PERTUMBUHAN DAN KANDUNGAN BAHAN BIOAKTIF Selaginella plana dan S. willdenovii PADA BEBERAPA MEDIA TANAM DWI SUCI SETIYANINGSIH

Transkripsi

1 PERTUMBUHAN DAN KANDUNGAN BAHAN BIOAKTIF Selaginella plana dan S. willdenovii PADA BEBERAPA MEDIA TANAM DWI SUCI SETIYANINGSIH DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

2 PERTUMBUHAN DAN KANDUNGAN BAHAN BIOAKTIF Selaginella plana dan S. willdenovii PADA BEBERAPA MEDIA TANAM DWI SUCI SETIYANINGSIH Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biologi DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009

3 Judul Nama NIM : Pertumbuhan dan Kandungan Bahan Bioaktif Selaginella plana dan S. willdenovii pada Beberapa Media Tanam : Dwi Suci Setiyaningsih : G Menyetujui: Pembimbing I, Pembimbing II, (Dr. Ir. Tatik Chikmawati M.Si) (Dr. Ir. Miftahudin M.Si) NIP NIP Mengetahui: Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. Dr. drh. Hasim, DEA NIP Tanggal Lulus:

4 ABSTRAK DWI SUCI SETIYANINGSIH. Pertumbuhan dan Kandungan Bahan Bioaktif Selaginella plana dan S. willdenovii pada beberapa Media Tanam. Dibimbing oleh TATIK CHIKMAWATI dan MIFTAHUDIN. Selaginella telah dikenal sebagai tumbuhan herba yang mengandung berbagai senyawa flavonoid. Tumbuhan ini banyak dijumpai pada daerah yang lembab dan kaya akan zat organik. Namun keberadaannya di alam dikhawatirkan akan semakin berkurang akibat nilai ekonomi dari tumbuhan ini yang belum diketahui secara luas, sehingga keberadaan tumbuhan ini tidak dianggap penting. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui jenis media tanam yang sesuai untuk pertumbuhan S. plana dan S. willdenovii, serta pengaruhnya terhadap kandungan bahan bioaktif. Percobaan terdiri atas dua faktor yaitu jenis media tanam dan jenis Selaginella. Faktor media tanam terdiri atas delapan taraf yaitu: M0= tanah 100%. M1= sekam 100%, M2= sekam : tanah=1:1, M3= arang sekam 100%, M4= tanah : arang sekam = 1:1, M5= arang sekam : sekam = 1:1, M6= arang sekam : sekam = 3:1, M7= arang sekam : sekam = 1:3. Faktor jenis Selaginella terdiri atas dua taraf yaitu S. plana dan S. willdenovii. Parameter yang diamati yaitu pertambahan jumlah cabang, bobot basah, dan bobot kering. Pengamatan terhadap kandungan bahan bioaktif terdiri atas kandungan flavonoid, tanin dan saponin dari ekstrak etanol Selaginella. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bobot basah dan bobot kering Selaginella dipengaruhi oleh jenis media, jenis Selaginella, dan interaksi antara keduanya. Baik S. plana maupun S. willdenovii menunjukkan pertumbuhan yang terbaik pada kombinasi media tanah dan arang sekam 1:1. Kandungan flavonoid tertinggi pada S. plana dan S. willdenovii terdapat pada kombinasi media tanah dan arang sekam 1:1. Seluruh perlakuan media tanam dapat meningkatkan kandungan saponin pada jenis S. plana dan S. willdenovii, meningkatkan kandungan tanin pada jenis S. plana, namun tidak meningkatkan kandungan tanin pada jenis S. willdenovii. Kata kunci: Selaginella, media tanam, bahan bioaktif ABSTRACT DWI SUCI SETIYANINGSIH. Growth and Bioactive Compounds of Selaginella plana and S. willdenovii on several Plant Media. Under supervision of TATIK CHIKMAWATI and MIFTAHUDIN. Selaginella is known as a herb that contains of several flavonoid compounds. This herb is mostly found in moist area that is rich of organic compound. The existence of Selaginella in natural habitat tends to decerase, since low perception on its economic important of this plant. The aim of this research is to obtain an appropriate plant media for growing S. plana dan S. willdenovii, and its effect on the Sellaginella s bioactive compound. The experiment consisted of two factors, the types of media and the species of Selaginella. Eight types of plant media were applied which are, M0= soil 100%. M1= rice husk 100%, M2= rice husk : soil = 1:1, M3= burned rice husk 100%, M4= soil : burned rice huks = 1:1, M5= burned rice husk : rice husk = 1:1, M6= burned rice husk : rice husk = 3:1, M7= burned rice husk : rice husk = 1:3, and two spesies were used, S. plana and S. willdenovii. The increase of branch, fresh and dry weight were observed. Ethanol extract of Selaginella biomass was qualitatively analyzed for flavonoid, tannin, and saponin content. The result showed that both fresh and dry weight of Selaginella were influenced by type of plant media, Selaginella species, and their interaction. Selaginella plana and S. willdenovii grew best on the media that consisted of soil and burned rice husk 1:1. The highest flavonoid content of S. plana and S. willdenovii was also obtained by growing them on the same media. Saponin content of S. plana and S. willdenovii was increased by the treatment of plant media. The treatment also increased tannin content of S. plana, but not of S. willdenovii. Key word: Selaginella, plant media, bioactive compounds

5 2 PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberi rahmat dan hidayah-nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini berjudul Pertumbuhan dan Kandungan Bahan Bioaktif Selaginella plana dan S. willdenovii pada beberapa Media Tanam yang dilaksanakan bulan Februari 2008 sampai dengan Oktober 2008, di Rumah kaca, Laboratorium Taksonomi Tumbuhan, Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Departemen Biologi, Institut Pertanian Bogor. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Tatik Chikmawati M.Si. dan Dr. Ir. Miftahudin M.Si. selaku pembimbing atas saran dan bimbingannya dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan karya ilmiah ini. Terimakasih juga penulis sampaikan kepada Dra.Yohana C. Sulistyaningsih, M. Si selaku penguji yang telah memberikan saran dan kritik. Kepada Puspita, Andik, Winda, Pak Mustofa, Lia, keluarga besar laboratorium Fisiologi Tumbuhan FMIPA IPB, keluarga Pondok Dinar, keluarga Bioniq, serta sahabat-sahabat tercinta di Biologi 41 penulis sampaikan terima kasih atas segala bantuan yang telah diberikan. Ucapan terima kasih yang tak terhingga penulis sampaikan kepada suami tercinta Andi Sarwidi, Bapak, mas Eko, Bowo, serta seluruh keluarga besar atas seluruh doa, dukungan, dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat. Bogor, 14 September 2009 Dwi Suci Setiyaningsih

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Serang Jawa Barat pada tanggal 2 Agustus 1985 sebagai putri kedua dari tiga bersaudara dari ayahanda Ngadiyo dan ibunda Siti Saodah. Penulis lulus dari SMU Negeri 6 Bogor tahun 2004 dan lolos seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai staf keputrian Wahana Muslim Himpunan Mahasiswa Biologi (WM Himabio) pada tahun , dan beberapa kepanitiaan acara-acara yang diselenggarakan oleh Himabio. Penulis menjadi asisten praktikum mata kuliah Fisiologi Tumbuhan , Biologi Dasar Tingkat Persiapan Bersama IPB pada tahun 2008 dan Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman pada Departemen Biologi FMIPA IPB pada tahun Penulis melakukan Praktik Kerja Lapangan di Alam Indah Bunga Nusantara dari bulan Juli sampai Agustus 2007 dengan judul Budidaya Bunga Krisan dalam Pot di PT. Alam Indah Bunga Nusantara, Cipanas-Cianjur.

7 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR LAMPIRAN...vi PENDAHULUAN...1 Latar Belakang...1 Tujuan...2 BAHAN DAN METODE...2 Waktu dan Tempat...2 Bahan dan Alat...2 Metode...2 Rancangan Percobaan...2 Penanaman Bibit Tanaman...2 Pemeliharaan Tanaman...2 Pengamatan...2 Penyiapan Ekstrak Selaginella...3 Analisis Kualitatif Kandungan Bahan Bioaktif...3 Analisis Media Tanam...3 Analisis Data...3 HASIL...3 Kondisi Umum Tanaman...3 Pertambahan Jumlah Cabang...3 Bobot Basah...4 Bobot Kering...4 Analisis Kualitatif Kandungan Bahan Bioaktif...4 PEMBAHASAN...5 SIMPULAN...6 SARAN...6 DAFTAR PUSTAKA...6 LAMPIRAN...8

8 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Sidik ragam pertambahan jumlah cabang Selaginella Sidik ragam bobot basah Selaginella Sidik ragam bobot kering Selaginella Bobot basah dan bobot kering Selaginella pada berbagai media tanam Data analisis media tanam Selaginella Uji flavonoid pada dua jenis Selaginella (A) S. plana, (B) S. willdenovii pada delapan macam media (M0) = tanah 100%, (M1) = sekam 100%, (M2) = tanah : sekam =1:1, (M3) = arang sekam100%,(m4) = tanah : arang sekam = 1:1, (M5) = sekam : arang sekam = 1:1, (M6) = sekam : arang sekam = 3:1, (M7) = sekam : arang sekam = 1:3, dan dari alam P(A) = S. plana, W(A) = S. willdenovii Uji saponin pada dua jenis Selaginella (A) S. plana, (B) S. willdenovii pada delapan macam media (M0) = tanah 100%, (M1) = sekam 100%, (M2) = tanah : sekam =1:1, (M3) = arang sekam100%,(m4) = tanah : arang sekam = 1:1, (M5) = sekam : arang sekam = 1:1, (M6) = sekam : arang sekam = 3:1, (M7) = sekam : arang sekam = 1:3, dan dari alam P(A) = S. plana, W(A) = S. willdenovii Uji tanin pada dua jenis Selaginella (A) S. plana, (B) S. willdenovii pada delapan macam media (M0) = tanah 100%, (M1) = sekam 100%, (M2) = tanah : sekam =1:1, (M3) = arang sekam100%,(m4) = tanah : arang sekam = 1:1, (M5) = sekam : arang sekam = 1:1, (M6) = sekam : arang sekam = 3:1, (M7) = sekam : arang sekam = 1:3, dan dari alam P(A) = S. plana, W(A) = S. willdenovii...11

9

10 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Manusia secara terus-menerus dihadapkan pada lingkungan yang tercemar, radiasi ultra violet yang tinggi dan bahan-bahan polutan dan radikal lain yang menyebabkan cekaman oksidatif. Hal ini mendorong pemanfaatan tumbuhan obat sebagai sumber anti oksidan. Tumbuhan yang tumbuh di bumi nusantara ini banyak yang dapat dijadikan obat. Jumlah yang terlacak setidaknya mencapai 940 jenis tumbuhan berkhasiat obat (Erlan 2005). Salah satunya adalah tumbuhan Selaginella atau biasa disebut dengan paku rane. Selaginella termasuk ke dalam Kingdom Plantae, Divisi Pteridophyta, Kelas Lycopodinae, dan Ordo Selaginellales. Selaginella merupakan marga besar yang terdiri atas lebih dari 400 jenis yang tersebar luas di seluruh dunia (de Winter & Amoroso 2003). Di Indonesia, khususnya di pulau Jawa, terdapat 22 spesies yang telah diketahui (Alston 1937), antara lain S. plana, S. willdenovii, S. intermedia, S. ornata, S. caudata, dan S. remotifilia (Tjitrosoepomo 1994). Spesies Selaginella yang ditemukan di Asia Tenggara secara alami umumnya tumbuh di tanah yang kaya zat organik, lembab, mempunyai drainasi yang baik pada tempat yang ternaungi atau setengah ternaungi. Selain itu juga dapat ditemukan di dekat sungai, tepi jalan, tebing-tebing pegunungan, dan di hutan. (de Winter & Amoroso 2003). Selaginella merupakan salah satu jenis tumbuhan paku yang memiliki perawakan herba. Secara morfologis, Selaginella mempunyai batang sebagian berbaring dan sebagian lagi tegak, bercabang-cabang menggarpu, anisotom, serta tidak ada pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan Selaginella ada yang membentuk rumpun dan ada juga yang memanjat dengan panjang tunas dapat mencapai beberapa meter. Pada batang terdapat daun-daun kecil yang tersusun dalam garis spiral atau berhadapan dalam empat baris. Dua baris diantaranya terdiri atas daundaun yang lebih besar dan tersusun ke samping. Daun-daun tersebut hanya mempunyai satu tulang tengah yang tidak bercabang, sedangkan dua baris yang lain terdiri atas daun-daun yang lebih kecil terdapat pada sisi atas cabang-cabang dan menghadap ke muka. Cabang-cabang tersebut sering mempunyai susunan dorsiventral. Akar-akar keluar dari bagian-bagian batang yang tidak berdaun yang dinamakan pendukung akar (Tjitrosoepomo 1994). Selaginella memiliki banyak manfaat diantaranya sebagai bahan makanan, obatobatan, tanaman hias, dan juga kerajinan. Selaginella yang berasal dari pulau Jawa mengandung bahan aktif seperti flavonoid, alkaloid dan steroid (Chikmawati et al 2008). Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa bahan aktif tersebut dapat digunakan untuk pengobatan penyakit tertentu. Flavonoid yang terkandung pada S. plana bermanfaat sebagai antioksidan (Gayathri et al 2005) dan mengobati pendarahan (Wijayanto 2009). S. willdenovii mengandung robusflavon yaitu suatu biflavonoid penghambat perkembangan virus hepatitis B secara in vitro, penghambat kuat virus influensa A dan B dan penghambat sedang HSV-1 dan 2 (Lee et al. 1999; Lin et al. 2000). Flavonoid merupakan golongan fenol alam yang memiliki banyak jenis. Secara umum, flavonoid merupakan senyawa yang mengandung 15 atom karbon dalam dua inti dasarnya, yang tersusun dalam konfigurasi C6-C3-C6 yaitu dua cincin aromatik yang dihubungkan oleh unit tiga karbon yang dapat atau tidak dapat membentuk cincin ketiga (Markham 1988). Tanin merupakan bentuk polimer dari flavonoid yaitu proantosianidin yang tersusun atas unit flavan-3-ol (katekin) (Nicholson 2006). Pada tumbuhan, tanin berfungsi sebagai penolak hewan pemakan tumbuhan (Harborne 1984). Di negara Jepang dan Cina, tanin digunakan sebagai senyawa anti inflamatori dan antiseptik. Juga dimanfaatkan sebagai bahan obat penyakit diare dan tumor usus dua belas jari (Nicholson 2006). Saponin merupakan glikosida triterpen dan sterol yang merupakan senyawa aktif permukaan dan bersifat seperti sabun, serta dapat dideteksi berdasarkan kemampuannya membentuk busa dan menghemolisis sel darah (Harborne 1984). Senyawa ini bersifat racun bagi binatang berdarah dingin, sehingga dapat digunakan untuk pembasmi hama tertentu (BPPT 2001). Hasil penelitian Susanti (2006) terhadap produksi biomassa dan bahan aktif kolesom pada berbagai komposisi media tanam menunjukkan bahwa kandungan bahan aktif sangat dipengaruhi lingkungan tumbuh seperti media tanam. Oleh karena itu pengaruh media tanam terhadap kandungan bahan aktif perlu diteliti. Untuk menunjang pertumbuhannya, Selaginella membutuhkan kondisi lingkungan yang memenuhi syarat tumbuhnya. Salah satu