ADLN-PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

Transkripsi

1 PENGARUH VARIASI KONSENTRASI SUKROSA DAN ERITROSA 4-FOSFAT TERHADAP BIOMASSA DAN KADAR FLAVONOID KULTUR NODUS BATANG SAMBUNG NYAWA [Gynura procumbens (Lour) Merr.] SECARA IN VITRO TESIS untuk memenuhi sebagian syarat mencapai gelar akademik Magister Sains (M.Si) Silvina Resti Lestari NIM Program Studi Magister Biologi Departemen Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Surabaya Februari 2016 Tesis

2 ii

3 iii

4 KATA PENGANTAR Syukur alhamdulillah penulis ucapkan kepada Allah SWT, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tesis yang berjudul: Pengaruh Variasi Konsentrasi Sukrosa dan Eritrosa 4-fosfat Terhadap Biomassa dan Kadar Flavonoid Kultur Nodus Batang Sambung Nyawa [Gynura procumbens (Lour) Merr.] Secara In Vitro. Penyusunan Tesis ini merupakan suatu syarat untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Magister Sains (M.Si) pada Jurusan Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga. Dalam menyusun Tesis ini, penulis banyak memperoleh bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada 1. Dr. Y. Sri Wulan Manuhara, M.Si dan Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA selaku pembimbing atas kesabaran dan bimbingan dalam pelaksanaan tesis. 2. Dr. Edy Setiti Wida U., MS., Dr. Junairiah, M. Kes., dan Dr. Sri Puji Astuti W., M.Si. selaku dosen penguji yang telah memberikan saran, kritik dan masukan yang sangat bermanfaat dalam penyusunan tesis. 3. Dr. Sri Puji Astuti W, M.Si. selaku koordinator Program Studi Magister Biologi, Departemen Biologi, FSAINTEK, Universitas Airlangga. 4. Kedua orang tua Drs. H. Namin, M.Pd. dan Dra. Hj. Hasinah, serta Ramdan Afrianto atas segala bentuk dukungannya. 5. Segenap dosen, staff dan laboran Departemen Biologi, FSAINTEK, Universitas Airlangga yang telah memberikan ilmu dan bantuan yang bermanfaat. 6. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Magister Biologi, Departemen Biologi, FSAINTEK, Universitas Airlangga atas dorongan, semangat dan bantuan selama kuliah. 7. Semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan tesis. Penulis menyadari bahwa dalam menyusun Tesis ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun guna sempurnannya Tesis ini. Harapan penulis, semoga ini dapat diterima dan bermanfaat iv

5 bagi kita semua serta bagi pembacanya. Akhir kata, semoga Allah SWT senantiasa memberikan rahmat dan hidayahnya kepada kita semua. Amin. Surabaya, Februari 2016 Penulis v

6 Silvina Resti Lestari Pengaruh Variasi Konsentrasi Sukrosa dan Eritrosa 4- Fosfat terhadap Biomassa dan Kadar Flavonoid Kultur Nodus Batang Sambung Nyawa [Gynura Procumbens (Lour) Merr.] Secara In Vitro Tesis ini dibawah bimbingan : Dr. Y. Sri Wulan Manuhara M.Si dan Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA, Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya ABSTRAK Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat terhadap biomassa dan kadar flavonoid kultur nodus batang sambung nyawa [Gynura Procumbens (Lour) Merr.] dalam media MS padat dengan penambahan 2 mg/l IAA + 4 mg/l BA. Konsentrasi sukrosa yang digunakan adalah 10, g/l, 30 g/l, 50 g/l dan konsentrasi eritrosa 4-fosfat 0 µm; 1 µm; 2,5 µm; 5 µm; 25 µm. Rancangan penelitian menggunakan dua faktor dalam Rancangan Acak Lengkap. Biomassa diperoleh dengan menimbang berat segar dan berat kering tunas dan dianalisis menggunakan uji Brown Forsythe. Analisis flavonoid dilakukan dengan menggunakan metode kromatografi lapis tipis dan spektrofotometer UV-Vis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian perlakuan variasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa berpengaruh terhadap biomassa kultur nodus batang sambung nyawa dalam media MS padat dengan penambahan 2 mg/l IAA + 4 mg/l BA. Medium dengan penambahan 50 g/l sukrosa memberikan rerata biomassa segar yang paling tinggi, sedangkan biomassa kering tertinggi dihasilkan oleh perlakuan dengan penambahan 30 g/l sukrosa. Biomassa segar tertinggi diperoleh pada penambahan eritrosa 4-fosfat sampai 5 µm, begitu pula dengan biomassa keringnya. Rerata biomassa segar tertinggi pada perlakuan variasi konsentrasi kombinasi sukrosa dan eritosa-4-fosfat adalah perlakuan sukrosa 50 g/l dan eritrosa 4-fosfat 5 µm, sedangkan perlakuan 30 g/l sukrosa dikombinasikan dengan 5 µm eritrosa 4-fosfat memberikan hasil biomassa kering tertinggi. Kadar flavonoid tertinggi terdapat pada perlakuan dengan penambahan sukrosa 50 g/l tanpa eritrosa 4-fosfat dan sukrosa 50 g/l dikombinasikan dengan eritrosa 4-fosfat 1 µm. Pada penelitian ini, biomassa tunas tidak berkorelasi positif dengan kandungan flavonoid kultur nodus batang sambung nyawa. Pada perlakuan yang menghasilkan biomassa yang tinggi tidak berarti mengandung flavonoid yang tinggi. Kata kunci : biomassa, eritrosa 4-fosfat, flavonoid, Gynura procumbens, sukrosa vi

7 Silvina Resti Lestari Effect of Sucrose and Eritrosa 4-Phosphate Variation Concentrations to Biomass and Flavonoid Content on Stem Nodes In Vitro Cultures of Gynura procumbens (Lour) Merr. Supervised by : Dr. Y. Sri Wulan Manuhara M.Si and Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA, Department of Biology, Faculty of Science and Technology, Airlangga University, Surabaya ABSTRACT The purpose of this study was to determine the effect of varying concentrations of sucrose and eritrosa-4-phosphate to biomass and flavonoids content on nodal stem culture Gynura procumbens (Lour) Merr on MS medium with addition of 2 mg/l IAA + 4 mg/l BA. Sucrose concentration used was 10 g L, 30 g/l, 50 g/l and eritrosa-4-phosphate concentration 0 μm; 1 μm; 2.5 μm; 5 μm; 25 μm. The research design used two factors in a completely randomized design. Biomass obtained by weighing fresh and dry weight of shoots and analyzed using Brown Forsythe test. Analysis of flavonoid content using Thin Layer Chromatography and UV-Vis spectrophotometer. The results showed that the treatment of various concentrations of sucrose and eritrosa significantly affect on biomass. Medium supplemented with 50 g/l sucrose gave the highest average of fresh biomass, while the highest dry biomass was produced by treatment with the addition of 30 g/l sucrose. The highest fresh and dry biomass was obtained on the addition of eritrosa-4-phosphate to 5 μm. The highest fresh biomass in various concentration of a combination of sucrose and eritosa-4-phosphate treatment was sucrose 50 g/l and eritrosa-4-phosphate 5 μm, whereas treatment of 30 g/l of sucrose combined with 5 μm eritrosa-4-phosphate results the highest dry biomass. The highest flavonoids content was found in the treatment with sucrose 50 g/l without eritrosa-4-phosphate and sucrose 50 g/l combined with eritrosa-4-phosphate 1 μm. In this study, biomass wasn t positively correlated with the flavonoid content on stem nodes culture of G. procumbens. The treatment with high biomass does not mean it contained high flavonoids content anyway. Keyword: biomass, eritrose-4-phosphat, flavonoid, Gynura procumbens, sucrose vii

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PENYATAAN KATA PENGANTAR ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN BAB I PENDAHULUAN Halaman 1.1.Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat penelitian 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tinjauan tentang Tanaman Sambung Nyawa Tinjauan tentang Kandungan Kimia Tanaman Sambung Nyawa dan Pemanfaatannnya Tinjauan tentang Flavonoid dan Biosintesisnya Tinjauan tentang Sukrosa Tinjauan tentang Eritrosa 4-fosfat Tinjauan tentang Produksi Metabolit Sekunder melalui Kultur In Vitro Kerangka Konsep Penelitian Hipotesis 16 BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Bahan Alat Rancangan Penelitian Variabel Penelitian Definisi Operasional Cara kerja Tahap persiapan Tahap pelaksanaan Tahap pemanenan 23 i ii iii iv vi vii viii x xi xii viii

9 3.8. Analisis Data 25 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Kurva Pertumbuhan Pengaruh Variasi Konsentrasi Sukrosa terhadap Biomassa Kultur Nodus Batang Sambung Nyawa Pengaruh Variasi Konsentrasi Eritosa-4-fosfat terhadap Biomassa Kultur Nodus Batang Sambung Nyawa Pengaruh Variasi Konsentrasi Sukrosa dan Eritosa-4-fosfat terhadap Biomassa Kultur Nodus Batang Sambung Nyawa Pengaruh Variasi Konsentrasi Sukrosa dan Eritosa-4-fosfat terhadap Kadar Flavonoid Kultur Nodus Batang Sambung Nyawa 38 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran 47 DAFTAR PUSTAKA 48 LAMPIRAN 53 ix

10 DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1 Kombinasi perlakuan dari konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4- fosfat pada media MS padat dengan penambahan 2 mg/l IAA + 4 mg/l BA 18 2 Rerata biomassa tunas tanaman sambung nyawa akibat pengaruh variasi konsentrasi sukrosa 32 3 Rerata biomassa tunas tanaman sambung nyawa akibat pengaruh variasi konsentrasi eritrosa 4-fosfat pada media MS standar (konsentrasi sukrosa 30 g/l) 33 4 Rerata biomassa tunas tanaman sambung nyawa akibat pengaruh variasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat 35 5 Nilai absorbansi larutan sandar catechin menggunakan spektrofotomer UV-Vis pada panjang gelombang 510 nm 40 6 Kadar flavonoid ekstrak sambung nyawa dengan berbagai kombinasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat menggunakan spektrofotomer UV-Vis pada panjang gelombang 510 nm 42 x

11 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1 Habitus tanaman Gynura procumbens. Daun (kiri) dan batang (kanan) Gynura procumbens 7 2 Struktur flavonoid 9 3 Biosintesis flavonoid melalui jalur asam shikimat dan asam malonat 10 4 Skema jalur biosintesis flavonoid yang melibatkan sukrosa 11 5 Struktur eritrosa 4-fosfat 12 6 Skema kerangka konsep penelitian biomassa dan kadar flavonoid pada kultur nodus batang sambung nyawa (Gynura procumbens (Lour.) Merr.) dalam media MS padat + 2 mg/l IAA + 4 mg/l BA 15 7 Kurva pertumbuhan berdasarkan berat segar, berat kering, panjang tunas, jumlah tunas, jumlah daun dan jumlah akar 28 8 Pertumbuhan tunas Gynura procumbens dalam media MS padat + 2 mg/l IAA + 4 mg/l BA,umur 7 hari (A), 14 hari (B), 21 hari (C), 28 hari (D), 35 hari (E), 42 hari (F), 49 hari (G), dan 56 hari (H). Garis putih pada gambar mewakili 3 cm 30 9 Grafik rerata biomassa tunas tanaman sambung nyawa akibat pengaruh variasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat Perbandingan tunas Gynura procumbens setelah berumur 42 hari dengan perlakuan variasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat Perbandingan noda pada KLT dari hasil ekstraksi tunas Gynura procumbens pada berbagai perlakuan variasi konsentrasi sukrosa dan erirosa-4-fosfat setelah 42 hari masa kultur dibawah UV 366 dengan perlakuan variasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat Kurva standar hubungan antara konsentrasi catechin dan nilai absorbansi spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 510 nm Perbandingan kadar flavonoid (ppm/mg berat kering tunas) ekstrak sambung nyawa dengan berbagai kombinasi konsentrasi sukrosa dan eritrosa 4-fosfat 42 xi

12 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1 Komposisi media Murashige dan Skoog (MS) L-1 2 Hasil Uji Statistik dengan SPSS 16 L-2 3 Surat Keterangan Indentifikasi Gynura procumbens L-3 4 Dokumentasi Penelitian L-4 xii