metabolit sekunder

LAPORAN PRAKTIKUM

PROYEK TUMBUHAN

BI-2204

ANALISIS KUALITATIF METABOLIT SEKUNDER &

STRUKTUR PENGHASIL PADA TUMBUHAN

Tanggal Praktikum : 03 Februari 2015

Tanggal Pengumpulan : 10 Februari 2015

Disusun oleh :

Rahma Dona

10613057

Kelompok 13

Asisten :

Nisaa Adn’ain

10612041

PROGRAM STUDI BIOLOGI

SEKOLAH ILMU TEKNOLOGI HAYATI

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

BANDUNG

2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Metabolit sekunder adalah senyawa hasil metabolisme yang tidak diperlukan

secara langsung untuk pertumbuhan dan perkembangan, namun keberadaannya

diperlukan untuk menunjang kedua proses tersebut (Williamson, 1999). Senyawa

metabolit sekunder dapat berperan sebagai alat pertahanan tanaman, atau sebagai

atraktan polinator. Senyawa metabolit sekunder umumnya dibedakan menjadi tiga

jenis berdasarkan struktur kimiawinya, yaitu fenolik, terpenoid, dan alkaloid.

Senyawa metabolit sekunder seringkali dimanfaatkan diberbagai bidang

seperti farmasi untuk pembuatan obat-obatan, ataupun parfum dalam bentuk

minyak essensial. Senyawa metabolit sekunder banyak ditemukan di tiap organ

tumbuhan, seperti akar, batang, dan daun (Ajayi et al., 2011).

Pada praktikum kali ini, tanaman yang digunakan diantaranya adalah akar

wangi (Vetiveria zizanioides), tapak dara (Catharanthus roseus), batang mint

(Menta codifolia), bunga cengkeh (Syzygium aromaticum) dan buah mengkudu

(Morinda citrifolia).

1.2 Tujuan

Tujuan dari praktikum ini yaitu :

1. Menentukan letak penyimpanan metabolit sekunder pada tumbuhan akar

wangi (Vetiveria zizanioides), batang mint (Menta codifolia), daun tapak dara

(Catharanthus roseus), buah mengkudu (Morinda citrifolia) dan pada bunga

cengkeh (Syzygium aromaticum).2. Menentukan jenis metabolit sekunder pada tumbuhan akar wangi (Vetiveria

zizanioides), batang mint (Menta codifolia), daun tapak dara (Catharanthus

roseus), buah mengkudu (Morinda citrifolia) dan pada bunga cengkeh

(Syzygium aromaticum).

1.3 Hipotesis

1. Senyawa metabolit sekunder pada tanaman akar wangi adalah golongan

terpenoid yang terdapat pada bagian akar tanaman.

2. Senyawa metabolit sekunder pada tanaman mint adalah golongan alkaloid

yang terkosentrasi di bagian batang tanaman.

3. Senyawa metabolit sekunder pada tanaman tapak dara adalah golongan

alkaloid dan terkonsentrasi pada bagian daun tanaman.

4. Senyawa metabolit sekunder pada tanaman cengkeh adalah golongan

alkaloid yang terkosentrasi di bunga tanaman.

5. Senyawa metabolit sekunder pada buah mengkudu adalah golongan

alkaloid dan terpenoid

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Jenis-jenis metabolit sekunder pada tumbuhan

Senyawa metabolit sekunder dibedakan menjadi tiga golongan, yaitu alkaloid,

fenolik, dan terpenoid. Berikut adalah gambaran umum dari ketiga golongan senyawa

metabolit sekunder tersebut.

2.1.1 Alkaloid

Senyawa alkaloid memiliki ciri khas, yaitu memiliki atom nitrogen

pada cincin heterosikliknya. Pada tanaman, alkaloid berperan sebagai

salah satu alat pertahanan, karena bersifat toksik. Beberapa senyawa

alkaloid bersifat stimulan dan sedatif, seperti nikotin dan kafein (Taiz &

Zeiger, 2002). Berikut ini adalah beberapa struktur kerangka dasar dari

alkaloid.

Gambar 2.1 Gugus Fungsi Golongan Alkaloid

2.1.2 Fenolik

Senyawa fenolik dapat dikenali lewat adanya gugus fenol. Terdapat

dua jalur biosintesis utama (biosynthetic pathway) bagi senyawa fenolik,

yaitu shikimic acid pathway dan malonic acid pathway. Beberapa

senyawa fenolik bersifat allelopatik, yaitu menghambat pertumbuhan

tanaman lain di sekitar area tumbuhnya individu penghasil senyawa

fenolik, sehingga survival rate individu tersebut meningkat. Senyawa

golongan fenolik dari kelas flavonoid bersifat sebagai atraktan bagi

polinator lewat tampilan visual, misalnya anthosianin. Beberapa senyawa

fenolik juga berfungsi untuk memperkokoh bagian tanaman tertentu,

seperti lignin dan tanin (Taiz & Zeiger, 2002). Berikut contoh senyawa

dengan gugus fungsi fenolik.

Gambar 2.2 Gugus Fungsi Golongan senyawa fenolik

2.1.3 Terpenoid

Senyawa terpenoid terdiri dari isopentana dengan rantai karbon

bercabang, atau disebut juga isoprene unit. Triterpenoid mempunyai ciri

khas yaitu berupa senyawa tanpa warna, berbentuk kristal, mempunyai

titik leleh yang tinggi serta bersifat optis aktif (Harborne, 1987). Terdapat

dua jalur biosintesis utama bagi senyawa terpenoid, yaitu mevalonic acid

pathway dan methylerythritol phosphate pathway. Senyawa terpenoid

tertentu berperan sebagai penunjang pertumbuhan dan perkembangan,

misalnya giberelin. Beberapa senyawa terpenoid bersifat detterent atau

pengusir bagi predator, seperti limonoid (Taiz & Zeiger, 2002).

Gambar 2.3 Struktur Dasar Tritepenoid

2.2 Uji metabolit sekunder dengan metode histokimia dan kolorimetri

Beberapa metode pengidentifikasian senyawa metabolit sekunder pada

tanaman adalah secara histokimia dan kolorimetri. Histokimia adalah suatu

metode untuk menganalisis susunan zat kimia yang ada pada jaringan

tumbuhan.Metode dan teknik kerja histokimia pada umumnya menggunakan

reagen khusus untuk mendeteksi adanya senyawa kimia dalam tumbuhan

tersebut. Pengujian secara histokimia ini dilakukan melalui penambahan

reagen tertentu (Dey, 1989). Contoh reagennya adalah reagen Jeffrey. Indikasi

positif larutan Jeffrey adalah adanya warna kuning tua pada preparat yang

menandakan adanya kandungan alkaloid (Raffauf, 1962).

Kolorimetri adalah metode analisis berdasarkan tampilan visual berupa

warna larutan yang telah diberi reagen dibandingkan terhadap warna larutan

standar yang dijadikan acuan (Heidcamp, 2005). Pengujian secara kolorimetri

diawali dengan pembuatan ekstrak suatu komponen yang ingin diuji,

kemudian dilanjutkan dengan uji dengan reagen berdasarkan uji yang

dilakukan (Raffauf, 1962).

2.3 Reaksi-reaksi uji metabolit sekunder

1. Uji Alkaloid dengan Reagen Jeffrey

Indikasi positif larutan Jeffrey adalah adanya warna kuning tua pada

preparat yang menandakan adanya kandungan alkaloid (Raffauf, 1962).

Senyawa alkaloid ini terletak di epidermis, pembuluh angkut, gabus, buah

dan biji serta mesofil daun (Brossi,1990).

Reaksi alkaloid dengan reagen Jeffrey :

Gambar 2.4 Reaksi Alkaloid

2. Uji Terpenoid dengan Reagen Neutral Red

Pengujian terpenoid dengan menggunakan reagen Neutral Red akan

menghasilkan perubahan warna menjadi berwarna merah muda atau

merah (Jones, 2002). Reagen Neutral Red ini akan membuat sampel

menjadi berwarna kuning jika dalam keadaan basa. Sedangkan pada

sampel yang memiliki suasana asam maka warnanya akan tetap merah.

Terpenoid merupakan senyawa yang disintesis dari asam asetat, sehingga

ketika ditambahkan dengan reagen Neutral Red maka akan menghasilkan

warna merah.

3. Uji Alkaloid dengan Reagen Dragendorff

Reagen Dragendorff merupakan reagen yang digunakan untuk

mengidentifikasi senyawa alkaloid maupun heterosiklik nitrogen. Adanya

kandungan senyawa alkaloid pada suatu sampel akan memberikan

perubahan warna yaitu warna jingga sampai kemerahan dengan latar

belakang berwarna kuning (Waksmunzka, 2008).

Gambar 2.5 Reaksi alkaloid dengan reagen Dragendorff

4. Uji Terpenoid dengan Reagen Lieberman-Buschard

Uji terpenoid dengan menggunakan reagen Lieberman-Buschard akan

menghasilkan warna coklat kehitaman pada sampel yang diuji. Reaksi

pembentukan warna ini terjadi akibat adanya gugus kromofor yang

disebabkan oleh proses abrsorpsi panjang gelombang tertentu oleh

senyawa organik (Nurhairi, 2010). Gugus kromofor adalah suatu gugus

fungsi yang tidak terhubung dengan gugus lain, serta merupakan senyawa

organik yang memiliki ikatan rangkap terkonjugasi (Wiryawan, 2008).

Reaksi Triterpenoid dengan reagen Lieberman-Buschard :

Gambar 2.6 Reaksi Triterpenoid dengan reagen Lieberman-Buschard

BAB III

METODOLOGI KERJA

3.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan pada praktikum ini ialah:

Tabel 3.1. Alat dan Bahan

Alat Bahan

Mikroskop Tapak dara

Silet Akar wangi

Pelat tetes Batang mint

Mortar Bunga cengkeh

Pestel Buah mengkudu

Jarum jara 5 ml etanol 96%

Kaca preparat & kaca objek Reagen Dragendorff

Pipet Reagen Lieberman-Burchard

Reagen Jeffrey

Reagen Neutral-Red

Aquades

3.2 Cara Kerja

3.2.1 Histokimia (uji alkaloid dan uji terpenoid)

Organ tanaman yang akan diidentifikasi (cengkeh, batang min,

daun tapak dara,akar wangi) disayat sedemikian rupa untuk

kemudian dibuat preparat. Sayatan pada kaca preparat ditetesi

dengan reagen Jeffrey untuk uji alkaloid dan reagen Neutral-Red

untuk uji terpenoid, diteteskan sebanyak 2 tetes, secara terpisah.

Preparat diamati dibawah mikroskop, lalu dianalisis kandungannya

berdasarkan warna hasil reaksi.

3.2.2 Kolorimetri (uji alkaloid dan uji terpenoid)

Organ tanaman yang akan diidentifikasi (batang min dan buah

mengkudu) diekstraksi dengan penggerusan dan pelarutan

menggunakan 5 mL etanol 96%, lalu disaring. Setelah didapat

ekstrak, sebanyak 5 tetes ekstrak diteteskan ke atas pelat tetes.

Selanjutnya ekstrak pada pelat tetes ditetesi reagen Dragendorff

untuk uji alkaloid, dan reagen Lieberman-Burchard untuk uji

terpenoid, masing-masing 3 tetes secara terpisah. Hasil

pencampuran ekstrak dengan reagen kemudian dianalisis

berdasarkan warnanya.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN & PEMBAHASAN

4.1 Hasil pengamatan

Berikut adalah tabel hasil pengamatan pada pratikum ini.

Tabel 4.1 Struktur Akar, Batang, Daun Tumbuhan Dikotil

Bagian Hasil Pengamatan Literatur

Akar

Gambar 4.1

Akar Ranunculus

Perbesaran 400 x

(Dokumentasi Pribadi, 2015)

Gambar 4.2

Akar Ranunculus

Perbesaran 400 x

(Roberts, 1998)

Batang

Gambar 4.3

Batang Helianthus annus

Perbesaran 100 x

Gambar 4.4

Batang Helianthus annus

(Dokumentasi Pribadi, 2015) (Roberts, 1998)

Daun

Gambar 4.5

Daun Ficus sp.

Perbesaran 100 x


Gambar 4.6

Daun Ficus sp.

Perbesaran 40x

(Anonim, Tanpa Tahun)

Tabel 4.2 Struktur Akar, Batang, Daun Tumbuhan Monokotil

Bagian Hasil Pengamatan Literatur

Akar

Gambar 4.7

Akar Zea mays

Perbesaran 40 x


Gambar 4.8

Akar Zea mays

Perbesaran 100 x

(Roberts, 1998)

Batang

Gambar 4.9

Batang Zea mays

Perbesaran 40 x


Gambar 4.10

Batang Zea mays

Perbesaran 400 x

(Roberts, 1998)

Daun

Gambar 4.11

Daun Zea mays

Perbesaran 40x


Gambar 4.12

Daun Zea mays

Perbesaran 100 x

(Roberts, 1998)

Tabel 4.3 Hasil Uji Histokimia Tanaman

No

Bagian

yang di

uji

Hasil Uji Terpenoid Hasil Uji Alkaloid

1

Akar

(Akar

Wangi)

Gambar 4.13

Akar Vetiveria zizanioides


Perbesaran 100 x

Warna kemerahan pada hampir

seluruh bagian menunjukan

adanya senyawa terpenoid

Gambar 4.14

Akar Vetiveria zizanioides


Perbesaran 100 x

Terjadi perubahan warna

menjadi kecoklatan pada

bagian epidermis dan

pembuluh angkut

2 Batang

Mint

Gambar 4.15

Batang Menta codifolia


Perbesaran 100 x

Gambar 4.16

Batang Menta codifolia


Perbesaran 100 x

Terjadi perubahan warna merah

pada jaringan dasar dan

epidermis menunjukan adanya

triterpenoid


coklat yang menunjukan

adanya alkaloid .

3

Daun

(Tapak

dara)Gambar 4.17

Daun Catharanthus roseus


Perbesaran 100 x

Terdapat warna merah pada

bagian epidermis dan jaringan

bunga karang yang menunjukan

adanya triterpenoid

Gambar 4.18

Daun Catharanthus roseus


Perbesaran 100 x

Terjadi perubahan warna pada

bagian jaringan parenkim

yang menunjukan adanya

alkaloid

4 Bunga

(Cengkeh)

Gambar 4.19

Bunga Syzygium aromaticum

Gambar 4.20

Bunga Syzygium aromaticum


Perbesaran 400 x

Terjadi perubahan warna pada

bagian epidermis


Perbesaran 400 x


Tabel 4.4 Hasil Uji Kolorimetri Tanaman

No.Bagian yang di

uji

Hasil Uji

Terpenoid

Hasil Uji

AlkaloidGambar

1Buah

(Mengkudu)

+

(Hijau muda)

+

(jingga-

kecoklatan)

Gambar 4.20

Hasil Uji Kolorimetri


2 Batang (Mint)+

(hijau pekat)

+

(jingga

kecolatan)

4.2 Pembahasan

Berdasarkan hasil uji histokimia, terlihat bahwa senyawa metabolit sekunder

menempati bagian ground tissue yang terdiri dari sel-sel parenkim, baik di bagian

akar maupun batang. Khusus pada daun, senyawa metabolit sekunder tampak pada

bagian epidermis. Pengujian histokimia menggunakan reagen Jeffrey untuk

menganalisis kandungan alkaloid dan untuk menganalisis triterpenoid digunakan

reagen Neutral Red. Sedangkan pada kolorimetri menggunakan reagen Dragendorff

untuk analisa alkaloid dan reagen Liebermann – Buschard untuk menganalisa

triterpenoid.

Pada akar wangi kandungan alkaloid dan terpenoid yang ditunjukkan dengan

adanya perubahan warna jaringan akar menjadi merah tua dalam pengujian

menggunakan reagen Neutral red. Hal ini sesuai dengan konstituen minyak akar

wangi yang terdiri dari hidrokarbon sesquiterpen, vetiverols sekitar 45-65%,

vetivones sekitar 8-35, lalu tiga senyawa karbonil α–vetivone, β-vetivone, khusimon

merupakan komponen utama yang mempengaruhi bau minyak akar wangi (Crozier et

al., 2006).

Pada daun tapak dara hasil uji histokimia menunjukkan warna yang

kecoklatan pada bagian korteks dan endodermisnya dengan reagen Jeffrey. Hasil ini

menunjukkan bahwa pada akar tanaman ini terakumulasi metabolit sekunder dari

kelompok alkaloid. Dari hasil uji dengan reagen Neutral Red, jaringan akar tapak

dara ini terlihat warna kemerahan pada bagian korteksnya. Bagian daun tapak dara

juga menunjukkan hasil uji positif khususnya di bagian mesofil daunnya.Metabolit

sekunder pada batang tapak dara dapat ditemukan pada bagian korteks. Metabolit

sekunder pada tapak dara dapat ditemukan pada seluruh bagian tumbuhan tersebut

(Crozier et al, 2006).

Batang mint dan bunga cengkeh juga didapatkan hasil uji yang positif

mengandung alkaloid dan tripernoid. Senyawa alkaloid dan tripernoid banyak

tersimpan pada jaringan epidermis. Jaringan epidermis merupakan jaringan paling

luar yang berfungsi sebagai pelindung jaringan dibawahnya. Jaringan epidermis ini

menutup seluruh permukaan organ tumbuhan (Fahn, 1995). Senyawa alkaloid

tersebar di beberapa bagian organ tumbuhan yaitu pada epidermis, kambium gabus,

gabus, ovule, pembuluh angkut serta pada buah dan biji (Brossi, 1990).

Uji secara kolorimetri pada batang mint dan buah mengkudu menunjukkan

adannya warna jingga setelah penetesan reagen Dragendorff, ini menunjukan adanya

senyawa metabolit sekunder golongan alkaloid, sedangkan warna gelap atau

kecoklatan setelah penetesan reagen Lieberman-Burchard menunjukan adanya adanya

senyawa metabolit sekunder golongan terpenoid. Kolorimetri biasanya digunakan

untuk uji zat-zat seperti vitamin, karbohidrat, mineral, protein, lemak, dan lain-lain.

Mula-mula ekstrak suatu komponen yang ingin diuji, kemudian dilanjutkan dengan

uji dengan reagen berdasarkan uji yang dilakukan (Raffauf, 1962). Dengan uji

kolorimetri dapat ditentukan kalau kadar alkaloid dan terpenoid pada batang mint,

tetapi tidak bisa mengetahui dimana tempat terjadinya metabolit sekunder.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Kesimpulan dari praktikum ini yaitu sebagai berikut :

1. Tumbuhan akar wangi (Vetiveria zizanioides), batang mint (Menta codifolia),

daun tapak dara (Catharanthus roseus), buah mengkudu (Morinda citrifolia)

dan bunga cengkeh (Syzygium aromaticum) mengandung senyawa metabolit

sekunder berupa senyawa alkaloid dan terpenoid.

2. Letak senyawa metabolit sekunder pada tumbuhan akar wangi (Vetiveria

zizanioides), batang mint (Menta codifolia), daun tapak dara (Catharanthus

roseus), terkonsentrasi di jaringan epidermis, jaringan pembuluh serta

jaringan parenkim. Sedangkan pada bunga cengkeh (Syzygium aromaticum)

terkosentrasi pada bagian bakal buah.

1.2. Saran

Saran untuk pratikum ini ialah :

1. Jika membuat preparat, sayatlah setipis mungkin sehingga gambar yang

dihasilkan jelas dan bagus.

2. Menghemat pemakaian reagen agar semua kelompok mendapatkan reagen

untuk melakukan uji metabolit sekunder.

3. Usahakan tidak membentuk gelembung air saat menutup kaca objek,

karena akan mengganggu pengamatan dalam menentukan letak metabolit

sekunder tanaman.

DAFTAR PUSTAKA

Ajayi, I.A.; Ajibade,O.; Oderinde, R.A. 2011. Preliminary Phytochemical Analysis of some Plant Seeds. Tokyo: Research Journal of Chemical Sciences.

Crozier, A; Clifford, M; Ashihara, A. 2006.Plant Secondary Metabolites: Occurrence, Structure, and Role in Human Diet. Oxfor: Blackwell Publishing.

Taiz, Lincoln., Zeiger, Eduardo. 2002. Plant Physiology. Sinauer Associates.

Raffauf, R.F. 1962. A Simple Field Test for Alkaloid-containing Plants. New York: Economic Botany.

Williamson. 1999. Macroscale and Microscale Organic Experiments 3rd Edition.

Boston: Prenctice Hall Inc.

Brossi, Arnold. 1990.The Alkaloids. San Diego : Academic Press

Fahn, A. 1995. Anatomi Tumbuhan Edisi Ketiga. Yogyakarta: Gadjah Mada

University Press

Gerdel, R. W.1928. “The Colorimetric Determination of Total Phosporous in Plant Solutions”Ohio Journal of Science 28(4) : 229-236.

Harborne, J.B., 1987. Metode Fitokimia : Penuntun Cara Modern Menganalisis

Tumbuhan Edisi Kedua. ITB : Bandung

Houghton, P.J., 2008, Secondary Metabolites-Amino Acid Derivatives, dalam

Waksmundzka, M., Shelma, J., Kowlska, T., (Eds.), Thin Layer Chromatografy

in Phytochemistry. CRC Press :New York

Jones, M. Lamar. 2002.Connective tissues and stains In Theory and Practice of Histological Techniques, 5th edn (eds J.D. Bancroft and M. Gamble).Edinburgh: Churchill Livingstone

Keeton, W. T. (1980), Biological Science. 3rd Ed. W. W. Norton and Company :New York, 844-845.

Yubin,Ji.,Miao,Yu.,Bing,Wang.,Yao,Zhang.2014.“The extraction, separation and purification of alkaloids in the natural medicine” Journal of Chemical and Pharmaceutical Research 6(1):338-345

Cowan, Marjorie Murphy. 1999. “Plant Products as Antimicrobial Agents” Clinical Microbiology Reviews 12(4) : 564-582

.

metabolit sekunder

Documents

Transcript of metabolit sekunder