morfologi, kapasitas antioksidan
xiii
MORPHOLOGY, TOTAL FLAVONOID, AND ANTIOXIDANT
ACTIVITY IN PIGEON PEA (Cajanus cajan L.) SPROUT ELICITED BY
NaCl WITH ELICITOR CONCENTRATION, ELICITATION TIME, AND
GERMINATION TIME VARIATION
LINDA SARI KRISTIANI
H 0914053
SUMMARY
Oxidative stress can caused various degenerative diseases. Antioxidant intake is
needed to neutralize ROS, then oxidative stress could be prevented. Pigeon pea known as
leguminous which be sides a source of antioxidant, is afford to enhance soil fertility and
drought tolerant. Germination and elicitation are known as a technique to increase
leguminous antioxidant capacity. NaCl as an abiotic elicitor could enhance leguminous
sprouts antioxidant capacity, but decreased its germination. The aim of this research was
to determine the effect of NaCl elicitation on morphological characteristis, total
flavonoid, and antioxidant activitiy, and to determine NaCl elicitation’s potency to
enhance antioxidant capacity of elicited pigeon pea sprouts.
This research consisted of six main stages: 1) Germination process of pigeon pea
with various NaCl concentration, elicitation time, and germination time, 2)
Morphological characteristic (sprout lenght, germination power, and yield) of pigeon pea
sprout 3) Total flavonoid, DPPH radical scavenging and reducing power analysis of
pigeon pea sprout 4) Correlation analysis between total flavonoid and antioxidant
activities (DPPH radical scavenging and reducing power), 5) Determination of best
germination technique based on total flavonoid of NaCl elicited pigeon pea sprout, and 6)
NaCl elisication’s potency to enhance antioxidant capacity in pigeon pea sprout. The
experimental design of this research used Factorial Completely Randomized Design
(RALF). Three factors used in this research, NaCl elicitor concentration (50, 100, 150
mM), elicitation time (8, 12, 16 hours), and germination time (24, 36, 48 hours). Data
were analyzed using General Linier Model (Univariate Analysis of Variance), Bivariate
Pearson Correlation, and One Way ANOVA method. The analysis followed by DMRT at
significance level α = 0,05.
The result showed that NaCl concentration, elicitation time, and germination time
deliver significant difference (p <0.05) on sprout lenght, germination power, yield, total
flavonoid, DPPH radical scavenging and reducing power of elicited pigeon pea sprouts.
The best interaction was determined at 50 mM, 8 h, 48 h in morphological characteristic;
150 mM, 16 h, 48 h in DPPH radical scavenging; 150 mM, 12 and 16 h, 48 h in reducing
power. Correlation between total flavonoid and DPPH radical scavenging (r= 0,875
p<0,01) was higher than reducing power (r= 0,853 p<0,01). The best germination
technique was determined at 50 mM, 8 h, 48 h, proved to increase antioxidant capacity of
elicited pigeon pea sprouts.
Keywords: elicitation, NaCl, pigeon pea, morphology, antioxidant capacity