MORFOLOGI, KADAR FLAVONOID TOTAL, DAN AKTIVITAS ... · C. Tujuan Penelitian ... D. Rancangan...

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



Tabel 4.4 Rendemen Kecambah Kacang Gude Terelisitasi dengan Variasi



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


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


Elisitasi (a), Konsentrasi Elisitor NaCl dan Waktu

Perkecambahan (b) terhadap Kadar Flavonoid Total Kecambah

Kacang Gude Terelisitasi ........................................................ 37


Elisitasi (a), Konsentrasi Elisitor NaCl dan Waktu

Perkecambahan (b), Waktu Elisitasi dan Waktu Perkecambahan

(c) terhadap DPPH Radical Scavenging Kecambah Kacang

Gude Terelisitasi ...................................................................... 41


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



Daya Perkecambahan Kecambah Kacang Gude Terelisitasi

.................................................................................................. 72



Rendemen Kecambah Kacang Gude Terelisitasi .................... 80



Kadar Flavonoid Total Kecambah Kacang Gude Terelisitasi

.................................................................................................. 86



DPPH Radical Scavenging Kecambah Kacang Gude Terelisitasi

.................................................................................................. 91



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


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


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

MORFOLOGI, KADAR FLAVONOID TOTAL, DAN AKTIVITAS ... · C. Tujuan Penelitian ... D. Rancangan...

Documents

Transcript of MORFOLOGI, KADAR FLAVONOID TOTAL, DAN AKTIVITAS ... · C. Tujuan Penelitian ... D. Rancangan...