AKTIVITAS ENZIM PEROKSIDASE DAN POLIFENOL OKSIDASE PADA KALUS TERUNG BELANDA (Solanum betaceum Cav.) SETELAH DIINDUKSI KOLKISIN SKRIPSI

Transkripsi

1 AKTIVITAS ENZIM PEROKSIDASE DAN POLIFENOL OKSIDASE PADA KALUS TERUNG BELANDA (Solanum betaceum Cav.) SETELAH DIINDUKSI KOLKISIN SKRIPSI WIDYA SARI AKRIYANI DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

2 PERSETUJUAN Judul : AKTIVITAS ENZIM PEROKSIDASE DAN POLIFENOL OKSIDASE PADA KALUS TERUNG BELANDA (Solanum betaceum Cav.) SETELAH DIINDUKSI KOLKISIN Kategori : SKRIPSI Nama : WIDYA SARI AKRIYANI Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) BIOLOGI Departemen Fakultas Komisi Pembimbing : : BIOLOGI : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, November 2009 Pembimbing II Pembimbing I Dra. Isnaini Nurwahyuni, M.Sc Dra. Elimasni, M.Si NIP NIP Diketahui/Disetujui oleh Departemen Biologi FMIPA USU Ketua, Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc. NIP

3 PERNYATAAN AKTIVITAS ENZIM PEROKSIDASE DAN POLIFENOL OKSIDASE PADA KALUS TERUNG BELANDA (Solanum betaceum Cav.) SETELAH DIINDUKSI KOLKISIN SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, November 2009 WIDYA SARI AKRIYANI

4 PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan hasil penelitian ini dengan judul Aktivitas Enzim Peroksidase dan Polifenol Oksidase Pada Kalus Terung Belanda (Solanum betaceum Cav.) Setelah Diinduksi Kolkisin. Penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Ibu Dra.Elimasni, M.Si dan Ibu Dra.Isnaini Nurwahyuni, M.Sc yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan skripsi ini serta memberi doa dan dukungannya, kepada Bapak Prof. Dr.Dwi Suryanto, M.Sc selaku pembimbing serta ketua Departemen Biologi, Ibu Yurnaliza, M.Si, Bapak Riyanto Sinaga, M.Si selaku penasehat akademik, Ibu Deni Supriharti, M.Sc, Ibu Prof.Dr.Retno Widhiastuti, M.Si, Bapak Arlen,H.J, Kepada Bapak Nursal, kepada Ibu dan Bapak dosen Departemen Biologi yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuannya dalam perkuliahan, kepada Ibu Nurhasni Muluk, Ibu Roslina Ginting dan Bang Erwin selaku pegawai di Departemen Biologi. Kepada Bapak Edi Marliyanto selaku Dekan FMIPA USU. Juga Kepada Pegawai Laboratorium Biomolekuler, Marihat dan para asisten Farmasi Kuantitatif, Suji, Limiyan, dan Gema. Terima kasih juga kepada Ayahku Bahrul Akri dan Ibuku Rayoani, serta adikadikku tercinta Dedi Adriyansyah, M. Fachru Rozi dan Dinda Fachrani Akri yang selalu memberi semangat, dukungan, doa dan kasih sayang kepada penulis. Kepada seluruh keluarga besarku di Medan maupun di Padang dan di Jakarta. Terima kasih juga kepada para sahabat-sahabatku yang selalu menemaniku dalam suka dan duka, Ulan, Nikma, Irfan, Andi, Kabul, Effendi, Imus, Ummi, Utin, Susi, Rico, Maysarah, Diana, Kak Put, Rahmad, Fifi, Dahin, Juned, Eri, Dwi, Andini, Yanti, Seneng, Siti, Riris, Timah, Susanty SM, Susanti Giant, Ocid, Fitria, Kalis, Ruth, Beca, Tober, Misran, Valen, Simlah, Julita, Erna, Erni, Delni, Winda, Dini, Verta, Taripar, Sarah L.P, dan Kurniayanti. Abang asuhku Bang M. Ghazali (Jhalie), kak Maini, Bang Rizki, bang Yophi, kak Atika, kak Ika dan senior-senior stambuk 02, 03 dan 04 lainnya. Adik-adik juniorku Zuki, Umri, Mirza, Asril, Surya, Fatma, Farid, Nila, Zulfa, Nurma, Tetty, Kasbi, Dwi Ramdhani, Sirma, Tombak, dan semuanya adik-adik junior stambuk 06, 07 dan 08 serta adik-adik dari jurusan Kimia Analis yang selalu memberikan semangat dan doanya. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada teman-teman SMA, kepada Dian, Irma, Ika, Ober, Dinda, Novo, Ratih, Kak Dodi yang selalu memberikan doa dan dukungannya. Kepada Raden Nugroho Adi Negoro, kepada Bang Asrul, Joko, Bang Anto. Kepada Ibu dan Bapak Guru TK/ Madrasah Al Iklasiyah, SD Muhammadiyah 17, SMPN 6 Medan dan SMAN 14 Medan yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuannya selama ini. Penulis mengharapkan skripsi ini dapat bermanfaat bagi peneliti selanjutnya. Dan dapat digunakan untuk penelitian yang berhubungan dengan judul skripsi ini. Sebelum dan sesudahnya, penulis mengucapkan terima kasih.

5 ABSTRAK Penelitian tentang Aktivitas Enzim Peroksidase dan Polifenol Oksidase Pada Kalus Terung Belanda (Solanum betaceum Cav.) Setelah Diinduksi Kolkisin telah dilakukan pada bulan April sampai dengan Agustus 2009 di Laboratorium Kultur Jaringan, Departemen Biologi, FMIPA USU, Laboratorium Biomolekuler, PPKS, Marihat, Pematang Siantar dan Laboratorium Farmasi Kuantitatif, Fakultas Farmasi USU dan Laboratorium Kimia Bahan Pangan, Fakultas Pertanian USU. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian kolkisin dengan konsentrasi dan lama waktu perendaman yang paling baik terhadap nilai aktivitas enzim Peroksidase dan Polifenol oksidase pada kalus Terung Belanda. Metode penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial dengan 2 faktor yaitu faktor konsentrasi kolkisin 0: 0,01: 0,1 dan 1% serta lama waktu perendaman 5, 15 dan 30 menit. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa konsentrasi yang diberikan akan berpengaruh terhadap nilai berat basah dan nilai aktivitas enzim Peroksidase dan Polifenol oksidase sedangkan waktu perendaman berpengaruh secara fluktuatif. Dari hasil yang diperoleh bahwa perlakuan dengan konsentrasi kolkisin 0,1% (C3) memiliki rataan berat basah yang paling tinggi yaitu sebesar 1,32 g, sedangkan perlakuan kolkisin 1% memiliki berat basah yang paling rendah yaitu sebesar 1,14 g. Untuk nilai aktivitas tinggi terdapat pada perlakuan kolkisin 0,1% dengan waktu perendaman 30 menit (C 3 T 3 ) sebesar 0,0082 unit dan nilai aktivitas yang paling rendah pada perlakuan kolkisin 1% dengan waktu perendaman 5 menit (C 4 T 1 ) sebesar 0,0068 unit. Untuk nilai aktivitas PPO tertinggi terdapat pada perlakuan kolkisin 0,01% dengan waktu perendaman 30 menit (C 2 T 3 ) sebesar 0,0066 unit, sedangkan nilai PPO terrendah pada perlakuan kolkisin 0% dengan waktu perendaman 30 menit sebesar 0,0041unit. Kata Kunci : Kolkisin, Peroksidase, Polifenol Oksidase, Solanum betaceum Cav.

6 ACTIVITIES OF PEROXIDASE AND POLYPHENOL OXIDASE OF TAMARILLO CALLI (Solanum betaceum Cav.) INDUCTION BY COLCHISINE ABSTRACT The study on Peroxidase and Polyphenol Oxidase of Tamarillo (Solanum betaceum Cav.) Calli Induction by Colchisine has been done on April to August 2009 in Tissue Culture Laboratory, Biology Departement of North Sumatera, Biomoleculer Laboratory of PPKS Marihat, Pematang Siantar, Quantitative Pharmacy, Pharmacy of North Sumatera and Material of Chemical, Agriculture of North Sumatera. The objective of the research was to obtain the effect of the best concentration and submertion time in colchisine to activity of peroxidase and polyphenol oxidase of tamarillo calli. The research used Completly Randomized Design with 2 factors, which is 4 levels of colchisine (0; 0,01; 0,1 and 1%) and 3 levels submertion time (5, 15 and 30 minutes). The statistical analysis showed that with concentration affected to fresh weight of calli and the enzyme activities, however, the submertion time is fluctuation. The calli treated 0,1% colchisine has the great value of fresh weight 1,32 g and the lowest of fresh weight 1% (C4) with the value 1,14 g. The colchisine treatment of C 3 T 3 indicated the great value of PO activity was equal to 0,0082 unit and meanwhile the PPO activity was 0,0066 unit for the treatment of C 2 T 3. The lowest value of peroxidase activity was 0,0068 unit in C 4 T 1, and PPO activity was 0,0041 unit in C 1 T 3. Key Words : Colchisine, Peroxidase, Polyphenol Oxidase, Solanum betaceum Cav.

7 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Halaman ii iii iv v vi vii viii ix BAB 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Permasalahan Tujuan Hipotesis Manfaat Penelitian 4 BAB 2 Tinjauan Pustaka 2.1 Botani Solanum betaceum Cav Budidaya Terung Belanda Secara In Vitro Media Kultur Jaringan Kalus Kolkisin Poliploidi Enzim Enzim Peroksidase (PO) Enzim Polifenol Oksidase (PPO) 14 BAB 3 Bahan dan Metode 3.1 Waktu dan Tempat Alat dan Bahan Penelitian Metoda Penelitian Cara Kerja Sterilisasi Alat dan Bahan Pembuatan Media Sterilisasi Biji dan Perlakuan Biji Pada larutan Kolkisin Penanaman Biji Pada Media MS Pemeliharaan Kultur Kalus Pada Media MS Pembuatan Reagen Coomassie Briliant Blue G Pembuatan kurva standar Bovine Serum Albumin (BSA) Ekstraksi Kalus Determinasi Protein Penentuan Aktivitas Enzim Pengujian Enzim Peroksidase (PO) 22

8 3.5.2 Pengujian Enzim Polifenol Oksidase (PPO) Parameter Pengamatan Analisa Data 23 BAB 4 Hasil dan Pembahasan 4.1 Persentase Kultur Hidup Setelah Diinduksi Kolkisin Berat Basah Kalus (g) Warna Kalus Proliferasi Kalus Persentase Kultur Terkontaminasi (%) Kadar Protein Kalus Penentuan Aktivitas Enzim Peroksidase Penentuan Aktivitas Enzim Polifenol Oksidase 35 BAB 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Saran 38 Daftar Pustaka 39 Lampiran A: Komposisi Media MS (Murashige dan Skoog) 46 Lampiran B: Alur Kerja Pembuatan Reagen 47 Coomassie Briliant Blue G-250 Lampiran C: Alur Kerja Pembuatan Kurva Standar BSA 48 Lampiran D: Alur Kerja Ekstraksi Kalus 49 Lampiran E: Alur Kerja Kerja Determinasi Protein 50 Lampiran F: Alur Kerja Penentuan Aktivitas Enzim Peroksidase 51 Lampiran G: Alur Kerja Penentuan Aktivitas Enzim Polifenol Oksidase 52 Lampiran H: Lay-out Penelitian 53 Lampiran I: Data Pengamatan Persentase Kultur Hidup Setelah Diinduksi 54 Kolkisin Lampiran J: Data Pengamatan persentase Kultur Terkontaminasi 55 Lampiran K: Data Pengamatan Warna Kalus 56 Lampiran L: Data Pengamatan Awal Pembentukan Kalus 57 Lampiran M: Data Pengamatan Berat Basah Kalus (g) 58 Lampiran N: Data Pengukuran Kurva Standar BSA 60 Lampiran O: Data Pengukuran Kurva Standar Pyrogallol 62 Lampiran P: Data Pengukuran Determinasi Protein Kalus 64 Lampiran Q: Data Pengamatan Hasil Pengukuran Aktivitas Peroksidase 65 Lampiran R: Data Pengamatan Hasil Pengukuran Aktivitas Polifenol Oksidase 66 Lampiran S: Data Pengamatan Nilai Pyrogallol Yang Diubah 67 Menjadi Purpurogallin Pada Peroksidase Lampiran T: Data Pengamatan Nilai Pyrogallol Yang Diubah 68 Menjadi Purpurogallin Pada Polifenol Oksidase

9 DAFTAR TABEL Halaman Tabel Persentase Kultur Kalus Biji Terung Belanda yang hidup 24 setelah diinduksi Kolkisin Tabel Hubungan Antara Berat Basah Kalus Terhadap Perlakuan 25 Kolkisin Dan Waktu Perendaman Tabel Warna Kalus Setiap Perlakuan 27 Tabel Proliferasi Kalus Yang Hidup Dan Beregenerasi 29 Tabel Pengukuran Nilai Aktivitas Peroksidase 33 Tabel Pengukuran Nilai Aktivitas Polifenol Oksidase 35

10 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar Biji Terung Belanda yang akan Diinduksi Kolkisin 19 Gambar Pemeliharaan Kalus pada media MS di Ruang Kultur 20 Gambar Warna Kalus Yang Terbentuk 28 Gambar Kalus Yang Membentuk Tunas 29 Gambar Kalus Yang Mengalami Kontaminasi 31 Gambar Perlakuan Kolkisin Dengan Nilai Kadar Protein Kalus 32 Gambar Perlakuan Kolkisin Dan Waktu Perendaman Dengan Nilai 33 Aktivitas Peroksidase Gambar 4.50 Perlakuan Kolkisin Dan Waktu Perendaman Dengan Nilai 35 Aktivitas Polifenol Oksidase