2. TINJAUAN PUSTAKA · stoma dan kadang-kadang dilengkapi dengan trikoma. Pada sebelah dalam...

28
2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Deskripsi dan Klasifikasi Semanggi Air (Marsilea crenata) Klasifikasi dan identifikasi daun semanggi air menurut Haenk (1852) diacu dalam Afriastini (2003) adalah sebagai berikut : Kingdom : Plantae Subkingdom : Tracheobionta Divisi : Pteridophyta Kelas : Pteridopsida Ordo : Marsileales Famili : Marsileaceae Genus : Marsilea Spesies : Marsilea crenata Gambar 1. Semanggi Air (Marsilea crenata) Semanggi merupakan tumbuhan air yang banyak terdapat di lingkungan air tawar seperti, sawah, kolam, danau, dan sungai. Tumbuhan ini biasanya tumbuh dengan jenis-jenis tumbuhan air lainnya seperti eceng kecil, genjer, rumput air, serta teki alit dll (Sastrapradja dan Afriastini 1985). Tumbuhan ini memiliki beberapa nama seperti jukut calingcingan (Sunda), tapak itek (Malaysia), upat-upat (Filipina), chutul phnom (Kamboja), pak vaen (Laos), phak waen (Thailand), dan water clover fern (Inggris). Semanggi air banyak hidup pada lingkungan berair seperti sawah, kolam, dan rawa-rawa. Tumbuhan ini sering Daun Tangkai Akar Batang

Transcript of 2. TINJAUAN PUSTAKA · stoma dan kadang-kadang dilengkapi dengan trikoma. Pada sebelah dalam...

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Deskripsi dan Klasifikasi Semanggi Air (Marsilea crenata)

Klasifikasi dan identifikasi daun semanggi air menurut Haenk (1852)

diacu dalam Afriastini (2003) adalah sebagai berikut :

Kingdom : Plantae

Subkingdom : Tracheobionta

Divisi : Pteridophyta

Kelas : Pteridopsida

Ordo : Marsileales

Famili : Marsileaceae

Genus : Marsilea

Spesies : Marsilea crenata

Gambar 1. Semanggi Air (Marsilea crenata)

Semanggi merupakan tumbuhan air yang banyak terdapat di lingkungan

air tawar seperti, sawah, kolam, danau, dan sungai. Tumbuhan ini biasanya

tumbuh dengan jenis-jenis tumbuhan air lainnya seperti eceng kecil, genjer,

rumput air, serta teki alit dll (Sastrapradja dan Afriastini 1985). Tumbuhan ini

memiliki beberapa nama seperti jukut calingcingan (Sunda), tapak itek

(Malaysia), upat-upat (Filipina), chutul phnom (Kamboja), pak vaen (Laos), phak

waen (Thailand), dan water clover fern (Inggris). Semanggi air banyak hidup pada

lingkungan berair seperti sawah, kolam, dan rawa-rawa. Tumbuhan ini sering

Daun

Tangkai

Akar

Batang

dianggap sebagai hama pada tanaman padi namun memiliki nilai kegunaan yang

beraneka ragam (Afriastini 2003).

Famili Marcileaceae hidup di paya-paya atau air yang dangkal, berakar

dalam tanah, jarang berupa tanaman darat sejati. Batangnya menyerupai rimpang

yang merayap, ke atas membentuk daun-daun, ke bawah akar-akar. Genus

Marsilea mempunyai batang yang merayap, daun bertangkai panjang dengan

helaian yang biasanya berbelah 4. Sedikit di atas pangkal tangkai daun keluar

sepasang atau sejumlah sporokarpium berbentuk ginjal atau jorong. Dalam

sporokarpium terdapat banyak sorus yang mempunyai indusium dan di dalamnya

terdapat mikro dan makrosporangium (Tjitrosoepomo 1987).

Tumbuhan semanggi tumbuh merambat di lingkungan perairan dengan

tangkai mencapai sepanjang 20 cm dan bagian yang muncul ke permukaan air

setinggi 3-4 cm. Di tempat yang airnya lebih dalam, panjang tangkai dan jarak

antar buku jauh lebih panjang daripada di perairan yang dangkal. Daun semanggi

memiliki 4 helai anak daun dengan ukuran rata-rata panjang 2,5 cm dan lebar

2,3 cm. Daun tersebut tipis dan lembut berwarna hijau gelap. Akar pada tanaman

semanggi tertanam dalam substrat di dasar perairan. Sporocarp yang merupakan

struktur reproduksi berbentuk panjang dan bulat pada bagian akhir, terdapat

sebanyak 1 sampai 6 buah dengan ukuran 3-4 mm, dan panjang tangkai sporocarp

5 mm (Holttum 1930). Tangkai pada sporocarps tidak bercabang, di ujung yang

berbentuk melingkar terdapat seperti gigi kecil dan ditutupi dengan rambut

caducous berhimpitan dan tegak lurus dengan tangkai (Afriastini 2003).

Semanggi air sudah dimanfaatkan oleh masyarakat di beberapa negara. Di

Indonesia khususnya Jawa, Filipina, dan Thailand daun semanggi air yang masih

muda digunakan sebagai sayuran untuk makanan. Di Thailand tanaman ini

dimakan segar dengan sambal lokal. Di Filipina daun semanggi air digunakan

sebagai bahan obat untuk neurasthenia dan oedema. Sedangkan di India daun

semanggi air digunakan melawan kusta, demam, dan keracunan pada darah.

Di Australia tanaman ini banyak digunakan sebagai tepung dan dimakan. Selain

untuk dikonsumsi dan digunakan sebagai obat, di New Zealand semanggi air juga

dapat digunakan sebagai tanaman hias pada akuarium (Champion dan Clayton

2001).

2.2 Anatomi dan Jaringan pada Tumbuhan

Individu tumbuhan terdiri dari organ, jaringan dan sel. Tiap-tiap bagian

dari tumbuhan tersebut mempunyai susunan dan fungsinya masing-masing.

Anatomi organ yang umumnya dipelajari pada tumbuhan adalah daun, batang dan

akar.

a. Daun

Secara umum daun tersusun atas jaringan epidermis, mesofil, dan jaringan

pengangkut. Model penampang 3 dimensi jaringan pada daun dapat dilihat pada

Gambar 2.

Gambar 2. Model 3 dimensi jaringan pada daun (Kück dan Wolff 2009)

Epidermis merupakan jaringan penyusun tubuh tumbuhan paling luar

yang umumnya terdiri dari selapis sel dan terdapat pada bagian atas daun.

Epidermis mempunyai fungsi melindungi bagian dalam organ tumbuhan,

sedangkan pada daun epidermis juga berfungsi mengurangi transpirasi, oleh

karena itu sering dilapisi kutikula dan lilin yang bersifat kedap air. Sel epidermis

memiliki bentuk seperti kubus/prisma, tidak teratur pada permukaan dan

merupakan segi banyak, tidak teratur dan dindingnya berkelok-kelok dan

bentuknya memanjang. Jaringan epidermis merupakan lapisan sel hidup dan

selalu tersusun rapat satu sama lainnya membentuk lapisan yang kompak tanpa

ruang antar sel, kecuali pada stomatanya. Stomata merupakan celah atau lubang

pada epidermis yang berfungsi sebagai lubang untuk keluar masuk udara dan

kutikula Epidermis atas

Epidermis bawah

Bunga karang

Palisade

Xilem

Floem

Pembuluh daun

Celah utama

Ruang kosong

sub stomata

Sel penutup

dibatasi oleh sel penutup (Sutrian 1992). Tipe-tipe stomata dapat dilihat pada

Gambar 3 dan 4.

Gambar 3. Tipe-tipe stomata; A= Digitalis purp. folium; B= Belladonae-,

Stramonii folium; C= Sennae folium; D= Menthae piperitae folium. (Frohne 1985)

Gambar 4. Tipe letak stomata. Keterangan a dan b= tipe Mnium ;c dan d= tipe

Helleborus; e dan f= tipe Gramineen (Kück dan Wolff 2009)

Mesofil daun terletak di sebelah dalam epidermis dan tersusun dari

jaringan parenkim. Bentuk sel parenkim antara lain polihedral, sel dengan lipatan

atau tonjolan, bentuk bintang, ataupun memanjang. Bentuk dan susunannya itu

Sel penutup

Porus

Ruang kosong substomata

Porus

Sel penutup

Sel tetangga

Ruang kosong substomata

Ruang kosong substomata

Sel penutup

Sel tetangga

Porus

menyebabkan parenkim memiliki ruang-ruang antar sel. Umumnya sel parenkim

berdinding tipis tetapi ada juga yang berdinding tebal. Dinding tebal ini

merupakan tempat terakumulasinya hemiselulosa sebagai cadangan makanan.

Mesofil mengalami diferensiasi menjadi jaringan palisade dan bunga karang

(Bold et al 1980).

Jaringan palisade terdiri atas sel-sel panjang yang tersusun rapat dalam

barisan dan mengandung banyak kloroplas. Jaringan palisade umumnya satu lapis

namun ada yang mempunyai dua atau lebih dan terletak pada permukaan atas

daun. Daun yang memiliki jaringan palisade hanya di satu sisi saja disebut daun

bifasial atau dorsiventral, sebaliknya bila jaringan palisade terletak di kedua sisi

disebut daun equifasial atau isolateral misalnya daun beluntas dan ekaliptus.

Jaringan bunga karang terdiri dari sel-sel yang bentuknya bervariasi dari

isodiametrik sampai tidak teratur dan terdapat ruang-ruang antar sel sehingga

dapat menampung CO2 untuk fotosintesis (Sutrian 1992). Jaringan pengangkut

daun terdapat pada tulang daun serta merupakan kelanjutan dari berkas pembuluh

batang yang menuju tangkai daun. Tulang daun yang berukuran besar sering

dikelilingi oleh jaringan parenkim tanpa kloroplas yang disebut seludang

pembuluh (Sutrian 1992). Model tipe daun dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Tipe daun bifasial dan equifasial; A= tipe bifasial; B= tipe equifasial (Frohne 1985)

Tumbuhan paku merupakan suatu divisi yang warganya telah jelas

mempunyai kormus, artinya tubuhnya dengan nyata dapat dibedakan dalam tiga

bagian pokoknya, yaitu akar, batang, dan daun. Tumbuhan paku memiliki anatomi

daun yang tidak berbeda jauh dengan anatomi daun pada tumbuhan lain. Anatomi

daun pada tumbuhan paku dapat dilihat pada Gambar 6.

Epidermis

atas Palisade

Bunga karang

Epidermis bawah

Epidermis

atas Palisade

Palisade

Bunga karang

Epidermis bawah

Gambar 6. Anatomi daun pada tumbuhan paku (Bold et al 1980)

b. batang

Epidermis merupakan lapisan paling luar dari batang, terdiri dari sel-sel

epidermis yang dilapisi oleh kutikula. Epidermis pada batang umumnya memiliki

stoma dan kadang-kadang dilengkapi dengan trikoma. Pada sebelah dalam

epidermis terdapat korteks. Korteks terdiri dari berbagai tipe sel, yang paling

sederhana berupa parenkim. Pada jenis tumbuhan tertentu, korteks mengandung

klorenkim yang mengandung kloroplas, kolenkim atau serat, sklereid, sel ekskresi

atau sel lateks dan beberapa berfungsi sebagai tempat cadangan makanan

(Sutrian 1992).

Parenkim yang terdapat pada batang dan berhubungan dengan udara dalam

ruang antar sel, biasa disebut aerenchym. Aerenchym merupakan parenkim

dimana ruang-ruang antar selnya cukup besar dan di dalamnya terdapat udara.

Tumbuhan air mengandung aerenchym cenderung lebih besar, hal ini selain

memudahkan sistem aerasi juga membuat tumbuhan lebih mudah mengapung

(Sutrian 1992). Sel-sel aerenchym membentuk fenomena seperti bintang dan

disebut Sternzelle. Bentuk aerenchym pada tumbuhan Juncus effucus dapat dilihat

pada Gambar 7.

palisade epidermis atas

epidermis bawah bunga karang pembuluh angkut

stomata

Gambar 7. Sel bintang pada tumbuhan Juncus effusus; A= Letak Sternzelle

dalam Markparenkim; B= Dua sel diperbesar; C= Plasmodesma (Sumber: Brune et al. 2007)

Endodermis merupakan jaringan yang terdiri dari selapis sel khusus,

membatasi korteks dari silinder vaskuler. Sel-sel penyusun endodermis teratur

dalam bentuk lingkaran mengelilingi silinder vaskuler, sejajar dengan epidermis.

Pada dinding-dinding sel endodermis terdapat jalur-jalur yang mengandung zat

lignin dan suberin. Endodermis pada tumbuhan paku-pakuan biasanya

mengelilingi jaringan pengangkut. Silinder pusat merupakan bagian dari sumbu

batang, terdiri dari sistem berkas pembuluh yang melingkar bersama jaringan

dasarnya, daerah intervaskuler, dan empulur (Sutrian 1992).

c. Akar

Akar tersusun dari epidermis (rhizodermis), korteks, endodermis, dan

silinder vaskuler. Tidak seperti epidermis pada batang, epidermis pada akar

berdinding tipis dan biasanya tidak berkutikula. Namun pada akar yang tua atau

yang terletak di udara kadang-kadang terjadi penebalan yang mengandung lignin.

Pada sebelah dalam epidermis terdapat korteks. Korteks pada tumbuhan dikotil

dan gymnospermae terdiri dari jaringan parenkim. Sedangkan pada akar

tumbuhan monokotil sklerenkim lebih berkembang. Pada sebelah dalam korteks

terdapat endodermis. Endodermis terdiri dari selapis sel yang membentuk cincin

terdapat pada semua tumbuhan berpembuluh. Pada dinding endodermis terdapat

pita kaspari yang merupakan keterpaduan antara dinding sel dan lamela tengah

yang mengandung suberin dan lignin (Sutrian 1992). Penampang melintang akar

dapat dilihat pada Gambar 8.

Gambar 8. Penampang melintang akar jagung. (Sumber: Kück dan Wolff 2009)

Letak silinder vaskuler ada di pusat akar. Bagian utama dari silinder

vaskuler ini adalah floem dan xilem. Pada pembuluh akar letak berkas floem

selalu terpisah dan berada di tepian silinder pembuluh, dan berkas xilem juga

merupakan suatuan yang terpisah dan dapat berada di tepi silinder pembuluh atau

bisa juga meluas sampai ke pusat akar. Floem merupakan pembuluh yang

mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke bagian organ lainnya. Xilem meliputi

trakea (pembuluh kapiler) dan unsur lainnya seperti sel parenkim, dan elemen

penguat yang berfungsi mengangkut bahan mineral dan air dari akar sampai daun.

Sel parenkim pada xilem dianggap sebagai tempat menyimpan cadangan makanan

berupa zat tepung dan lemak. Zat-zat tepung biasanya tertimbun sampai pada saat

giatnya pertumbuhan. Selain zat-zat tepung terdapat pula pula zat tannin, kristal-

kristal, atau zat-zat lainnya. Saluran pengangkut pada xilem memiliki bentuk yang

berbeda-beda (Sutrian 1992). Bentuk-bentuk saluran pengangkut pada xilem dapat

kita lihat pada Gambar 9.

Gambar 9. Bentuk-bentuk saluran pengangkut xilem; A = bentuk ring; B =

bentuk spiral; C = bentuk jaring; D = bentuk berlubang (Frohne 1985)

Trichoblas

t Atrichoblast

Rhizodermi

s Kortek

s Endodermis

Perikambium

Floem

Xilem

Parenkim

Berdasarkan letak susunan xilem dan floem, berkas pengangkut pada

dasarnya mempunyai 3 tipe, yaitu : kollateral, konsentris dan radial. Kolateral

terbagi lagi menjadi kollateral terbuka, tertutup, dan bikollateral. Sedangkan

konsentris dapat dibagi menjadi amphikribal dan amphivasal. Tipe-tipe berkas

pembuluh dapat dilihat pada Gambar 10.

Gambar 10. Tipe-tipe berkas pembuluh; A= Konsentris amphikribal; B=

Konsentris amphivasal; C= Radial; D= Bikollateral; E= Kollateral tertutup;

F= Kollateral terbuka. (Frohne 1985)

Kollateral tertutup merupakan berkas pengangkut dimana antara floem dan

xilem tidak terdapat kambium, pada kollateral terbuka antara floem dan xilem

terdapat kambium sedangkan bikollateral merupakan berkas pengangkut dimana

terdapat dua buah floem dengan satu xilem. Kambium hanya terdapat diantara

floem luar dengan xilem, sedangkan floem dalam dan xilem tidak terdapat

kambium. Konsentris amphikribal merupakan jaringan pengangkut dimana floem

mengelilingi xilem, sedangkan konsentris amphivasal floem terletak di tengah dan

dikelilingi xilem. Berkas pengangkut radial merupakan berkas pengangkut dimana

xilem dan floem terletak bergantian menurut jari-jari lingkaran (Sutrian 1992).

Bentuk akar paku berbeda-beda untuk tiap spesies. Banyak tumbuhan paku

yang memiliki akar merambat namun tidak untuk jenis tumbuhan paku yang

hidup di darat. Akar pada tumbuhan paku kebanyakan berupa akar serabut. Pada

akar paku, xilem terdapat di tengah dikelilingi floem membentuk berkas

pembuluh angkut yang konsentris. Gambar xilem dan floem pada tumbuhan paku

dapat dilihat pada Gambar 11.

Gambar 11. Xilem dan floem pada akar tumbuhan paku (Sumber: Bold et al 1980)

2.3 Pemeriksaan Histologi Tumbuhan

Histologi tumbuhan adalah ilmu yang mempelajari struktur mikroskopis

atau karakteristik sel dan fungsi dari jaringan dan organ dengan beberapa metode

tertentu. Metode tersebut dilakukan untuk mendapatkan informasi yang sama

namun berbeda cara secara detail dari media dan jenis media yang digunakan

untuk sampel. Hal tersebut termasuk metode untuk menerangkan dan pemendaran

pada mikroskop, dimana spesimen dapat dipotong pada bagian tengah

(15-40 mikrometer) tanpa menggunakan medium penstabil (keadaan segar),

dalam cryofluids (keadaan beku), atau ditanam dalam bahan seperti parafin atau

dalam formula plastik lainnya. Metode lain yang dikerjakan dengan mikroskop

elektron tidak membutuhkan media penanaman spesial untuk persiapan preparat

(Scanning Electron Microscopy) atau menggunakan sampel yang ditanam dalam

plastik (Transmission Electron Microscopy) untuk cara ini sampel dipotong

sangat kecil (65-100 nanometer) (Trigiano et al 2005).

Hasil preparat histologis pada tumbuhan dapat menunjukkan informasi

yang tidak didapat melalui pemeriksaan secara visual. Banyak penelitian baik

dilakukan secara in vitro maupun in vivo bisa dimengerti karena adanya penelitian

secara histologi. Sebagai contoh, somatik embrio dapat diproduksi di permukaan

daun, tetapi mungkin morfologi yang menyimpang tidak akan diketahui. Dengan

menggunakan metode histologi dan pemeriksaan anatomi dengan cermat, para

peneliti akan dapat melihat karakteristik somatik embrio. Contoh lain dari teknik

histologi digunakan untuk melihat struktur spesifik asli dari tumbuhan.

Perkembangan histologi dapat dipelajari dari waktu ke waktu secara teratur

Floem

Xilem

dengan melihat jaringan sampel atau langsung dilihat pada jaringan dewasa

(Trigiano et al 2005).

2.4 Mempersiapkan Preparat

Langkah pertama yang harus dilakukan dalam mempelajari histologi

adalah membuat preparatnya terlebih dahulu. Metode pembuatan preparat dapat

dibagi menjadi tiga macam, yaitu preparat segar, preparat utuh (whole mount), dan

preparat yang dilakukan proses penanaman (embedding). Proses pembuatan

preparat segar dilakukan dengan melakukan sayatan melintang yang tipis pada

daun dan diletakkan pada gelas objek. Setelah itu dapat ditetesi dengan pewarna

dan ditutup dengan gelas penutup. Pada saat penutupan harus hati-hati agar tidak

ada gelembung udara. Proses pembuatan preparat utuh (whole mount) merupakan

metode pembuatan preparat secara utuh. Biasanya tanaman yang akan diamati

adalah tanaman dengan ukuran kecil, apabila ukuran tanaman terlalu besar dapat

dilakukan proses pemangkasan terlebih dahulu. Proses pembuatan preparat ini

terdiri dari beberapa tahap seperti fiksasi bertahap, penggunaan xylol berseri,

pewarnaan, inkunasi, dehidrasi, dan perekatan ke gelas preparat, dan dilakukan

penutupan (Kiernan 1988).

Pembuatan preparat dengan metode embedding terdiri dari 5 macam.

Metode tersebut antara lain gelatin embedding, paraffin embedding, nitrocellulose

embedding, double embedding, dan embedding pada plastik (Kiernan 1988).

Proses embedding pada objek menggunakan media gelatin merupakan metode

lama yang sudah digantikan dengan resin. Metode ini mirip dengan metode

parafin dimana gelatin tidak dapat menembus jaringan dan hanya mengelilingi

jaringan dan mengisi ruang yang kosong. Gelatin tidak dapat dihilangkan, karena

warnanya sangat kuat tetapi tidak mengganggu warna penampakan objek. Media

embedding yang sejenis dengan gelatin adalah agar dan polycrylamide. Paraffin

embedding merupakan suatu metode yang paling umum digunakan. Metode ini

banyak digunakan karena lebih mudah dan lebih cepat serta material kering dapat

disimpan lebih lama. Nitrocellulose embedding merupakan metode embedding

menggunakan padatan dengan nama celloidin, Parlodion, Necolloidin, dan low-

viscosity nitrocellulose. Larutan nitrocellulose ditempatkan pada botol dengan

tutup memutar. Larutan ini merupakan larutan yang mudah terbakar. Biasanya

larutan ini dicampurkan dengan volume yang sama dengan etanol dan dietil eter

(Kiernan 1988).

Pembuatan preparat embedding juga dapat dilakukan dengan

menggunakan double embedding. Metode ini menggunakan kombinasi

nitrocellulose dan lilin cair. Metode ini digunakan pada objek yang mengandung

jaringan keras dan lunak. Metode embedding dengan plastik (resin) merupakan

metode embedding yang digunakan untuk mikroskop elektron. Prinsip pembuatan

preparat dengan metode ini sederhana, dimana objek diinfiltrasi dengan monomer

reaktif (molekul kecil) dimana polymerized membentuk plastik (molekul besar).

Bahan resin lebih keras dibandingkan dengan lilin atau nitrocellulose, sehingga

memungkinkan memotong lebih tipis untuk mikroskop elektron (Kiernan 1988) .

2.5 Pembuatan Preparat dengan Metode Parafin

Hal mendasar dan penting yang harus dilakukan dari semua metode

histologi adalah metode pembuatan preparat. Para ahli telah memperhatikan

metode ini untuk penelitian histologi sejak seratus tahun yang lalu. Pada saat ini

telah banyak perubahan dalam memeriksa sampel kering dan tidak menggunakan

gelas penutup. Penggunaan pisau untuk memotong juga telah mengalami

modifikasi alat dengan adanya alat mikrotom. Spencer microtomes telah dapat

digunakan dengan baik untuk memotong dalam metode histologi. (Kiernan 1988).

Metode penanaman parafin (paraffin embedding) merupakan suatu metode

yang paling umum digunakan sejak dahulu dalam pembuatan preparat. Proses

pembuatan preparat dengan metode parafin terdiri dari beberapa langkah, yaitu

fiksasi, pencucian, dehidrasi, infiltrasi, embedding, pengirisan, penempelan,

pewarnaan, dan penutupan. Pada pembuatan preparat dengan metode parafin ini

langkah pertama yang dilakukan adalah proses fiksasi. Tahap fiksasi ini dilakukan

agar jaringan tidak membusuk dan dapat mempertahankan struktur jaringan.

Formalin-aceto-alcohol dapat digunakan sebagai bahan yang memberikan fiksasi

sempurna. Setelah tahap fiksasi selesai, dilanjutkan dengan pencucian dan

dehidrasi. Proses pencucian dilakukan untuk menghilangkan reagen yang masih

ada pada obyek. Cairan yang digunakan dalam proses pencucian ini tergantung

pada reagen yang digunakan sebelumnya. Hampir semua larutan pengencer

terutama yang mengandung chromic acid dapat dicuci dengan air, jika proses

pencucian dengan air mengalir sulit dilakukan dapat dilakukan dengan air dalam

jumlah besar dan dilakukan berulang kali. Apabila air yang digunakan terlalu

banyak mengandung udara maka harus dilakukan proses penguapan dengan

pemanasan atau menggunakan suction pump. Proses pencucian dengan

menggunakan larutan jumlahnya harus sama dengan larutan fiksasi.

Proses dehidrasi merupakan pengambilan air dari jaringan sehingga

terdapat ruang kosong dan dapat dimasuki oleh parafin. Jika proses pencucian

dilakukan dengan air maka proses dehidrasi dilakukan dengan 5% etanol dan

diteruskan dengan 11%, 18%, dan 30% etanol. Perendaman setiap dua jam pada

masing-masing larutan sudah cukup untuk proses dehidrasi. Bagaimanapun jika

proses pencucian dilakukan dengan alkohol diatas 70% perlu digunakan xilol,

kloroform, atau larutan essensial setelah proses dehidrasi pertama yang diikuti

dengan alkohol absolut. Komposisi larutan yang digunakan untuk proses dehidrasi

dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Komposisi larutan pada proses dehidrasi

Persentasi alkohol pada larutan 50 % 70 % 85 % 95 % 100 %

Air 50 30 15 - -

Etanol 95 % 40 50 50 45 -

Tertier butil alkohol 10 20 35 55 75

Etanol 100 % - - - - 25

Sumber : Johansen 1940

Infiltrasi bertujuan menyusupkan parafin ke dalam jaringan. Pada tahap ini

dilakukan proses transfer dari butil alkohol ke parafin sedikit demi sedikit. Bahan

ditransfer pada campuran yang sama pada minyak parafin dan Tertier Butil

Alkohol selama 1 jam. Botol kecil diisi 3/4 penuh dengan cairan Parowax dan

didiamkan sampai cairan tersebut mulai mengeras namun jangan sampai menjadi

beku. Setelah obyek tenggelam campuran minyak paraffin, parowax, dan alkohol

diganti dengan dengan cairan yang baru. Pergantian cairan parafin yang baru

dilakukan tiap 6 jam sekali sebanyak 3 kali (Johansen 1940).

Penanaman (embedding) proses penanaman material ke dalam cetakan

yang berisi parafin cair, yang bila dingin akan mengeras sehingga memudahkan

penyayatan dengan mikrotom. Material dalam cetakan parafin tersebut dibiarkan

dalam air selama setengah jam sampai dingin. Suhu parafin harus benar-benar

diperhatikan, apabila pendinginan parafin terlalu lambat akan menyebabkan

terbentuknya kristal dan meyebabkan cetakan banyak terdapat bercak putih dan

tidak dapat dilakukan pengirisan. Setelah proses penanaman selesai dan parafin

telah dingin dan keras akan dilakukan proses pengirisan.

Proses pengirisan merupakan pembuatan sayatan atau pita dari blok

parafin yang telah terbentuk dengan menggunakan mikrotom. Setelah itu

dilakukan proses penempelan pita yang telah dipotong ke dalam gelas obyek dan

diberi beberapa tetes air (Johansen 1940). Setelah proses pengirisan, parafin harus

dihilangkan terlebih dahulu dari obyek sebelum dilakukannya pewarnaan. Untuk

melakukan proses ini dapat digunakan xilol dan campuran xilol dengan etanol.

Sebelum memasuki proses pewarnaan, gelas preparat dibilas terlebih dahulu

dengan akuades.

Pewarnaan merupakan proses pemberian warna pada gelas obyek. Proses

ini dilakukan untuk memudahkan dalam melihat jaringan pada tumbuhan.

Pewarnaan ini dapat dilakukan dengan menggunakan satu pewarna atau beberapa

kombinasi warna disesuaikan dengan tujuan pengamatan. Sebagai contoh apabila

pewarnaan ditujukan untuk melihat selulosa pada dinding sel maka dapat

digunakan aniline blue, fast green, CFC, light green, dan congo red. Untuk

melihat protein dapat digunakan safranin, sedangkan untuk lemak dapat dengan

sudan III dan lain-lain. (Kienan 1988). Kemudian gelas preparat dicelup ke dalam

pewarna sesuai dengan tujuan pewarnaan. Setelah pencelupan dalam larutan

pewarna selesai dilakukan dehidrasi dengan alkohol 35%, 70%, dan 95%. Setelah

proses pewarnaan selesai dilanjutkan dengan penutupan. Proses penutupan ini

dapat dilakukan dengan menggunakan perekat seperti entelan (Canada Balsam)

dan ditutup dengan coverslip. Setelah itu preparat dapat disimpan dengan suhu

tidak boleh melebihi 60 oC (Johansen 1940).

2.6 Analisis Proksimat pada Tumbuhan

Tumbuhan pangan utama yang dibutuhkan oleh tubuh manusia adalah

jenis tumbuhan sayur atau sayuran. Sayuran sangat dianjurkan untuk dikonsumsi

sehari-hari, hal ini dikarenakan sayuran merupakan sumber vitamin, mineral,

antioksidan dan serat pangan. Pada sayuran terdapat kandungan gizi baik makro

maupun mikro. Kandungan gizi makro terdiri dari karbohidrat, protein, dan

lemak, sedangkan golongan mikro terdiri dari vitamin dan mineral (Haris dan

Karmas 1989). Zat-zat gizi menyediakan kebutuhan sel-sel tubuh yang beraneka

ragam. Sebagai “mesin hidup”, sel memerlukan energi, bahan-bahan

pembangunan dan bahan-bahan untuk memperbaiki bagian yang rusak dengan

menggunakan zat-zat gizi (Muchtadi 2001).

2.6.1 Protein

Semua makhluk hidup memerlukan protein. Manusia dan binatang

memerlukan protein yang berasal dari tanaman, sedangkan tanaman sanggup

membangun protein dari bahan-bahan yang diperoleh dari tanah dan udara sekitar

(Suhardjo dan Kusharto 1988). Protein terbentuk dari unsur-unsur organik yaitu

karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen. Beberapa protein juga mengandung

unsur-unsur mineral yaitu fosfor, sulfur dan besi. Molekul protein tersusun dari

satuan-satuan dasar kimia yaitu asam amino. Protein berfungsi sebagai bahan

dasar pembentuk sel-sel dan jaringan tubuh. Selain itu, protein juga berperan

dalam proses pertumbuhan, pemeliharaan, dan perbaikan jaringan tubuh yang

mengalami kerusakan. Sayuran yang mengandung protein adalah yang berasal

dari biji-bijian, seperti kacang panjang, buncis, dan kecambah (Wirakusumah

2007).

Berdasarkan dapat atau tidaknya disintesis oleh tubuh, asam-asam amino

digolongkan menjadi dua golongan yaitu : 1) asam amino esensial (tidak dapat

disintesis oleh tubuh, sehingga perlu disuplai dari bahan makanan) dan 2) asam

amino non esensial (dapat disintesis oleh tubuh dari asam lemak dan senyawa

nitrogen). Bagi orang dewasa terdapat 8 macam asam amino esensial yaitu :

isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan, dan valin.

Sedangkan bagi bayi selain kedelapan asam amino tersebut histidin dan arginin

tergolong esensial. Asam amino yang tergolong nonesensial adalah tirosin, sistin,

glisin, serin, asam glutamat, asam aspartat, alanin, prolin. Kadang-kadang orang

menggolongkan tirosin dan dan sistin sebagai asam amino semi esensial

(Muchtadi 2001).

Untuk menganalisis kandungan protein pada bahan pangan digunakan uji

yang berdasarkan kandungan nitrogen (metode Kjeldhall). Kandungan protein

dapat dihitung dengan mengalikan total nitrogen dengan 6,25 menggunakan

metode Kjeldhall dengan katalis Cu (Dierenfeld dan McCann 1999). Kandungan

protein tidak sama untuk protein non nitrogen dengan protein nitrogen

(Huyghebaert 2003).

2.6.2 Lemak

Lemak mempunyai komposisi kimia yang unik sehingga tidak larut dalam

air, melainkan dapat larut dalam pelarut organik seperti kloroform atau benzen.

Komposisi kimia lemak juga juga menentukan bentuk lemak yaitu lemak (fat)

yang berupa padatan pada suhu kamar misalnya lemak hewan, sedangkan minyak

(oil) adalah lemak berbentuk cairan dalam temperature kamar misalnya minyak

jagung, minyak kedelai, minyak kelapa sawit dan minyak zaitun. Secara umum

formulasi kimia suatu asam lemak adalah CH3(CH2)nCOOH (Muchtadi 2001).

Menurut ada tidaknya ikatan rangkap yang dikandung asam lemak, maka

asam lemak dapat dibagi menjadi 3 yaitu :

1. Asam lemak jenuh yaitu hanya mempunyai ikatan tunggal misalnya

asam butirat, asam kaproat

2. Asam lemak takjenuh tunggal yaitu mengandung satu ikatan rangkap

pada rantai karbon misalnya asam palmitoleat, asam oleat

3. Asam lemak takjenuh poli yaitu asam lemak yang mengandung lebih

dari satu ikatan rangkap pada rantai karbonnya misalnya asam linolenat,

asam arachidonat (Muchtadi 2001).

Fungsi lemak secara umum adalah penghasil energi,

pembangun/pembentuk struktur tubuh, protein sparer (penghematan fungsi

protein), penghasil asam lemak essensial yang penting bagi tubuh, pembawa

vitamin larut lemak, pelumas diantara persendian, membantu pengeluaran sisa

makanan, pemberi kepuasan cita rasa, agen pengemulsi, dan prekusor

prostaglandin (Suhardjo dan Kusharto 1988). Lemak yang terdapat pada bahan

pangan nabati umumnya berupa asam lemak tidak jenuh. Fungsi dari asam lemak

tak jenuh yaitu sebagai komponen dari sel-sel saraf, membran selular, dan

senyawa yang menyerupai hormon. Selain itu asam lemak tidak jenuh juga

berfungsi sebagai proteksi dan terapi untuk penyakit jantung serta kanker

(Wirakusumah 2007).

Total lemak dalam bahan pangan dapat diketahui setelah diekstrasi dan

dilakukan penilaian gravimetric. Beberapa metode dapat digunakan untuk

mengekstrasi lemak. Hidrolisis merupakan salah satu metode yang umum

digunakan, tetapi hanya untuk mengetahui total lemak tanpa tahu pembagiannya.

Sedangkan untuk mengetahui kandungan asam lemak harus dilakukan

saponifikasi dan esterifikasi (Huyghebaert 2003).

2.6.4 Vitamin

Vitamin adalah senyawa kimia atau zat gizi yang sangat penting dan

dibutuhkan tubuh walaupun dalam jumlah yang sangat kecil, untuk pemeliharaan

kesehatan dan pertumbuhan normal dimana sebagian besar tidak dapat disintesis

oleh tubuh, sehingga harus masuk ke dalam tubuh melalui bahan makanan.

Vitamin dikelompokan menjadi dua, yaitu vitamin yang larut dalam lemak

(vitamin A, D, E, dan K) dan vitamin yang larut dalam air (B1, B2, B3, B4, B5,

B6, B12, asam folat, biotin, dan vitamin C) (Wirakusumah 1997). Vitamin yang

sangat diperlukan tubuh diantaranya vitamin B1 (tiamin), B2 (riboflavin), asam

folat, B12 (sianokobalalamin), vitamin C, vitamin A, vitamin D, vitamin E, dan

vitamin K. Vitamin walaupun sifatnya mikro namun memiliki peran yang penting

(Muchtadi 2001). Untuk menguji kandungan vitamin dalam bahan pangan dapat

digunakan metode kromatografi (Huyghebaert 2003).

2.6.5 Serat

Sayuran merupakan sumber serat utama. Kandungan serat pada sayuran

sangat bermanfaat dalam pencegahan berbagai penyakit. Serat makanan dalam

diet sangat efektif mencegah berbagai penyakit dan gangguan pencernaan seperti

sembelit dan diare, divertikulum, wasir, karies gigi, jantung koroner, kanker

kolon, kencing manis dan batu empedu. Serat yang merupakan zat non gizi

terbagi dari dua jenis, yaitu serat kasar (crude fiber) dan serat makanan (dietry

fiber). Serat kasar adalah bagian tanaman pangan yang tersisa atau tidak dapat

dihidrolisis kembali oleh larutan asam sulfat atau natrium hidroksida dalam

analisis proksimat, belum menunjukkan kandungan serat total sedangkan serat

makanan adalah serat yang tetap ada dalam usus besar setelah proses pencernaan.

Nilai serat kasar lebih kecil 1/3-1/2 dari nilai serat makanan (Soelistijani 1998).

Kandungan serat kasar dalam bahan pangan dapat dihitung setelah sample kering

didestruksi dengan H2SO4 dan NaOH. Kandungan serat kasar dapat diketahui

setelah beberapa kandungan utama seperti protein, lemak, karbohidrat, dan pati

dihilangkan (AOCS 2006).

Berdasarkan jenis kelarutannya, serat dapat digolongkan menjadi dua,

yaitu serat tidak larut dalam air dan serat yang larut dalam air. Sifat kelarutan ini

sangat menentukan pengaruh fisiologis serat pada proses-proses di dalam

pencernaan dan metabolisme zat-zat gizi (Soelistijani 1998). Selulosa,

hemiselulosa dan lignin tergolong serat tidak larut air. Selulosa merupakan serat-

serat panjang yang terbentuk dari homopolimer glukosa rantai linier. Rantai

molekul pembentuk selulosa akan semakin panjang seiring dengan meningkatnya

umur tanaman. Di dalam tanaman, selulosa berfungsi memperkuat dinding sel.

Hemiselulosa mempunyai rantai molekul lebih pendek dibanding selulosa. Unit

ini terdiri dari heksosa dan pentosa. Hemiselulosa berfungsi sebagai penguat

dinding sel dan cadangan makanan bagi tanaman. Lignin termasuk senyawa

aromatik yang tersusun dari polimer fenil propan. Lignin bersama-sama dengan

holoselulosa (gabungan selulosa dan hemiselulosa) berfungsi membentuk jaringan

tanaman (Soelistijani 1998).

Pektin, musilase dan gum tergolong serat yang larut dalam air. Pektin

merupakan polimer dari glukosa dan asam galakturonat yang terdapat dalam

dinding sel primer tanaman dan berfungsi sebagai perekat antara dinding sel

tanaman. Sifatnya membentuk gel dan dapat mempengaruhi metabolisme zat gizi.

Musilase mempunyai struktur mirip hemiselulosa dan ditemukan dalam lapisan

endosperm biji tanaman. Musilase mampu membentuk gel seperti pektin. Gum

terdapat pada bagian lamela tengah atau diantara dinding tanaman. Gum juga

mampu membentuk gel dan mempunyai peran yang sangat penting yaitu sebagai

penutup dan pelindung tanaman yang terluka (Soelistijani 1998). Dalam jaringan

tumbuhan kandungan serat tersebut tersusun di dinding sel dengan jumlah yang

berbeda pada tiap bagian. Penyebaran komponen serat pada dinding sel dapat

dilihat pada Gambar 12.

Gambar 12. Penyebaran komponen serat pada dinding sel; arah panah

menunjukkan meningkatnya konsentrasi komponen

(ML=Mittellamela, PW=dinding primer sel, SW= Dinding sekunder sel) (Frohne 1985)

Kandungan protopektin ada pada dinding primer dan meningkat di

mittellamela. Hemiselulosa terdapat di dinding sekunder dan meningkat sampai ke

dinding primer. Selulosa terdapat di dinding primer dan meningkat sampai ke

dinding sekunder, sedangkan selulosa terdapat di semua bagian dinding sel dan

semakin meningkat ke mittellamela (Frohne 1985).

2.7 Mineral dan Fungsinya

Unsur-unsur mineral adalah unsur kimia selain karbon, hidrogen, oksigen

dan nitrogen yang dibutuhkan oleh tubuh. Dalam makanan, unsur-unsur tersebut

kebanyakan terdapat dalam garam anorganik misalnya natrium klorida tetapi

beberapa mineral terdapat dalam senyawa organik seperti sulfur dan fosfor yang

merupakan penyusun beberapa protein (Guthrie 1975). Unsur mineral juga

dikenal sebagai zat anorganik atau kadar abu. Zat anorganik tidak ikut terbakar

dalam proses pembakaran sementara zat organik habis terbakar. Zat anorganik

yang tidak terbakar tersebut berwujud sebagai abu.

Mineral berasal dari dalam tanah. Tanaman yang ditanam di atas tanah

akan menyerap mineral yang diperlukan untuk pertumbuhannya, yang kemudian

disimpan di dalam struktur tanaman seperti akar, batang, daun, bunga, dan buah.

Hewan yang memakan tanaman tersebut akan menyimpan mineral yang diperoleh

di dalam tubuhnya. Manusia akan memperoleh mineral dari dua sumber yaitu

melalui konsumsi nabati dan hewani (Muchtadi 2001). Disamping sebagai

komponen jaringan tubuh, mineral adalah unsur anorganik yang juga berfungsi

dalam system enzim. Mineral berinteraksi dengan vitamin dan hormon untuk

berperan dalam fungsi fisiologis. Sekalipun dibutuhkan dalam jumlah kecil tetapi

keberadaan mineral dalam tubuh amatlah penting (Muchtadi 2001).

Mineral digolongkan ke dalam mineral makro dan mineral mikro. Mineral

makro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah lebih dari 100 mg

sehari seperti natrium, klorida, kalsium, fosfor, magnesium dan belerang

sedangkan mineral mikro dibutuhkan kurang dari 100 mg sehari seperti besi,

iodium, mangan, litium seng dan sebagainya. Jumlah mineral mikro di dalam

tubuh kurang dari 15 mg. Hingga saat ini dikenal sebanyak 24 mineral yang

dianggap esensial (Almatsier 2003). Beberapa unsur mineral yang dibutuhkan

tubuh diantaranya adalah sebagai berikut :

2.7.1 Kalsium (Ca)

Kalsium merupakan mineral paling banyak terdapat dalam tubuh, yaitu

1,5% sampai 2% dari berat badan orang dewasa atau kurang lebih sebanyak 1 kg.

Dari jumlah ini, 99% berada di dalam jaringan keras, yaitu tulang dan gigi

terutama dalam bentuk hidroksiapatit. Kalsium tulang berada dalam keadaan

seimbang dengan kalsium plasma pada konsentrasi kurang lebih 2,25 sampai

2,60 mmol/l (9 sampai 10,4 mg/100 ml). Selain di dalam tulang, kalsium juga

menyebar di seluruh tubuh, seperti pada cairan ekstraseluler dan intraseluler

(Almatsier 2003).

Pada saat kalsium terdapat secara berlimpah di dalam tanah, kalsium juga

banyak terdapat pada daun yang diambil secara pasif melalui pertumbuhan akar.

Kalsium sebagian besar terdapat dalam xilem dan dalam konsentrasi lebih kecil

terdapat dalam floem (Johnson and Uriu 1990). Kalsium yang diambil oleh

tanaman biasanya dalam bentuk urea dan akan diubah menjadi bentuk hidroksil,

lignin serta pada daun sebagai kalsium ion bebas dimana berfungsi dalam

pertumbuhan biji dan meristem apikal (Bourne 1985).

Kalsium berperan dalam pembentukan tulang. Kalsium di dalam tulang

berfungsi sebagai bagian integral dari struktur tulang dan sebagai tempat

menyimpan kalsium serta proses kalsifikasi. Kalsium berperan dalam proses

pembentukan gigi. Peran kalsium pada proses pembentukan gigi tersebut hampir

sama dengan yang terjadi pada tulang, tetapi mempunyai kristal yang lebih padat

dan lebih sedikit mengandung air. Kalsium juga berperan dalam pertumbuhan,

pembekuan darah, katalis reaksi biologis, perawatan dan peningkatan fungsi

membran sel, dan pengaturan pengambilan strontium (Guthrie 1975).

Sumber kalsium utama adalah susu dan hasil susu, ikan, serealia, kacang-

kacangan dan hasil kacang-kacangan, dan sayuran hijau merupakan sumber

kalsium yang baik juga, tetapi bahan makanan ini mengandung zat yang yang

menghambat penyerapan kalsium seperti serat, fitat dan oksalat. Angka

kecukupan rata-rata sehari untuk kalsium bagi orang Indonesia ditetapkan oleh

Widyakarya Pangan dan Gizi LIPI (1998) diacu dalam Almatsier (2003) adalah

sebagai berikut :

Bayi : 300-400 mg

Anak-anak : 500 mg

Remaja : 600-700 mg

Dewasa : 500-800 mg

Hamil dan menyusui : + 400 mg

2.7.2 Fosfor (F)

Fosfor merupakan mineral kedua terbanyak di dalam tubuh, yaitu 1% dari

berat badan. Kurang lebih 85% fosfor di dalam tubuh terdapat sebagai garam

kalsium fosfat, yaitu bagian dari kristal hidroksiapatit di dalam tulang dan gigi

yang tidak dapat larut. Fosfor selebihnya terdapat di dalam semua sel tubuh,

separuhnya di dalam otot dan di dalam cairan ekstraseluler. Fosfor merupakan

bagian dari asam nukleat DNA dan RNA yang terdapat dalam tiap inti sel dan

sitoplasma tiap sel hidup. Sebagai fosfat organic, fosfor memegang peranan

penting dalam reaksi yang berkaitan dengan penyimpanan atau pelepasan energi

dalam bentuk Adenin Trifosfat (ATP) (Almatsier 2003).

Fosfor yang diserap tumbuhan sebagian besar dalam bentuk fosfat. Fosfor

dalam tumbuhan berada dalam molekul DNA dan RNA, membran sel, dan

molekul ATP yang dapat berupa simpanan energi pada batang, daun dan buah

namun lebih banyak di ditemukan dalam jumlah besar pada biji dan buah daripada

daun. Fosfor berperan dalam beberapa reaksi pelepasan energi. Fosfor yang sudah

tidak terpakai keluar dari metabolisme dan disimpan sebagai asam fitat dimana

diperlukan dalam masa dormansi pada biji dan umbi-umbian. Dedaunan tidak

mengandung fosfor sebagai asam fitat, karena fosfor dalam daun selalu dalam

bentuk aktif. Fosfor dalam tanaman penting di dalam pertumbuhan jaringan dan

produksi tanaman (Johnson and Uriu 1990).

Fosfor berfungsi mengatur pengeluaran energi dari hasil pembakaran

karbohidrat, lemak dan protein. Molekul fosfat diikat ADP untuk membentuk

ATP. Fosfor juga memfasilitasi penyerapan dan transportasi nutrisi, merupakan

bagian yang penting bagi komponen tubuh, pengapuran/kalsifikasi tulang dan

gigi, dan mengatur keseimbangan asam basa. Kekurangan fosfor bisa terjadi bila

menggunakan obat antacid untuk menetralkan asam lambung, seperti aluminium

hidroksida untuk waktu yang lama. Aluminium hidroksida mengikat fosfor

sehingga tidak dapat diabsorbsi. Gejala kekurangan fosfor adalah lelah, kurang

nafsu makan, dan kerusakan tulang (Almatsier 2003).

Fosfor ada di semua sel makhluk hidup, fosfor terdapat di semua makanan,

terutama makanan kaya protein, seperti daging, ayam, ikan, telur, susu serta

kacang-kacangan dan serealia. Angka kecukupan rata-rata sehari untuk kalsium

bagi orang Indonesia ditetapkan oleh Widyakarya Pangan dan Gizi LIPI (1998)

diacu dalam Almatsier (2003) adalah sebagai berikut :

Bayi : 200-250 mg

Anak-anak : 250-400 mg

Remaja : 400-500 mg

Dewasa : 400-500 mg

Hamil dan menyusui : + 200 - +300 mg

2.7.3 Kalium (K)

Kalium merupakan ion bermuatan positif yang terutama terdapat di dalam

sel. Perbandingan natrium dan kalium di dalam cairan intraseluler adalah 1 : 10

sedangkan di dalam cairan ekstraseluler 28 : 1. Sebanyak 95% kalium tubuh

berada di dalam cairan intraseluler. Jumlah kalium di dalam plasma darah

menunjukkan metabolism seluler alami lebih baik daripada yang disimpan dalam

tubuh. Plasma kalium akan keluar ketika terjadi kehancuran jaringan tubuh

(katabolisme) dan juga asidosis yang mengindikasikan kalium meninggalkan sel

untuk membantu menormalkan keseimbangan asam basa (Almatsier 2003).

Kalium tidak diragukan lagi merupakan bahan esensial dan tidak dapat

digantikan tugasnya di dalam metabolisme dan pertumbuhan tanaman sehingga

dibutuhkan dalam jumlah besar. Kalium terdapat dalam jumlah besar pada

jaringan daun dan buah terutama pada jaringan yang muda. Meskipun salah satu

fungsinya adalah mengaktifkan enzim, sebagian besar ion kalium tidak berbentuk

molekul kompleks tetapi dalam bentuk ion dalam sel dengan mobilitas yang tinggi

untuk membantu tekanan turgor (Bourne 1985 ; Chapin 2008).

Kalium bersama natrium memegang peranan dalam pemeliharaan

keseimbangan cairan dan elektrolit serta keseimbangan asam basa. Kalium

bersama kalsium berperan dalam transmisi saraf dan relaksasi otot. Di dalam sel,

kalium berfungsi sebagai katalisator banyak reaksi biologis, terutama dalam

metabolisme energi dan sintesis glikogen dan protein. Kalsium berperan dalam

perperan dalam pertumbuhan sel serta berhubungan dengan masa otot dan

simpanan glikogen, Kekurangan kalium dapat terjadi karena kebanyakan

kehilangan melalui saluran cerna atau ginjal. Kekurangan kalium menyebabkan

lemah, lesu, kehilangan nafsu makan, kelumpuhan, mengigau, dan konstipasi serta

jantung akan berdebar detaknya dan menurunkan kemampuannya dalam

memompa darah (Almatsier 2003).

Kalium terdapat di dalam semua makanan berasal dari tumbuh-tumbuhan

dan hewan. Sumber utama adalah makanan segar, terutama buah, sayuran, dan

kacang-kacangan. Kebutuhan minimum akan kalium ditaksir sebanyak 2000 mg

sehari (Almatsier 2003).

2.7.4 Natrium (Na)

Natrium adalah kation utama dalam cairan ekstraseluler. 35% sampai 45%

natrium ada di dalam kerangka tubuh. Cairan saluran cerna, sama seperti cairan

empedu dan pancreas, mengandung banyak natrium. Sumber utama natrium

adalah garam dapur atau NaCl. Garam dapur di dalam makanan sehari-hari

berperan sebagai bumbu dan sebagai bahan pengawet (Almatsier 2003).

Natrium penting dalam hidrasi karena mineral ini memompa air ke dalam

sel. Natrium juga memompa keluar proses hasil reaksi yang terjadi di dalam sel,

sehingga dapat membuang kotoran dari tubuh. Selain mengatur keseimbangan air

melalui tekanan osmotik, natrium juga diperlukan untuk mengatur keseimbangan

asam basa, pengaturan volume plasma, urat syaraf dan kontraksi otot. Kekurangan

natrium dapat menyebabkan gangguan hypoathermia seperti lemah, kebingungan,

otot tertarik, kejang dan koma (Almatsier 2003).

Peranan natrium di dalam tanaman telah menjadi perdebatan selama

bertahun-tahun. Tumbuhan dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik ketika

tidak tersedianya natrium. Bahkan ketersediaan natrium yang berlebih akan

menghambat penyerapan kalium yang sangat dibutuhkan oleh tanaman. Namun

penelitian beberapa ahli menyebutkan bahwa natrium yang dicampurkan ke dalam

pupuk dapat meningkatkan vigor, ketahanan terhadap penyakit, rasa, warna dan

penampakan, serta menjaga kualitas dari hasil panen (Gilbert 1957 ; Chapin

2008).

Sumber natrium adalah garam dapur, mono sodium glutamate (MSG),

kecap dan makanan yang diawetkan dengan garam dapur. Diantara makanan yang

belum diolah, sayuran dan buah juga mengandung sedikit natrium. Taksiran

kebutuhan natrium sehari untuk orang dewasa adalah sebanyak 500 mg (Almatsier

2003).

2.7.5 Besi (Fe)

Besi merupakan mineral mikro yang paling banyak terdapat di dalam

tubuh manusia dan hewan, yaitu sebanyak 3 sampai 5 gram di dalam tubuh

manusia dewasa. Besi mempunyai beberapa fungsi esensial di dalam tubuh :

sebagai alat angkut oksigen dari paru-paru ke beberapa jaringan tubuh, sebagai

alat angkut elektron di dalam sel, dan sebagai bagian terpadu berbagai reaksi

enzim di dalam jaringan tubuh. Walaupun terdapat luas di dalam makanan banyak

penduduk dunia mengalami kekurangan besi, termasuk Indonesia. Kekurangan

besi sejak tiga puluh tahun terakhir diakui berpengaruh terhadap produktivitas

kerja, penampakan kognitif, dan sistem kekebalan (Almatsier 2003).

Besi di dalam tumbuhan terdapat dalam tiga bentuk yaitu metalloprotein

(biasanya enzim), bentuk terlarut terdapat di dalam xilem, floem dan vakuola.

Sebagai ion bebas atau komplek molekul kecil, serta bentuk komplek yang tidak

fungsional dan bergabung dalam komponen-komponen simpanan. Besi hanya

dapat diserap melalui ujung akar sehingga perlu adanya pertumbuhan akar secara

terus-menerus. Besi bergabung dengan protein menjadi bagian penting dari enzim

tanaman. Sebagian besar besi bergabung dengan kloroplas, sebagai tempat

pembuatan klorofil yang bertempat pada daun (Bourne 1985).

Besi mempunyai fungsi membawa oksigen dan karbon dioksida. Besi

bertanggung jawab terhadap kemampuan hemoglobin dan myoglobin dalam

membawa oksigen yang dibutuhkan respirasi seluler. Besi membantu formasi

darah melalui pembentukan hemoglobin yang merupakan komponen yang penting

dalam sel darah merah atau eritrosit. Besi juga berperan sebagai katalis dalam

konversi beta karoten, prekusor vitamin A menjadi vitamin A, sintesis purin,

bagian integral dari asam nukleat, membersihkan lemak darah, sintesis kolagen,

memproduksi antibody, detoksifikasi obat di dalam hati, dan sebagai agen infeksi

(Guthrie 1975). Defisiensi besi dapat menyebabkan anemia zat gizi besi yang

berpengaruh luas terhadap kualitas sumberdaya manusia, yaitu kemampuan

belajar dan produktivitas kerja (Almatsier 2003).

Sumber besi yang baik adalah makanan hewani, seperti daging, ayam, dan

ikan. Sumber baik lainnya adalah telur, serealia tumbuk, kacang-kacangan,

sayuran hijau dan beberapa jenis buah. Angka kecukupan rata-rata sehari untuk

besi bagi orang Indonesia ditetapkan oleh Widyakarya Pangan dan Gizi LIPI

(1998) diacu dalam Almatsier (2003) adalah sebagai berikut :

Bayi : 3-9 mg

Anak-anak : 10 mg

Remaja : 14-25 mg

Dewasa : 13-26 mg

Hamil dan menyusui : + 2 - +20 mg

2.7.6 Tembaga (Cu)

Tembaga ada dalam tubuh sebanyak 50 sampai 120 mg. Sekitar 40% ada

di dalam otot, 15% di dalam hati, 10% di dalam otak, 6% di dalam darah dan

selebihnya di dalam tulang, ginjal, dan jarinagn tubuh yang lain. Di dalam plasma,

60% dari tembaga terikat dari seruloplasmin, 30% pada transkuperin dan

selebihnya pada albumin dan asam amino (Almatsier 2003).

Sebagian besar tembaga di dalam daun-daunan terdapat dalam bentuk

netral atau kompleks anionik yang lebih mudah larut daripada dalam bentuk lain

seperti tembaga sulfat. Hanya sejumlah kecil tembaga yang dibutuhkan oleh

tanaman dan ketika persediaannya cukup, tembaga dapat berpindah dengan

mudah dari daun tua ke daun yang lebih muda. Lebih dari separuh tembaga berada

di kloroplas dan terlibat dalam reaksi fotosintesis (Johnson and Uriu 1990).

Tembaga utama di dalam tubuh adalah sebagai bagian dari enzim. Enzim-

enzim mengandung tembaga mempunyai berbagai peranan berkaitan dengan

reaksi yang menggunakan oksigen atau radikal oksigen. Tembaga memegang

peranan dalam mencegah anemia dengan cara membantu absorbsi besi,

merangsang sintesis hemoglobin, melepas simpanan besi dari feritin dalam hati.

Kekurangan tembaga pernah dilihat pada anak-anak yang kekurangan protein dan

menderita anemia kurang besi serta pada anak-anak yang mengalami diare, selain

itu kekurangan tembaga bisa terjadi pada pada seseorang yang kekurangan nutrisi

parental, bayi lahir premature, dan bayi yang mendapat susu sapi dengan

komposisi gizi yang tidak disesuaikan. Kekurangan tembaga dapat mengganggu

pertumbuhan, metabolisme dan demineralisasi tulang (Almatsier 2003).

Tembaga terdapat luas di dalam makanan. Sumber utama tembaga adalah

tiram, kerang, hati, ginjal, kacang-kacangan, unggas, biji-bijian, serealia, dan

coklat. Amerika Serikat menetapkan jumlah tembaga yang aman untuk

dikonsumsi adalah sebanyak 1,5 sampai 3 mg sehari (Almatsier 2003).

2.7.7 Seng (Zn)

Seng terdapat dalam semua jaringan tubuh seperti hati, otot dan tulang.

Jumlah mineral seng dalam tubuh kira-kira 28 mg perkilogram berat badan bebas

lemak (Suharjo dan Kusharjo 1988). Jaringan yang banyak mengandung seng

adalah bagian-bagian mata, kelenjar prostat, spermatozoa, kulit, rambut dan kuku.

Di dalam cairan tubuh, seng terutama merupakan ion intraseluler. Seng di dalam

plasma hanya merupakan 0,1% dari seluruh seng di dalam tubuh yang mempunyai

masa pergantian yang cepat (Almatsier 2003).

Seng terkandung di dalam setiap jaringan tanaman dengan tingkat yang

berbeda-beda. Dalam sayuran secara umum jumlah seng yang terkandung adalah

1 sampai 10 ppm sedangkan biji-bijian mengandung beberapa kali lipatnya.

Meskipun seng dibutuhkan dalam jumlah sedikit oleh tumbuhan, namun seng

merupakan penyusun lebih dari enam puluh enzim dengan fungsi berbeda yang

terdapat seperti dalam biji, buah dan daun (Bourne 1985).

Seng berperan paling sedikitnya terlibat di dalam dua puluh lima enzim

pencernaan dan metabolisme. Selain itu seng juga berperan sebagai katalis enzim

penghasil energi dan protein, penyembuhan luka, mobilisasi vitamin A dari hati,

pengembangan fungsi reproduksi laki-laki dan pembentukan sperma, dan

berperan dalam fungsi kekebalan. Kekurangan seng dapat mengakibatkan

gangguan pertumbuhan dan kematangan seksual, fungsi pencernaan dan

metabolism terganggu, gangguan system kekebalan serta gangguan pada system

syaraf dan fungsi otak (Almatsier 2003).

Sumber paling baik adalah protein hewani, terutama daging, hati, kerang,

dan telur. Angka kecukupan rata-rata sehari untuk seng bagi orang Indonesia

ditetapkan oleh Widyakarya Pangan dan Gizi LIPI (1998) diacu dalam Almatsier

(2003) adalah sebagai berikut :

Bayi : 3-5 mg

Anak-anak : 8-10 mg

Remaja dan Dewasa : 15 mg

Hamil dan menyusui : + 10 mg

2.8 Pengukusan

Penyiapan makanan dalam kehidupan sehari-hari diakhiri dengan proses

pengolahan panas. Proses pengolahan makanan dapat meningkatkan daya cerna

dan kenampakan, memperoleh flavor, dan merusak mikroorganisme dalam bahan

pangan (Azizah et al 2009). Pengolahan panas merupakan salah satu cara paling

penting yang telah dikembangkan untuk memperpanjang umur simpan.

Pengolahan panas juga mempunyai pengaruh yang merugikan pada zat gizi,

karena degradasi panas dapat terjadi pada zat gizi (Harris dan Karmas 1989).

Proses pengolahan akan memberikan perubahan karakteristik secara fisik maupun

komposisi kimia dalam sayuran.

Pengolahan yang biasa dilakukan terhadap tanaman semanggi sebelum

dikonsumsi adalah pengukusan. Pengukusan termasuk perlakuan pemasakan

menggunakan panas basah untuk mendapatkan hasil yang diinginkan yaitu aman,

bergizi dan dapat diterima secara sensori maupun kimia (Harris dan Karmas

1989). Pengukusan secara nyata dapat menurunkan kadar zat gizi makanan yang

besarnya bergantung pada cara mengukus dan jenis makanan yang dikukus.

Keragaman susut zat gizi di antara berbagai cara pengukusan terutama terjadi

akibat penelusan dan degradasi oksidatif (Harris dan Karmas 1989).

Alat yang digunakan untuk proses pengukusan berupa dandang yang

terdiri dari dua bagian yaitu bagian bawah untuk air pengukus dan bagian

berlubang di atasnya untuk tempat sayuran. Sebelum sayuran dimasukkan

sebaiknya air dididihkan terlebih dahulu, setelah itu baru sayuran dimasukkan.

Untuk sayuran berwarna hijau sebaiknya dandang jangan ditutup terlalu rapat.

Metode pengukusan memberikan beberapa keuntungan yaitu kandungan gizi tidak

banyak berkurang, rasa sayur lebih enak, renyah, dan harum, serta kemungkinan

sayur menjadi hangus hampir tidak ada (Novary 1999).