STUDI KARAKTER FISIOLOGI DAN ANATOMI SAMBUNG NYAWA (Gyanura procumbens (L) Merr.) YANG DIPAPAR DENGAN SINAR UV-B

Transkripsi

1 STUDI KARAKTER FISIOLOGI DAN ANATOMI SAMBUNG NYAWA (Gyanura procumbens (L) Merr.) YANG DIPAPAR DENGAN SINAR UV-B OLEH BHASKORO DWI WIDHIANTO A DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010

2 STUDI KARAKTER FISIOLOGI DAN ANATOMI SAMBUNG NYAWA (Gyanura procumbens (L) Merr.) YANG DIPAPAR DENGAN SINAR UV-B Skripsi sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor Oleh Bhaskoro Dwi Widhianto A DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010

3 RINGKASAN BHASKORO DWI WIDHIANTO. Studi Karakter Fisiologi Dan Anatomi Sambung Nyawa (Gyanura procumbens (L) Merr.) yang Dipapar Dengan Sinar UV-B. (Dibimbing oleh ANI KURNIAWATI.) Perkembangan tekhnologi yang sangat pesat saat ini telah memberikan dampak positif dan negatif bagi bumi dan segala isinya. Dampak negatif yang sangat terlihat saat ini adalah pemanasan global. Pemanasan global terjadi akibat dari penumpukan gas gas rumah kaca yang mempengaruhi penipisan lapisan ozon di atmosfir. Akibat dari penipisan ini adalah semakin tingginya tingkat radiasi UV-B yang sangat berbahaya bagi makhluk hidup. Tanaman memiliki dua jenis strategi untuk melindungi dirinya dari paparan UV-B. Pertama dengan memperbaiki DNA yang rusak akibat paparan UV-B. Kedua dengan membentuk lapisan pada lapisan mesofil yang berfungsi untuk menyerap UV-B. Salah satu tanaman yang memiliki lapisan senyawa penyerap UV-B ini adalah sambung nyawa (Gyanura procumbens (L.) Merr.). Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh paparan sinar UV-B terhadap karakter fisioligi dan anatomi tanaman sambung nyawa (Gyanura procumbens (L.) Merr). Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Sawah Baru dan Laboratorium RGCI Insititut Pertanian Bogor pada bulan Juni September Percobaan ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan satu faktor perlakuan UV-B dan tiga ulangan. Perlakuan terdiri dari tiga taraf yaitu Sinar UV-B (P1), Non-UV (P2) dan UV-Ambient (P3). Sehingga diperoleh 9 satuan percobaan. Bahan tanaman yang diamati adalah tanaman sambung nyawa (Gyanura procumbens (L.) Merr.) asal stek batang yang berumur 1.5 bulan. Tanaman ditanam pada polybag 35 cm x 35 cm. Radiasi UV-B diperoleh melalui penyinaran lampu UV-B (Powersun UV, 100W) dalam bangunan dengan tinggi 2.7 m yang sisinya ditutup dengan polykarbonat selama 24 hari. Intensitas cahaya diatur sehingga diperoleh intensitas 124 µw/cm 2.

4 Peubah yang diamati adalah luas daun, kadar flavonoid, aktifitas Phenylalanine ammonia lyase (PAL), kandungan klorofil a, kandungan klorofil b, kadar antosianin, kerapatan stomata, kerapatan trikoma, dan ketebalan daun. Hasil penelitian menunjukkan bahwa paparan UV-B tidak memberikan pengaruh yang nyata pada kerapatan stomata bagian atas, kerapatan stomata bagian bawah, rasio kerapatan stomata, kerapatan trikoma bagian atas, kerapatan trikoma bagian bawah, rasio kerapatan trikoma, ketebalan daun, kandungan klorofil a, kandungan klorofil b, kandungan antosianin, aktifitas PAL, maupun biosintesis flavonoid daun sambung nyawa (Gyanura procumbens (L.) Merr).

5 Judul :STUDI KARAKTER FISIOLOGI DAN ANATOMI SAMBUNG NYAWA (Gyanura procumbens (L) Merr.) YANG DIPAPAR DENGAN SINAR UV-B Nama : Bhaskoro Dwi Widhianto NRP : A Menyetujui, Dosen Pembimbing Ani Kurniawati, SP., MSi. NIP Mengetahui, Ketua Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian IPB Dr. Ir. Agus Purwito, MSc. Agr. NIP Tanggal Disetujui :

6 RIWAYAT HIDUP Penulis lahir di Jakarta pada tanggal 16 November Penulis merupakan anak kedua dari pasangan Bapak Rusdianto dan Ibu Wiendyati Setyaningsih. Penulis lulus dari TK Kristen Gergaji Semarang pada tahun 1993 yang dilanjutkan dengan melanjutkan studi pada SD Kristen Gergaji Semarang. Setelah lulus pada tahun 1999, penulis melanjutkan studi pada SLTP Budi Luhur Tangerang yang diselesaikan pada tahun Pada tahun yang sama penulis melanjutkan studi pada SMA 78 Jakarta yang kemudian lulus pada tahun Tahun 2005 penulis diterima di IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Pada tahun 2006 penulis diterima di Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian. Tahun 2005, penulis menjadi anggota dari Paduan Suara Mahasiswa IPB Agria Swara. Kemudian pada tahun 2007/2008 penulis terpilih sebagai presidium Paduan Suara Mahasiswa IPB Agria Swara. Pada tahun 2007 penulis terpilih sebagai anggota tim paduan suara dan Koordinator Logistik dan Transportasi dari The 2 nd International Mission of Art and Culture dalam 11 th International Choir Competition and Festival di Budapest, Hongaria. Pada Tahun 2008 penulis terpilih sebagai ketua panitia sekaligus anggota tim paduan suara Agria Swara Goes to Bandung dalam Festival Paduan Suara ITB XX, Bandung. Pada tahun 2009 penulis kembali terpilih sebagai anggota tim paduan suara The 3 rd International Mission of Art and Culture dalam The Rimini International Choral Competition di Rimini, Italia. Selain itu penulis juga aktif sebagai asisten Mata Kuliah Pembiakan Tanaman (2008/2009) dan Mata Kuliah Tanaman Obat dan Aromatik (2009/2010).

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-nya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Penyusunan skripsi yang berjudul Studi Karakter Fisiologi dan Anatomi Sambung Nyawa (Gyanura procumbens (L.) Merr.) yang Dipapar Dengan Sinar UV-B ini dilaksanakan atas dorongan untuk mengetahui pengaruh pemanasan global terhadap pertumbuhan dan produksi senyawa metabolit sekunder pada tanaman sambung nyawa. Karya ilmiah ini merupakan salah satu syarat kelulusan untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Ani Kurniawati, SP. MSi. atas bimbingan, arahan dan masukan selama proses penelitian dan penulisan karya ilmiah ini, serta bahan bahan kimia yang digunakan penulis selama pelaksanaan penelitian. Penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat berguna bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya. Bogor, Mei 2010 Penulis

8 UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih juga penulis berikan kepada semua pihak yang telah membantu hingga terselesainya skripsi ini, yaitu : 1. Bapak, Ibu, serta Mas O dan Ade yang telah memberikan doa, bimbingan, motivasi, semangat dan kasih sayang yang tak ternilai pada penulis. 2. Pak Bambang dan Pak Joko atas bimbingannya selama di laboratorium. 3. Apz, Candra, Rifki, Ubay, dan Irvan atas kebersamaan dan dukungannya selama ini. 4. Teman teman seperjuangan AGH 42 atas kerjasama, bantuan, masukan, dan semangat yang telah diberikan. 5. Rekan rekan PSM IPB Agria Swara atas kebersamaan, bantuan, semangat dan pengalaman yang tak ternilai harganya. 6. Indah Nurlita yang telah menemani dalam penyelesaian skripsi ini. 7. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu atas bantuannya selama penulisan skripsi. Semoga segala dukungan dan bantuan baik moril maupun materiil dapat dibalas oleh Allah SWT.

9 DAFTAR ISI Halaman PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan... 3 Hipotesis... 3 TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Sambung Nyawa... 4 Kandungan Kimia... 4 Radiasi Sinar Matahari... 5 Flavonoids... 7 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu... 9 Bahan... 9 Metode... 9 Pelaksanaan Pengamatan HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Rekapitulasi Sidik Ragam Stomata Trikoma Tebal Daun Kandungan Pigmen Daun Biosintesis Flavonoid KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 31

10 DAFTAR TABEL Nomor Halaman 1. Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam Pengaruh Radiasi UV Terhadap Peubah Yang Diamati Kerapatan Stomata Bagian Atas dan Bawah Tanaman Sambung Nyawa Yang Terpapar UV-B Rasio Kerapatan Stomata Bagian Atas dan Bawah Daun Sambung Nyawa Yang Terpapar UV-B Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Trikoma Bagian Atas dan Bawah Pengaruh paparan UV-B Terhadap Rasio Trikoma Bagian Atas dan Bawah Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Tebal Daun Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Klorofil a dan b Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Klorofil Total Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Kandungan Antosianin Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Kandungan protein Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Kandungan Cinnamic acid dan Cinnamic acid per crude protein Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Kandungan Flavonoid... 25

11 DAFTAR GAMBAR Nomor Halaman 1. Susunan spektrum sinar UV Rangka flavonoid Biosintesis flavonoid Bibit Tanaman Bangunan Penelitian Perlakuan UV Pengamatan Stomata Bagian Bawah Pada Hari ke-24 Dengan Perbesaran 400X Pengamatan Trikoma Bagian Bawah Pada Hari ke-24 Dengan Perbesaran 100X Pengukuran Tebal Daun Dengan Perbesaran 40X... 20

12 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Halaman 1. Sidik Ragam Kandungan Klorofil Total Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Kandungan Klorofil a Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Kandungan Klorofil b Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Kandungan Antosianin Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Kandungan Cinnamic acid Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Cinnamic acid per crude protein Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Flavonoid Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Protein Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Kerapatan Stomata Daun Bagian Atas Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Kerapatan Stomata Bagian Bawah Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Rasio Stomata Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Kerapatan Trikoma Bag. Atas Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Kerapatan Trikoma Bag. Bawah Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Ratio Kerapatan Trikoma Daun Bag. Atas dan Bawah Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B Sidik Ragam Ketebalan Daun Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens L. (Merr.)) yang Dipapar UV-B... 46

13 PENDAHULUAN Latar Belakang Dunia saat ini telah dihadapkan pada situasi yang sulit. Efek dari perilaku manusia menyebabkan berbagai perubahan yang berakibat fatal bagi makhluk hidup pada umumnya. Salah satu dampak yang muncul adalah pemanasan global. Pemanasan global adalah adanya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan daratan bumi (Zalia dan Oliver, 2008). Suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ± 0.18 C (1.33 ± 0.32 F) selama seratus tahun terakhir. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), suatu badan PBB yang terdiri dari ilmuwan dari seluruh dunia menyimpulkan bahwa sebagian besar peningkatan suhu rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia melalui efek rumah kaca. Kesimpulan dasar ini telah dikemukakan oleh setidaknya 30 badan ilmiah dan akademik, termasuk semua akademi sains nasional dari negara-negara G8, namun masih terdapat beberapa ilmuwan yang tidak setuju dengan beberapa kesimpulan yang dikemukakan IPCC tersebut (Wikipedia, 2008). Laporan IPCC terbaru, Fourth Assessment Report, terungkap bahwa 90% aktivitas manusia selama 250 tahun terakhir inilah yang membuat planet kita semakin panas. Sejak revolusi industri, tingkat karbon dioksida beranjak naik mulai dari 280 ppm menjadi 379 ppm dalam 150 tahun terakhir. Kenaikan konsentrasi gas CO2 ini disebabkan oleh kenaikan pembakaran bahan bakar minyak (BBM), batu bara dan bahan bakar organik lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk mengabsorbsinya. (Limpo, 2007) Pemanasan global meningkatkan suhu atmosfir yang disadari sejak para ahli dan peneliti dari Inggris yang mendeteksi penipisan lapisan ozon di atas Hally Bay, Antartika pada pertengahan tahun 1974 (Ngera, 2007). Tahun 1985 para peneliti lingkungan hidup menemukan bahwa lapisan ozon telah berlubang karena terlalu banyaknya gas chlorofluorocarbons di udara (Marmotji, 2008). Bulan September 2003, lubang ozon di Antartika mencapai rekor sebesar 29 km 2 (Ngera,2007).

14 2 Ozon merupakan lapisan di atmosfir yang disebut Earth s natural sunscreen atau pelindung matahari bumi yang berfungsi sebagai pelindung dari sinar UV yang berbahaya. (Baird, 2005). Sinar UV adalah pancaran radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih pendek dari cahaya tampak, tetapi lebih panjang dari sinar-x. (Wikipedia,2008). Sinar UV dapat digolongkan menjadi 3 jenis berdasarkan panjang gelombangnya. Yaitu UV-A ( nm), UV-B ( nm), dan UV-C (Kurang dari 280 nm) (SUN Zeng-ling, 2000). Lapisan ozon yang terdapat pada lapisan stratosfer dapat menyerap seluruh sinar UV pada selang gelombang nm (Baird, 2005). Pemanasan global ini berdampak pada peningkatan lubang pada lapisan ozon. Dengan semakin meningkatnya lubang pada lapisan ozon permukaan bumi akan menyebabkan peningkatan radiasi UV ke permukaan bumi, terutama UV-B yang berada pada selang gelombang nm. Radiasi UV yang berlebihan pada manusia dapat mengakibatkan katarak mata, kanker kulit, kulit mudah alergi dan berdampak pada penurunan sistem kekebalan tubuh, terutama pada sel-sel kulit, bahkan dapat mengakibatkan perubahan gen. (Arika, 2007; Arsyad, 2008). Radiasi UV, terlebih UV-B pada tumbuhan dapat mengakibatkan perlambatan pertumbuhan dan beberapa bahkan menjadi kerdil, rusaknya membrane sel, DNA, dan berbagai struktur sel lain serta proses dalam sel tersebut (Rozema, 2000), namun tumbuhan memiliki respon alamiah untuk mengurangi kerusakan akibat dari UV-B. Salah satunya dengan menghasilkan senyawa flavonoid (Dinelli, 2007). Tanaman memiliki dua jenis strategi untuk melindungi dirinya dari UV-B. Pertama dengan memperbaiki DNA yang rusak akibat dari paparan UV-B. Kedua dengan membentuk lapisan pada lapisan mesofil yang terdiri dari senyawa penyerap UV-B (Burchard, 2000). Salah satu jenis senyawa yang dapat menyerap energi berlebih dari UV-B adalah flavonoid. Indonesia merupakan negara tropis dengan keanekaragaman hayati yang tinggi. Potensi tumbuhan yang saat ini sedang dikembangkan adalah tumbuhan dengan kandungan flavonoid. Salah satu tanaman dengan kandungan flavonoid yang tinggi adalah sambung nyawa (Gynura procumbens). Oleh masyarakat Indonesia sambung nyawa telah digunakan untuk anti bakteri, obat jantung,

15 3 radang tenggorokan, batuk, sinusitis, polip, amandel, anti hipertensi, penurun kolesterol (Listyani, 2004; Riana, 2006). Tanaman sambung nyawa merupakan tanaman herba pemanjat yang hidup pada perbatasan hutan di sekitar Asia Tenggara (Nada, 2008). Tujuan Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh penyinaran UV- B terhadap karakter fisiologis dan anatomi dari tanaman sambung nyawa (Gynura procumbens (L) Merr.). Hipotesis Terdapat pengaruh dari penyinaran UV-B terhadap karakter fisiologi dan anatomi tanaman sambung nyawa (Gynura procumbens (L) Merr.).

16 TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Sambung Nyawa Sambung nyawa (Gyanura procumbens (L.) Merr.) merupakan tanaman obat yang telah dikenal luas oleh dunia tanaman obat herbal. Nama tanaman ini sering disalah artikan dengan tanaman lain yang masih satu famili, yaitu daun dewa (Gyanura pseudochina) (Winarto, 2003) Tanaman Gyanura procumbens (L) Merr. Berbentuk perdu tegak bila masih muda dan dapat merambat setelah cukup tua. Bila daunnya diremas bau aromatis. Batangnya segi empat beruas-ruas, panjang ruas dari pangkal sampai ke ujung semakin pendek, ruas berwarna hijau dengan bercak ungu. Daun tunggal bentuk elips memanjang atau bulat telur terbalik tersebar, tepi daun bertoreh dan berambut halus. Tangkai daun panjang cm, helaian daun panjang cm, lebar cm. Helaian daun bagian atas berwarna hijau dan bagian bawah berwarna hijau muda dan mengkilat dengan kedua permukaan daun berambut pendek. Tulang daun menyirip dan menonjol pada permukaan daun bagian bawah. Pada tiap pangkal ruas terdapat tunas kecil berwarna hijau kekuningan. Sambung nyawa mempunyai bunga bongkol, di dalam bongkol terdapat bunga tabung berwarna kuning oranye coklat kemerahan panjang cm, berbau tidak enak. Tiap tangkai daun dan helai daunnya mempunyai banyak sel kelenjar minyak (IPTEKnet, 2005). Kandungan Kimia Winarto (2003) menjelaskan daun sambung nyawa (Gyanura procumbens) pada sejumlah penelitian mengandung sejumlah bahan aktif. Antara lain flavonoid (7,3,4 trihidroksiflavon), glikosida keursetin, asam fenolet (terdiri dari asam kafeat, asam p-kumarat, asam p-hidroksi benzoate, asam vanilat, triterpenoid, saponin, steroid, dan minyak atsiri. IPTEKnet (2005) menyatakan bahwa daun mengandung senyawa flavonoid, tanin, saponin, steroid (triterpenoid). Metabolit yang terdapat dalam ekstrak yang larut dalam etanol 95% antara lain asam klorogenat, asam kafeat, asam vanilat, asam p-kumarat, asam p-hidroksi benzoat. Hasil analisis kualitatif dengan metode kromatografi lapisan tipis dapat dideteksi

17 5 keberadaan sterol, triterpen, senyawa fenolik (antara lain flavonoid), polifenol, dan minyak atsiri. Komponen minyak atsiri paling sedikit terdiri dari 6 senyawa monoterpen, 4 senyawa seskuiterpen, 2 macam senyawa dengan ikatan rangkap, 2 senyawa dengan gugus aldehida dan keton. Hasil penelitian dalam upaya isolasi flavonoid dilaporkan keberadaan 2 macam senyawa flavonoid yaitu bercak 1 terdiri dari 2 buah senyawa flavonol dan auron; sedangkan pada bercak 11 diduga kaemferol (suatu flavonol). Senyawa yang terkandung dalam etanol daun antara lain flavon / flavonol (3-hidroksi flavon) dengan gugus hidroksil pada posisi 4',7 dan 6 atau 8 dengan substitusi gugus 5-hidroksi. Bila senyawa tersebut suatu flavonol, maka gugus hidroksil pada posisi 3 dalam keadaan tersubstitusi. Di samping itu diduga keberadaan isoflavon dengan gugus hidroksil pada posisi 6 atau 7,8 (cincin A) tanpa gugus hidroksil pada cincin B. Aplikasinya di dunia kesehatan manusia, daun sambung nyawa memiliki berbagai khasiat. Antara lain mengendalikan tekanan darah (Listyani, 2004), menghambat pertumbuhan sel kanker T47D dengan efek yang bergantung pada dosis (Jenie dan Meiyanto, 2007), dan menurunkan kadar gula dan lemak dalam darah (Nada, 2008). Radiasi Sinar Matahari Sinar matahari pada kulit manusia dapat menyebabkan penuaan dini pada kulit, kanker kulit, dan penyebab perubahan pada kulit. Paparan sinar UV, UV-A ataupun UV-B, dari sinar matahari menjadi penyebabkan 90% penuaan dini pada kulit. Banyak perubahan kulit menjadi tanda dari penuaan dini, seperti kulit yang bersisik, merupakan akibat dari penyinaran radiasi UV yang berlebihan (Brannon, 2006). Sinar matahari tersusun dari beberapa spektrum elektromagnetik yang dibagi menjadi tiga kelompok berdasarkan panjang gelombangnya, yaitu sinar UV, cahaya tampak, dan inframerah. Sinar UV merupakan spektrum elektromagnetik yang berada antara nm (Soehenge, et. al., 1997). Sinar UV dapat digolongkan menjadi 3 jenis berdasarkan panjang gelombangnya. Yaitu

18 6 UV-A ( nm), UV-B ( nm), dan UV-C (Kurang dari 280 nm) (SUN Zeng-ling, 2000). Sebagian besar dari radiasi UV-A (90%) dan 10% radiasi UV-B akan menembus atmosfer dan mencapai permukaan bumi (WHO, 2003). Sedangkan UV-C bersifat karsinogenik yang sebagian besar diserap oleh lapisan ozon dan tidak pernah mencapai permukaan bumi (Dresbach, 2007). Gambar 1. Susunan spektrum sinar UV Lapisan ozon yang terdapat pada lapisan stratosfer tengah dan bawah bumi dapat menyerap secara keseluruhan sinar UV pada gelombang nm, namun penyerapan sinar UV-B yang memiliki panjang gelombang nm tidak terjadi secara efektif. Hal ini dikarenakan tingkat penyerapan dari ozon bergerak secara eksponensial dan pada panjang gelombang sinar UV-B tingkat penyerapan UV sangat rendah (Baird, 2005). Kemampuan menyaring ini tergantung pada ketinggian tempat, latitude, dan tingkat penutupan awan (Higenkamp, 2006). Sinar UV yang masuk ke permukaan yang paling berbahaya adalah UV-B karena berpengaruh buruk pada tanaman, organisme laut, kulit manusia, dan DNA (Higenkamp, 2006). Pengaruh dari peningkatan UV-B pada tanaman terlihat pada peningkatan konsentrasi senyawa penyerap UV-B seperti flavonoid, yang memiliki fungsi untuk melindungi tanaman dari pengaruh buruk UV-B. Sebagai contoh, akumulasi flavonoid pada epidermis gandum melindungi daun dari fotosintesis yang tertekan. Peningkatan UV-B juga menyebabkan perubahan konsentrasi dari komponen minor seperti alkaloid dan kaumarin (Kondratyev, 2000).

19 7 Radiasi UV-B pada tingkatan 0.63 Wm -2 pada tanaman kacang polong menurunkan tingkat pembukaan stomata pada bagian atas dan bawah daun hingga 80%. Pertumbuhan pada paparan UV-B 0.3 Wm -2 menyebabkan penurunan pembukaan stomata bagian atas hingga 23% namun tidak memberikan pengaruh pada pembukaan stomata bagian bawah (Nogués, 1999). Penelitian yang berbeda pada tanaman kapas menunjukkan bahwa daun yang terpapar sinar UV-B mengalami klorosis dan nekrosis yang tingkatannya dipengaruhi oleh intensitas dan lama paparan sinar. Bersamaan dengan perubahan morfologi yang tampak, fotosintesis mengalami penurunan akibat dari hilangnya pigmen pigmen fotosintesis, akan tetapi tidak memberikan pengaruh pada waktu panen, waktu pembungaan, dan rasio penambahan daun pada batang utama (Reddy, 2003). Flavonoids Flavonoid merupakan senyawa fenol alami terbesar. Penyebarannya di alam, kegunaannya dalam kehidupan menjadikan flavonoid adalah senyawa kimia organik yang penting. Senyawa flavonoid adalah senyawa C 15 yang terbentuk 2 senyawa fenol yang terhubung dengan 3 unit karbon. Karakteristik dari siklik A adalah pola dari phloroglucinol atau resorcinol hydroxylation dan siklik B biasanya 4-, 3.4-, atau 3,4,5-hydroxylated. (Geissman, 1969) Gambar 2. Rangka flavonoid Flavonoid merupakan salah satu senyawa aromatik dalam tanaman yang proses biosintesisnya merupakan gabungan dari jalur asam sikimat dan jalur asam asetat malonat. Jalur asam sikimat akan membentuk fenilalanin yang merupakan salah satu asam amino aromatik yang dapat menghasilkan p-asam kumarat. Jalur asam malonat akan menghasilkan asetil-coa yang menghasilkan malonil-coa setelah mengikat satu molekul CO 2. Flavonoid pertama dihasilkan segera setelah

20 8 kedua jalur tersebut bertemu. Flavonoid yang dianggap pertama kali terbentuk pada biosintesis adalah khalkon (Hahlbrock dalam Markham, 1988). Oleh karena itu, semua varian flavonoid saling berkaitan karena alur biosintesisnya sama Gambar 3. Biosintesis flavonoid Berbagai pembahasan tentang bermacam macam kegunaan dari flavonoid pada tanaman telah banyak diketahui. Sebagian besar fungsi flavonoid berperan penting bagi tanaman untuk bertahan hidup, seperti penarik bagi serangga untuk membantu polinasi dan penyebaran benih, perangsang bakteri Rhizobium untuk memfiksasi nitrogen, dan resorpsi zat hara untuk pembentukan daun. Selain itu flavonoid berperan dalam membantu tanaman bertahan hidup dalam kondisi suboptimal (Gould, 2006).

21 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian dilakukan di kebun percobaan Babakan Sawah pada bulan Juni - September Untuk analisis kandungan flavonoid dan pigmen dilakukan di laboratorium RGCI, Institut Pertanian Bogor. Untuk analisis stomata dan trikoma dilakukan pada Laboratorium Ekofisiologi, Institut Pertanian Bogor. Bahan Bahan yang digunakan adalah tanaman sambung nyawa berumur 1.5 bulan yang berasal dari stek batang, pupuk urea, KCl, dan SP-18 dengan media yang digunakan campuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 1:1. Alat yang digunakan antara lain peralatan budidaya, polybag, bambu, lampu UV-B 100 W, polycarbonat, spektrofotometer, dan keperluan untuk analisis flavonoid dan klorofil Metode Penelitian akan dilakukan dengan rancangan acak lengkap 1 faktor dengan tiga ulangan. Perlakuan yang diberikan radiasi UV dengan 3 taraf yaitu UV-B (P1), Non-UV (P2), dan UV-Ambient (P3). Analisis statistika yang digunakan adalah sidik ragam dengan model rancangan sebagai berikut : Yij = µ + αi + εij dimana : Yij : respon pengamatan perlakuan µ : rataan umum αi : pengaruh dari penyinaran UV-B taraf ke-i ε(ij)k : galat percobaan i : 1.2, dan 3 Setiap percobaan diulang sebanyak 3 kali sehingga terdapat 9 satuan percobaan yang masing masing satuan percobaan terdiri dari 3 polybag tanaman sambung nyawa, maka total polybag yang digunakan sebanyak 27 polybag.

22 10 Apabila hasil sidik ragam menunjukkan pengaruh yang nyata pada taraf 5%, maka uji statistik dilanjutkan dengan uji jarak berganda Duncan. Pelaksanaan Penyemaian sambung nyawa dilakukan di dalam polybag dengan ukuran 35 cm x 35 cm sebanyak 200 polybag dengan tanah yang telah dicampur pupuk kandang sebagai media tanam. Penanaman dilakukan dengan menggunakan stek batang sepanjang 2 ruas (Gambar 4). Untuk menunjang pertumbuhan ditambahan pupuk urea dengan dosis 2 g/liter yang diberikan dengan disiram. Gambar 4. Bibit Tanaman Kamar untuk perlakuan terbuat dari bambu berukuran 2 m x 1 m x 3 m yang beratap polykarbonat (Gambar 5). Kemudian dipasang lampu di dalamnya pada ketinggian 2.7 m sehingga diperoleh luas paparan m 2. Lalu dengan lama penyinaran 3 jam dan lampu dengan kekuatan 100 watt, maka intensitas yang diberikan sebesar di mana : W t = kekuatan lampu (Watt) = lama penyinaran (detik) A = luas paparan (m 2 ) Dengan demikian intensitas sinar UV-B sebesar kj.m -2 atau setara dengan 124 µw.cm -2. Pemberian perlakuan UV-B dilaksanakan selama 24 hari setelah tanaman berumur 1.5 bulan. Penyinaran dilakukan selama 3 jam mulai dari Perlakuan Non-UV diberikan dengan memberikan naungan dengan polykarbonat

23 11 untuk menahan pancaran UV. Perlakuan UV-Ambient, tanaman diletakkan pada lapangan terbuka untuk mendapatkan cahaya matahari alami. Gambar 5. Bangunan Penelitian Perlakuan UV Pengambilan contoh daun dilakukan satu minggu sekali. Daun yang diambil adalah daun ke-3 5 dari pucuk. Penentuan kadar flavonoid dan klorofil menggunakan spektroskopi serapan UV. Pengamatan 1. Luas daun Luas daun dihitung pada akhir perlakuan dengan menggunakan metode gravimetrik dengan rumus : LD = 2. Kadar flavonoid B J D L K B K Daun yang diambil adalah daun ke 3 4. Daun kemudian ditimbang dan digerus, lalu tambahkan 10 ml campuran methanol dan HCl dengan perbandingan 99 : 1 (v/v). Selanjutnya hasil gerusan tersebut disaring dan dibaca dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 300 nm. (Markham, 1988) 3. Kandungan klorofil dan antosianin Satu disk daun segar ditambah dengan ACETRIS 2 ml, lalu digerus dan dimasukkan dalam mikrotube 2 ml, kemudian larutan disentrifuse rpm selama 10 menit. Larutan yang sudah disentrifuse tersebut diambil 1 ml dan ditambahkan 3 ml ACETRIS, lalu dibaca dengan spektrofotometer

24 12 pada panjang gelombang 647 nm, 663 nm, dan 537 nm. (Lichtenthaler, 1987) Kandungan klorofil dapat dihitung dengan rumus : Klorofil a : ( x λ663) ( x λ537) ( x λ647) Klorofil b : ( x λ647) ( x λ537) ( x λ663) Antosianin : ( x λ537) ( x λ647) ( x λ663) 4. Pengamatan stomata dan trikoma Pengamatan stomata dan trikoma dilakukan di Laboratorium Ekofisiologi, Institut Pertanian Bogor. Pengamatan ini dilakukan dengan mengambil sampel stomata dan trikoma dengan menggunakan cat kuku (kuteks) bening. Stomata diamati dengan perbesaran 400 x sedangkan trikoma diamati dengan menggunakan perbesaran 100 x. Pengamatan dilakukan bersamaan dengan pengambilan sampel daun dengan masing masing diamati sebanyak 2 bidang pandang. 5. Ketebalan daun Untuk pengamatan ketebalan daun dilakukan dengan mengiris daun segar setipis mungkin sehingga dapat diperoleh penampang melintang daun. Kemudian sampel diamati dengan mikroskop dengan perbesaran 400 x yang menggunakan okuler mikrometer untuk menghitung tebal daun. 6. Analisis aktivitas Phenylalanine ammonia lyase (PAL) menurut Zucker (1965) 4 lembar daun + 4 ml buffer A(0.1M Borate buffer ph 8.8) Masukan dalam mikrotube 2ml Sentrifuge rpm 15 FILTRAT Ambil 2 µl enzyme ekstrak µl Buffer B Inkubasi pada suhu 30 C selama 15 menit +0.1 ml 5M HCl Spektrofotometer pada panjang gelombang 290 nm

25 13 7. Analisis kandungan protein Untuk analisis kandungan protein digunakan metode lowry. 1 ml filtrate + 2 ml pereaksi C Inkubasi 10 menit pada suhu ruang ml pereaksi D Inkubasi 30 menit pada suhu ruang Spektrofotometer pada panjang gelombang 660 nm Ket : Larutan A : 50 ml natrium karbonat 2% + 50 ml NaOH 0.1M Larutan B : 10 ml CuSO 4.5 H 2 O 1.56 % + 10 ml garam rochele 2.37 % Larutan C : Campuran larutan A dan larutan B yang dibuat segar dengan perbandingan 50:1 Larutan D : Pereaksi folin ciocalteu, larutkan dalam air dengan perbandingan 1:1

26 HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Penelitian dilakukan pada bulan Juni hingga September 2009 yang dimulai dengan penanaman bibit tanaman sambung nyawa (Gyanura procumbens (L) Merr.). Bibit ditanam dengan menggunakan stek 2 ruas dari bagian pucuk tanaman sambung nyawa. Satu minggu setelah penanaman kondisi tanaman masih cukup baik dengan munculnya bakal tunas dari bagian ketiak daun. Perlakuan dilakukan setelah tanaman memiliki daun yang terbuka sempurna lebih dari 4. Kondisi tanaman pada awal penelitian cukup baik. Pada 1 minggu setelah perlakuan, tanaman tidak menunjukkan perubahan secara fisik yang berarti. Kondisi daun tetap hijau segar dengan pertumbuhan batang yang baik. Tidak terlihat adanya perubahan bentuk maupun warna dari daun. Permasalahan yang muncul tanaman terserang belalang yang ditandai dengan bekas gigitan pada pinggir daun. Gulma yang mengganggu adalah jenis semanggi, dan teki. Kedua jenis gulma ini dikendalikan secara manual. Rekapitulasi Sidik Ragam Hasil sidik ragam dengan uji-f ini menunjukkan bagaimana pengaruh paparan sinar UV-B terhadap kandungan flavonoids, kandungan klorofil a, klorofil b dan antosianin, kandungan cinnamic acid, cinnamic acid per crude protein, kerapatan stomata dan trikoma pada daun bagian atas dan bawah dan ketebalan daun. Pada percobaan ini terlihat bahwa pemaparan sinar UV-B pada tanaman sambung nyawa tidak memberikan pengaruh pada fisiologi tanaman sambung nyawa (Gyanura procumbens). Hasil pengujian-f menunjukkan bahwa pada klorofil a, klorofil b, antosianin dan klorofil total tidak menunjukkan pengaruh (Lampiran 1, 2, 3 dan 4). Demikian pula dengan flavonoids, protein, cinnamic acid, maupun cinnamic acid per crude protein juga tidak menunjukkan pengaruh yang nyata (Lampiran 5, 6, 7 dan 8).

27 15 Tabel 1. Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam Pengaruh Radiasi UV Terhadap Peubah Yang Diamati UV Hari ke- 6 Kk 12 Kk 18 kk 24 Kk % % % % Anatomi Kerapatan stomata daun bagian atas tn 23.4 ** 16.7 tn ** Kerapatan stomata daun bagian bawah tn tn tn tn Rasio kerapatan stomata atas dan bawah tn 5.59 tn 7.43 tn 4.03 tn 6.28 Kerapatan trikoma daun bagian atas tn * 7.35 tn tn Kerapatan trikoma daun bagian bawah * 8.42 tn tn tn 6.43 Rasio kerapatan trikoma atas dan bawah tn 7.41 tn 8.76 tn 8.48 tn 4.6 Ketebalan daun tn 22.4 tn tn tn Fisiologi Klorofil a tn 4.22 tn 4.81 tn 9.22 tn 5.59 Klorofil b tn 2.81 tn 2.99 tn 5.74 tn 3.68 Klorofil total tn 5.48 tn 5.93 tn tn 6.6 Antosianin tn 3.58 tn 3.15 tn 6.64 tn Flavonoids tn tn tn tn Kandungan protein tn tn tn tn Kandungan cinnamic acid tn tn tn tn Kandungan cinnamic acid per crude protein tn 6.05 tn 8.31 tn 4.17 tn 1.19 Keterangan : tn = tidak nyata; * = nyata pada taraf 10 % ; ** = sangat nyata pada taraf 5 % Anatomi daun juga tidak menunjukkan pengaruh dari perlakuan. Pada kerapatan stomata bagian atas daun menunjukkan hasil yang berbeda nyata pada taraf 5 % pada hari ke-12 dan ke-24 (Lampiran 9). Untuk ketebalan daun, kerapatan stomata bagian bawah, rasio kerapatan stomata atas dan bawah, kerapatan trikoma daun bagian atas, kerapatan trikoma daun bagian bawah, maupun rasio kerapatan trikoma daun bagian atas dan bawah tidak menunjukkan pengaruh yang nyata (Lampiran 10, 11, 12, 13, 14 dan 15). Rekapitulasi hasil sidik ragam dapat dilihat pada Tabel 1.

28 16 Stomata Stomata berasal dari bahasa Yunani yaitu stoma yang berarti lubang atau porus, jadi stomata adalah lubang-lubang kecil berbentuk lonjong yang dikelilingi oleh dua sel epidermis khusus yang disebut sel penutup (Guard Cell), dimana sel penutup tersebut adalah sel-sel epidermis yang telah mengalami perubahan bentuk dan fungsi yang dapat mengatur besarnya lubang-lubang yang ada diantaranya (Kartasaputra, 1988). Stomata pada umumnya terdapat pada bagian-bagian tumbuhan yang berwarna hijau, terutama sekali pada daun-daun tanaman. Pada submerged aquatic plant atau tumbuhan yang hidup dibawah permukaan air terdapat alat-alat yang strukturnya mirip dengan stomata, namun alat-alat tersebut bukanlah stomata. Pada daun-daun yang berwarna hijau stomata terdapat pada satu permukaannya saja (Kartasaputra, 1988). Proses pembukaan stomata terjadi akibat dari perubahan potensial osmotik pada sel penjaga menjadi lebih negatif. Perubahan potensial osmotik ini mengakibatkan peningkatan tekanan turgor pada sel penjaga. Proses ini mengakibatkan pergerakan air menuju sel penjaga sehingga sel menjadi memanjang terutama pada dinding luarnya, sehingga sel mengembang ke luar. Dinding bagian dalam akan ikut tertarik ke arah luar sehingga stomata membuka. Perubahan potensial osmotik ini terjadi akibat dari perpindahan sukrosa hasil fotosintesis dari kloroplas di sekitar sel penjaga ke dalam sel penjaga. Penelitian ini menunjukkan perlakuan tidak memberikan pengaruh pada kerapatan stomata bagian atas maupun bagian bawah daun (Tabel 2). Perlakuan juga tidak memberikan pengaruh pada rasio kerapatan bagian atas dan bawah (Tabel 3). Keadaan ini berbeda dengan hasil percobaan sebelumnya yang dilakukan oleh Nogués (1999). Percobaan tersebut menjelaskan paparan UV-B pada tingkat 0.63 Wm -2 menunjukkan penurunan pembukaan stomata bagian atas sebesar 80% dan bagian bawah sebesar 40%. Pada paparan UV-B 0.30 Wm -2 menyebabkan penurunan pembukaan stomata bagian atas hingga 23% namun tidak memberikan pengaruh pada pembukaan stomata bagian bawah.

29 17 Tabel 2. Kerapatan Stomata Bagian Atas dan Bawah Tanaman Sambung Nyawa Yang Terpapar UV-B Kerapatan Stomata Atas Hari ke- Kerapatan Stomata Bawah Hari ke- Perlakuan /mm /mm UV-B a ab UV- Ambient b a Non-UV ab b Ket : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak bebreda nyata menurut uji Duncan pada taraf 10 % Tabel 3. Rasio Kerapatan Stomata Bagian Atas dan Bawah Daun Sambung Nyawa Yang Terpapar UV-B Hari Ke- Perlakuan /mm UV-B UV-Ambient Non-UV Hal ini mungkin diakibatkan oleh tingginya intensitas radiasi UV-B yang dipancarkan oleh sinar matahari. Pada penelitian yang dilakukan oleh Ball (1995) menyebutkan bahwa sinar matahari yang dipancarkan secara alami di katulistiwa pada kemiringan <25 di bawah langit yang cerah dapat memancarkan radiasi UV-B sekitar 250 µw/cm 2, sehingga tanaman yang diberi perlakuan telah memiliki teradaptasi dalam kondisi intensitas UV-B yang lebih tinggi dari perlakuan yang diberikan.

30 18 Stomata Gambar 6. Pengamatan Stomata Bagian Bawah Pada Hari ke-24 Dengan Perbesaran 400X Trikoma Trikoma merupakan salah satu bentuk modifikasi dari epidermis tanaman yang berfungsi sebagai pelindung. Bentuk modifikasi yang lain dapat berbentuk lapisan lilin maupun lapisan tebal pada permukaan daun. Namun tidak semua tanaman memiliki trikoma. Sambung nyawa (Gyanura procumbens) merupakan salah satu jenis tanaman yang memiliki trikoma sebagai pelindung daun. Trikoma merupakan salah satu hasil modifikasi epidermis yang berfungsi sebagai perlindungan tanaman dari kekeringan. Pada ini tidak terlihat adanya pengaruh pada kerapatan trikoma bagian atas dan bawah daun yang terpapar UV- B (Tabel 4). Rasio kerapatan trikoma bagian atas dan bawah juga tidak menunjukkan adanya pengaruh (Tabel 5). Pada penelitian Ekana ul (2009), trikoma tanaman sambung nyawa yang terpapar UV-C mengalami penurunan dibandingkan dengan tanaman yang terpapar UV-ambient. Pada penelitian ini tidak terlihat adanya perbedaan pada jumlah trikoma tanaman yang terpapar UV- B. Hal tersebut dapat diakibatkan oleh intensitas radiasi UV-B alami yang melebihi intensitas pada perlakuan. Ball (1995) pada penelitiannya menyebutkan bahwa di area ekuator radiasi UV-B mencapai 250 µw/cm 2 sedangkan perlakuan yang diberikan sebesar 124 µw/cm 2 sehingga tanaman yang diteliti telah teradaptasi dalam dalam kondisi intensitas radiasi UV-B yang lebih tinggi.

31 19 Tabel 4. Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Trikoma Bagian Atas dan Bawah Trikoma Bagian Atas Hari ke- Trikoma Bagian Bawah Hari ke- Perlakuan /mm /mm UV-B a , b UV-Ambient ab ab Non-UV ,12b a Ket : Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak bebreda nyata menurut uji Duncan pada taraf 10 % Tabel 5. Pengaruh paparan UV-B Terhadap Rasio Trikoma Bagian Atas dan Bawah Hari ke- Perlakuan /mm UV-B UV-Ambient Non-UV Trikoma Gambar 7. Pengamatan Trikoma Bagian Bawah Pada Hari ke-24 Dengan Perbesaran 100X Tebal Daun Pada sejumlah tanaman ditemukan bahwa salah satu bentuk perlindungan tanaman dari efek sinar UV adalah dengan menebalkan daun (Anonim, 2006).

32 20 Penelitian menyebutkan bahwa paparan UV-B menyebabkan penurunan tinggi tanaman, bobot segar daun, dan juga luas area daun (Zuk-Golaszewska, 2003). Penelitian yang dilakukan pada tanaman Populus trichocarpa menunjukkan pemberian UV-B mengakibatkan perubahan ketebalan palisade pada parenkim. Ketebalan palisade tanaman yang dipapar UV-B meningkat hingga 17 % dibandingkan dengan tanaman yang tidak dipapar UV-B (Schumaker et al, 1997) Tabel 6. Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Tebal Daun Hari ke- Perlakuan mm ---- UV-B UV-Ambient Non-UV Pada penelitian ini pemberian perlakuan paparan UV-B tidak berpengaruh nyata pada ketebalan daun. Terlihat adanya penurunan ketebalan daun setelah hari ke-6 setelah perlakuan. Pada hari ke-12 terjadi penurunan 2.7%, pada hari ke-18 terjadi penurunan ketebalan daun 2%, sedangkan pada hari ke-24 terjadi peningkatan 2.5%. Hal tersebut mungkin diakibatkan oleh intensitas paparan UV alami telah mencapai 250 µw/cm 2 (Ball, 1995), sehingga perlakuan tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Gambar 8. Pengukuran Tebal Daun Dengan Perbesaran 40X

33 21 Kandungan Pigmen Daun Tanaman pada memiliki berbagai jenis pigmen, antara lain klorofil dan antosianin. Klorofil merupakan senyawa kimia yang terdapat pada tanaman yang berfungsi sebagai aparatus fotosintesa (menyerap dan menggunan energi sinar matahari untuk mensintesa oksigen dan karbohidrat dari CO2 dan air) pada tumbuh-tumbuhan. Klorofil berasal dari kata khloros (hijau kekuningan) dan phullon (daun). Klorofil yang dikenal oleh masyarakat secara umum adalah klorofil a dan klorofil b. Klorofil a memiliki nomor molekul C 55 H 72 O 5 N 4 Mg, sedangkan klorofil b memiliki nomor molekul C 55 H 70 O 6 N 4 Mg (Stiles, 1968). Perlakuan pada penelitian ini tidak menunjukkan pengaruh pada jumlah klorofil a dan b (Tabel 7). Hal yang berbeda ditemukan oleh Gartia et al (2003), menyebutkan pada Cyamopsis tetragonolaba, radiasi UV-B menyebabkan penurunan kandungan klorofil dan karotenoid. Prasad et al (2005) menyebutkan bahwa pada kedelai pemberian UV-B (0.4 W/m 2 ) dan nikel (Ni 0.01, 0.10, dan 1.00 mm) memberikan pengaruh pada pertumbuhan dan penurunan jumlah klorofil. Zhou (2009) menyebutkan bahwa UV-B menyebabkan peningkatan kandungan flavonoid namun menurunkan jumlah klorofil dan tingkat fotosintesis pada mikroalga. Tabel 7. Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Klorofil a dan b Klorofil a Hari ke- Klorofil b Hari ke- Perlakuan /gr daun /gr daun ---- UV-B UV-Ambient Non-UV Jumlah klorofil yang terdapat pada tanaman sambung nyawa yang terpapar UV-B tidak menunjukkan pengaruh (Tabel 8). Hal ini sejalan dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Antonelli (1997). Pada penelitiannya dijelaskan bahwa tanaman yang tumbuh pada kondisi alami menjadi tidak sensitif dengan radiasi UV-B daripada tanaman yang dibudidayakan pada lingkungan buatan. Ball

34 22 (1995) menyebutkan bahwa pada kondisi cuaca yang cerah, sinar matahari alami akan meradiasikan UV-B hingga intensitas 250 µw/cm 2 di kawasan ekuator, sehingga tanaman pada kawasan ekuator sudah beradaptasi dengan kondisi paparan UV-B tinggi. Tabel 8. Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Klorofil Total Hari ke- Perlakuan /gr daun ---- UV-B UV-Ambient Non-UV Antosianin merupakan salah satu pigmen pada tanaman yang memberikan warna merah, biru, atau ungu, tergantung derajat keasamannya (Wikipedia, 2009). Antosianin termasuk komponen flavonoid, yaitu turunan polifenol pada tumbuhan yang mempunyai kemampuan antioksidan dan antikanker. Dalam jumlah sedikit saja, senyawa tersebut cukup efektif mencegah produksi lemak jahat (low density lipoprotein) sehingga dapat memperkecil risiko stroke dan serangan jantung (Indrasari, 2006). Perlakuan tidak menunjukkan pengaruh yang nyata pada kandungan antosianin yang terdeteksi (Tabel 9). Hal tersebut dapat diakibatkan oleh paparan UV-B yang dipancarkan oleh sinar matahari alami pada hari yang cerah mencapai 250 µw/cm 2 (Ball, 1995) sehingga tanaman yang diberi perlakuan telah teradaptasi pada kondisi pancaran UV-B tinggi. Kemungkinan lain tanaman memiliki respon perlindungan dari pancaran UV-B yang berbeda, sehingga untuk melindungi DNA dari paparan UV-B tidak dibentuk antosianin, namun senyawa penyerap UV lainnya.

35 23 Tabel 9. Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Kandungan Antosianin Hari ke- Perlakuan /gram daun ---- UV-B UV-Ambient Non-UV Biosintesis Flavonoid Flavonoid merupakan senyawa yang terbentuk melalui metanolisme asam amino (protein) di mana asam amino phenylalanine digunakan untuk memproduksi 4-coumaroyl-KoA. Asam amino phenylalanine mengalami deaminasi dengan bantuan enzim phenylalanine ammonia lyase (PAL) menjadi cinnamic acid yang kemudian dengan bantuan enzim C 4 H dan 4Cl diubah menjadi 4-coumaroly-KoA. Hal ini dapat dikombinasikan dengan malonyl-koa untuk menghasilkan tulang punggung sejati flavonoid, sekelompok senyawa yang disebut chalcones. Terlihat aktivitas terbentuknya PAL mempengaruhi aktifitas terbentuknya flavonoids. Aktifitas PAL terlihat dari rasio cinnamic acid per crude protein yang terbentuk. Aktifitas PAL yang terlihat pada penelitian ini tidak menunjukkan peningkatan, meskipun pada Tabel 11 terlihat hari ke-6 dan ke-12 aktivitas PAL tanaman yang terpapar UV-B terlihat lebih tinggi dibandingkan UV-ambient namun secara statistik tidak menunjukkan adanya perbedaan. Hal ini dapat diakibatkan oleh radiasi UV-B yang dipancarkan oleh matahari pada wilayah ekuator di hari yang cerah telah mencapai 250 µw/cm 2 (Ball, 1995), tanaman yang telah beradaptasi pada lingkungan alami memiliki sensitifitas yang lebih rendah terhadap UV-B dibandingkan dengan tanaman yang dibudidayakan pada lingkungan buatan (Antonelli, 1997). Hal tersebut diakibatkan tanaman telah teradaptasi pada kondisi paparan UV-B yang tinggi.

36 Tabel 10. Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Kandungan protein Hari ke- Perlakuan mg/g daun ---- UV-B UV-Ambient Non-UV Tabel 11. Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Kandungan Cinnamic acid dan Cinnamic acid per crude protein Perlakuan Cinnamic Cinnamic acid Cinnamic Cinnamic acid Cinnamic Cinnamic acid Cinnamic Cinnamic acid acid /Protein acid /Protein acid /Protein acid /Protein mg/g daun mg CA/ mg Protein/g daun mg/g daun mg CA/ mg Protein/g daun mg/g daun mg CA/ mg Protein/g daun mg/g daun mg CA/ mg Protein/g daun UV-B UV-Ambient Non-UV

37 25 Tabel 12. Pengaruh Paparan UV-B Terhadap Kandungan Flavonoid Flavonoid Hari Ke /gram daun ---- UV-B UV-Ambient Non-UV Kandungan flavonoid yang tidak berbeda nyata pada penelitian ini. Kondisi yang berbeda dilaporkan oleh Burchard, et. al (2000), bahwa pemberian UV-B pada Secale cereal L. cv. Krusto memberikan pengaruh pada peningkatan flavonoid seiring dengan peningkatan intensitas UV-B. Tebelberg, et. al. (2004) menjelaskan pemberian UV-B pada tanaman Betula pendula memberikan pengaruh pada peningkatan flavonoid dan quercetin 3-galactose. Antonelli et al (1997) juga menjelaskan pada tanaman kacang hijau yang dipapar UV-B pada wilayah mediterrania tidak menunjukkan perbedaan kandungan flavonoid antar tanaman yang diberi perlakuan. Hashiba et al (2006) menyebutkan pada tanaman Campanula punctata, akumulasi flavonoid mengalami penurunan dengan peningkatan tingkat radiasi UV-B pada wilayah pantai. Kandungan flavonoid yang tidak menunjukkan perbedaan nyata dapat disebabkan oleh kondisi alam Indonesia yang berada pada wilayah ekuator. Ball (1995) menjelaskan bahwa pada wilayah ekuator pancaran UV-B dari sinar matahari alami telah mencapai 250 µw/cm 2. Tanaman yang berada pada wilayah ekuator telah beradaptasi dengan kondisi intensitas radiasi UV-B yang tinggi. Selain itu tanaman mungkin memiliki mekanisme perlindungan terhadap UV-B yang berbeda sehingga produksi flavonoid tidak mengalami peningkatan.

38 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Pemberian perlakuan UV-B dengan intensitas 124 µw/cm 2 tidak memberikan pengaruh pada kerapatan stomata bagian atas, stomata bagian bawah, rasio stomata bagian atas dan bawah, kerapatan trikoma bagian atas, trikoma bagian bawah, dan rasio trikoma bagian atas dan bawah, ketebalan daun, pembentukan klorofil, aktifitas Phenylalanine ammonia lyase (PAL) maupun pada pembentukan flavonoid pada tanaman sambung nyawa (Gyanura procombens (L.) Merr.). Respon tersebut mungkin diakibatkan oleh tanaman telah teradaptasi pada kondisi paparan UV-B intensitas 124 µw/cm 2. Saran Respon tanaman pada paparan UV-B mungkin disebabkan oleh belum optimalnya intensitas UV-B buatan yang diberikan, karenanya perlu adanya penelitian lebih lanjut pada intensitas paparan UV-B yang lebih tinggi untuk melihat respon tanaman. Pengamatan untuk pembukaan stomata perlu dilakukan untuk melihat pengaruh sinar UV-B pada stomata.

39 DAFTAR PUSTAKA Anonim Perisai Tanaman Anti Radiasi. [19 Januari 2010]. Anonim Pemanasan global. [9 Februari 2009] Anonim Daun. [19 januari 2010]. Anonim Mengapa kita perlu melindungi lapisan ozon? [18 Februari 2009] Antonelli, F., D. Grifoni, F. Sabatini, and G. Zipoli Morphological and physiological responses of bean plants to supplemental UV radiation in a Medittanean climate. Plant Ecology 128: Arika, Y Mari kita jaga bumi tetap berseri. Kompas. 15 September Arsyad, M Lapisan ozon semakin mengkhawatirkan. [18 Februari 2009] Baird, C. and M. Cann Environmental Chemistry. W. H. Freeman and Co.: New York. Ball, J A Comparison of the UV-B Irradiance of low-intensity, fullspectrum lamps with natural sunlight. Bulletin of the Chicago Herpetological Society, 30(4): Beverley, D Practical Gardening. Parragon: UK. Brannon,H UV-B radiation. [18 Februari 2009] Burchard, P., W. Bilger, and G. Weissenböck Contribution of hydroxycinnamates and flavonoids to epidermal shielding of UV-A and UV-B radiation in developing rye primary leaves as assessed by ultraviolet-induced chlorophyll flouresence measurements. Plant, Cell, and Environment 23: Dinelli, G., I. Marotti, A. Bonetti, S. Bosi, S. Busi, P. Catizone Effect Of Uv-B Radiation On Chalcone Syntase (Chs), Isoflavone Synthase (Ifs) Expression And Flavonoid Synthesis In Common Beans (Phaseolus Vulgaris L.). Dresbach, S. H Ultraviolet Radiation. [06 Agustus 2008].

40 28 Ekana ul, N Respon Tanaman Sambung Nyawa (Gyanura procumbens (L.) Merr.) Terhadap Radiasi Ultraviolet dan Pemupukan. Skripsi. IPB: Bogor. Gaedner, F. P., R. B. Pearce and R. L. Mitchell Fisiologi Tanaman Budidaya. Herawati S. (Penerjemah). Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta. Terjemahan dari: Physiology of Crop Plants. Gartia, S, M.K. Pradhan, P.N. Joshi, U.C. Biswal, and B. Biswal UV-A irradiation guards the photosynthetic apparatus against UV-B-induced damage. Photosynthetica 41 (4): Geissman, T.A. and D.H.G. Crout Organic Chemistry of Secondary Plant Metabolism. Freeman, Cooper & Co.:California. Gould, K. S. and C. Lister Flavonoid function in plants in Ǿyvind M. Andersen and Kenneth R. Markham (eds.). Flavonoids:Chemistry, Biochemistry, and Application. Taylor & Francis:London. Hashiba, Keiko, Tsukasa Iwashina, and Sadamu Matsumoto Variation in the quality and quantity of flavonoids in the leaves of coastal and inland Campunala punctata. Biochemical Systemics and Ecology 34: Higenkamp, K Environmental Health : Ecological Perspective. Jones and Bartlett Publisher, Inc.: UK. Hopkins, W. G. and N. P. A. Hüner Introduction to Plant Physiology. John Wiley & Sons, Inc.: USA. Indrasari, S. D Padi aek sibundong:pangan fungsional. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian 28 (6):1-3 IPTEKnet Tanaman obat Indonesia, sambung nyawa. [18 Februari 2009] Jenie, R. I. dan E. Sulistyorini S.P Sambung nyawa. [18 Februari 2009] Kartasaputra, A.,G., 1988, Pengantar Anatomi Tumbuh-Tumbuhan. Bina Aksara:Jakarta. Kondratyev, K. Ya. And C. Varostos Atmospheric Ozone Variability. Praxis Publishing: UK. Listyani, W. S Daun sambung nyawa, tanaman alternatif untuk hipertensi. Kompas. 6 Agustus Litchtenthaler, H. K Chlorophylls and carotenoids: pigment and photosynthethic biomembranes p In: S. P. Colowick and N. O. Kaplar (Eds.). Methods in Enzymology. Academic Press. New York.