BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Daun katuk Dalam sistematika (taksonomi) tumbuhan, tanaman katuk dapat diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdom Divisi Subdivisi Kelas Ordo Famili Genus Spesies : Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Dicotyledonae : Euphorbiales : Euphorbiaceae : Sauropus : Sauropus androgynus (L.) Merr Deskripsi Tumbuhan Tanaman katuk tumbuh menahun, berbentuk semak perdu dengan ketinggian antara 2 1 / 2 m 5 m. Tanaman katuk terdiri dari akar, batang, daun, bunga, buah dan biji. Sistem perakarannya menyebar ke segala arah dan dapat mencapai kedalaman antara cm. Batang tanaman tumbuh tegak dan berkayu. Tanaman katuk mempunyai daun majemuk genap, berukuran kecil, berbentuk bulat seperti daun kelor. Permukaan atas daun berwarna hijau gelap, sedangkan permukaan bawah daun berwarna hijau muda. Produk utama tanaman katuk berupa daun yang masih muda. Daun katuk sangat potensial sebagai sumber gizi karena memiliki kandungan gizi yang setara dengan daun singkong, daun papaya, dan sayuran lainnya.

2 Daun katuk merupakan salah satu jenis sayuran yang mudah diperoleh di setiap pasar, baik pasar tradisional maupun swalayan. Ditinjau dari kandungan gizinya, daun katuk merupakan jenis sayuran hijau yang banyak manfaat bagi kesehatan dan pertumbuhan badan. Di dalam daun katuk terdapat cukup banyak kandungan kalori, protein, kalsium, zat besi, fosfor dan vitamin yang dibutuhkan oleh tubuh manusia. Daun katuk dapat memperlancar pengeluaran ASI, kemudian dalam perkembangan selanjutnya, dibuat infus akar daun katuk digunakan sebagai diuretik dan sari daun katuk digunakan sebagai pewarna makanan (Rukmana, 2003). 2.2 Mineral Unsur mineral merupakan salah satu komponen yang sangat diperlukan oleh mahluk hidup di samping karbohidrat, lemak, protein dan vitamin. Berbagai unsur mineral terdapat dalam bahan biologis, tetapi tidak atau belum semua mineral tersebut terbukti esensial, sehingga ada mineral esensial dan non esensial. Mineral esensial yaitu mineral yang sangat diperlukan dalam proses fisiologis mahluk hidup untuk membantu kerja enzim atau pembentukan organ. Unsur-unsur mineral esensial dalam tubuh terdiri atas dua golongan, yaitu mineral makro dan mineral mikro. Mineral non esensial adalah logam yang perannya dalam tubuh mahluk hidup belum diketahui dan kandungannya dalam jaringan sangat kecil. Bila kandungannya tinggi dapat merusak organ tubuh mahluk hidup yang bersangkutan (Arifin, 2008) Kalsium Kalsium adalah mineral yang paling banyak ditemukan dalam tubuh manusia. Kadar kalsium mencapai 2% dari berat total tubuh, 99% kalsium tersebut berada dalam jaringan keras, tulang, gigi da 1% nya lagi berada dalam darah. Kalsium merupakan komponen penting dalam pembentukan tulang dan gigi serta mencegah osteoporosis. Selain itu kalsium juga penting dalam dalam proses kontraksi otot dan menjaga normalitas kerja jantung. Kekurangan

3 kalsium dapat menyebabkan terhambatnya pertumbuhan tulang dan gigi serta dapat mengakibatkan osteoporosis (tulang rapuh) (Poedjiaji, 2009) Fungsi Kalsium Peranan kalsium dalam tubuh adalah membentuk tulang. Kalsium dalam tulang mempunyai dua fungsi yaitu sebagai bagian dari struktur tulang dan sebagai tempat menyimpan kalsium. Tahap pertumbuhan tulang dimulai pada saat janin, tetapi masih lunak dan lentur. Setelah lahir, pertumbuhan tulang mulai kuat. Selama pertumbuhan, proses terbentuknya tulang berlangsung terus dan cepat sehingga pada saat anak-anak siap untuk berjalan sehingga dapat menyangga berat tubuh (Almatsier, 2004). Kalsium juga berfungsi dalam pembentukan gigi, kekurangan kalsium selama masa pembentukan gigi dapat menyebabkan kerentanan terhadap kerusakan gigi (Suhardjo, 2000) Hal Yang Mempengaruhi Absorpsi Kalsium Dalam keadaan normal sebanyak 30-50% kalsium yang dikonsumsi diabsorpsi tubuh. Kemampuan absorbsi lebih tinggi pada masa pertumbuhan, dan menurun pada proses menua. Kemampuan absorpsi pada laki-laki lebih tinggi daripada perempuan pada semua golongan usia. Absorpsi kalsium terutama terjadi di bagian atas usus halus yaitu duodenum. Kalsium membutuhkan ph 6 agar dapat berada dalam keadaan terlarut. Vitamin D merangsang absorpsi kalsium, laktosa juga meningkatkan absorpsi kalsium bila tersedia cukup enzim laktase. Sebaliknya, bila terdapat defisiensi laktase, laktosa mencegah absorpsi kalsium. Asam oksalat yang terdapat dalam bayam dan sayuran lain membentuk garam kalsium oksalat yang tidak larut, sehingga menghambat absorpsi kalsium (Almatsier, 2004). Serat dapat menurunkan absorpsi kalsium, karena serat menurunkan waktu transit makanan dalam saluran cerna, sehingga menurunkan kesempatan untuk absorpsi. Keadaan stress mental juga dapat menurunkan absorpsi dan meningkatkan ekskresi kalsium (Winarno, 2004).

4 2.2.4 Sumber Kalsium Sumber kalsium utama adalah susu dan produk olahan susu seperti keju. Sayuran tertentu seperti brokoli, kacang-kacangan dan hasil olahannya seperti tahu dan tempe dan buah-buahan juga merupakan sumber kalsium yang baik (Almatsier, 2004) Ekskresi Kalsium Kalsium hanya bisa diabsorpsi bila terdapat dalam bentuk larut air dan tidak mengendap. Kalsium yang tidak diabsorpsi dikeluarkan melalui feses. Jumlah kalsium yang diekskresikan melalui urin menggambarkan jumlah kalsium yang diabsorpsi (Almatsier, 2004) Akibat Kekurangan Kalsium Pada masa pertumbuhan, kekurangan kalsium dapat mengganggu pertumbuhan. Tulang kurang kuat, mudah bengkok dan rapuh. Setelah dewasa, terutama setelah usia 50 tahun, terjadi kehilangan kalsium dari tulang yang menyebabkan tulang menjadi rapuh dan mudah patah. Keadaan ini dikenal sebagai osteoporosis yang dapat dipercepat oleh keadaan stres sehari-hari. Selain itu, kekurangan kalsium juga dapat mnyebabkan osteomalasia yang biasanya terjadi karena kekurangan vitamin D dan ketidakseimbangan konsumsi kalsium terhadap fosfor. Terganggunya mineralisasi matriks tulang yang menyebabkan menurunnya kandungan kalsium dalam tulang (Almatsier, 2004). 2.3 Kandungan tanah di daerah Karo dan daerah Pematang Johar Pada daerah Karo dikenal dengan daerah yang banyak mengandung dolomit (batu kapur). Dolomit merupakan mineral yang berasal dari alam yang mengandung unsur hara magnesium dan kalsium berbentuk tepung. Dolomit berwarna putih keabu-abuan atau kebirubiruan. Daerah Karo dijadikan daerah pertambangan karena dolomit dapat diproduksi menjadi pupuk pertanian terutama perkebunan, industri gelas atau kaca, dan keramik (Anonim, 2009d).

5 Pada daerah Pematang Johar kandungan nutrisi yang tersedia bagi kesuburan tanah sangat rendah. Komponen penyusun utama di daerah Pematang Johar adalah pasir, karena daerah tersebut terletak dekat daerah pantai (Anonim, 2011e). 2.4 Spektrofotometri Serapan Atom Prinsip Dasar Spektrofotometri Serapan Atom Salah satu bagian dari spektrofotometri ialah Spektrofotometri Serapan Atom, merupakan metode analisis unsur secara kuantitatif yang pengukurannya berdasarkan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu oleh atom logam dalam keadaan bebas (Anshori, 2005). Metode SSA berprinsip pada absorpsi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Misalnya natrium menyerap pada 589 nm, uranium pada 358,5 nm, sedang kalium pada 766,5 nm. Cahaya pada panjang gelombang ini mempunyai cukup energi untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom. Transisi elektronik suatu unsur bersifat spesifik. Dengan absorpsi energi, berarti memperoleh lebih banyak energi, suatu atom pada keadaan dasar dinaikkan tingkat energinya ke tingkat eksitasi. Spektrum atomik untuk masing-masing unsur terdiri atas garis-garis resonansi (Khopkar, 2003). Pada alat SSA terdapat dua bagian utama yaitu suatu sel atom yang menghasilkan atom-atom gas bebas dalam keadaan dasarnya dan suatu system optik untuk pengukuran sinyal. Pada sel atom terjadi dua tahap, tahap nebulisasi untuk menghasilkan suatu bentuk aerosol yang halus dari larutan sampel, dan kedua disosiasi analit menjadi atom-atom bebas dalam keadaan gas. Dalam metode SSA, sampel harus diubah ke dalam bentuk uap atom. Proses pengubahan ini dikenal dengan istilah atomisasi, pada proses ini contoh diuapkan dan didekomposisi untuk membentuk atom dalam bentuk uap (Anshori, 2005).

6 Adapun instrumentasi spektrofotometer serapan atom adalah sebagai berikut: a. Sumber Radiasi Sumber radiasi yang digunakan adalah lampu katoda berongga (hallow cathode lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda berbentuk silinder berongga yang dilapisi dengan logam tertentu (Rohman, 2007). b. Tempat Sampel Dalam analisis dengan spektrofotometri serapan atom, sampel yang akan dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan asas. Ada berbagai macam alat yang digunakan untuk mengubah sampel menjadi uap atomatomnya, yaitu: 1. Dengan nyala (Flame) Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa cairan menjadi bentuk uap atomnya dan untuk proses atomisasi. Suhu yang dapat dicapai oleh nyala tergantung pada gas yang digunakan, misalnya untuk gas asetilen-udara suhunya mencapai C. Sumber nyala asetilen-udara ini merupakan sumber nyala yang paling banyak digunakan. Pada sumber nyala ini asetilen sebagai bahan pembakar, sedangkan udara sebagai bahan pengoksidasi (Rohman, 2007). 2. Tanpa nyala (Flameless) Pengtoman dilakukan dalam tungku dari grafit. Sejumlah sampel diambil sedikit (hanya beberapa µl), lalu diletakkan dalam tabung grafit, kemudian tabung tersebut dipanaskan dengan system elektris dengan cara melewatkan arus listrik pada grafit. Akibat pemanasan ini, maka zat yang akan dianalisis berubah menjadi atomatom netral dan pada fraksi atom ini dilewatkan suatu sinar yang berasal dari lampu

7 katoda berongga sehingga terjadilah proses penyerapan energi sinar yang memenuhi kaidah analisis kuantitatif (Rohman, 2007). c. Monokromator Monokromator merupakan alat untuk memisahkan dan memilih spektrum sesuai dengan panjang gelombang yang digunakan dalam analisis dari sekian banyak spektrum yang dihasilkan lampu katoda berongga (Rohman, 2007). d. Detektor Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat pengatoman (Rohman, 2007). e. Amplifier Amplifier merupakan suatu alat untuk memperkuat signal yang diterima dari detektor sehingga dapat dibaca alat pencatat hasil (Readout) (Rohman, 2007). f. Readout Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai pencatat hasil. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Rohman, 2007). Gambar 1. Komponen Spektrofotometer Serapan Atom

8 2.4.2 Bahan Bakar dan Bahan Pengoksidasi Umumnya bahan bakar yang digunakan adalah hidrogen, asetilen, dan propana, sedangkan oksidatornya adalah udara, oksigen, dan N 2 O. Menurut Khopkar (2003), temperatur dari berbagai nyala dapat dilihat pada tabel berikut ini: Tabel 2.1 Temperatur nyala dengan berbagai kombinasi bahan bakar dan bahan pengoksidasi Bahan Bakar Oksidasi Temperatur Maksimum ( o K) Asetilen Udara 2200 Asetilen Nitrogen Oksida 2955 Asetilen Oksigen 3050 Hidrogen Udara 2100 Hidrogen Oksigen 2780 Propana Udara 1950 Propana Oksigen Validasi Metode Analisis Validasi metode analisis adalah suatu tindakan penilaian terhadap parameter tertentu berdasarkan percobaan laboratorium untuk membuktikan bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya. Beberapa parameter analisis yang harus dipertimbangkan dalam validasi metode analisis adalah sebagai berikut: a. Kecermatan Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil analisis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan. Kecermatan ditentukan dengan dua cara, yaitu: 1. Metode Simulasi Metode simulasi (Spiked-placebo recovery) merupakan metode yang dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah analit bahan murni ke dalam suatu bahan pembawa sediaan farmasi (plasebo), lalu campuran tersebut dianalisis dan hasilnya dibandingkan dengan kadar analit yang ditambahkan (kadar yang sebenarnya) (Harmita, 2004).

9 2. Metode penambahan baku Metode penambahan baku (standard addition method) merupakan metode yang dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah analit dengan konsentrasi tertentu pada sampel yang diperiksa, lalu dianalisis dengan metode yang akan divalidasi. Hasilnya dibandingkan dengan sampel yang dianalisis tanpa penambahan sejumlah analit. Persen perolehan kembali ditentukan dengan menentukan berapa persen analit yang ditambahkan ke dalam sampel dapat ditemukan kembali. Suatu metode dikatakan teliti jika nilai recoverynya antara %. Recovery dapat ditentukan dengan menggunakan metode penambahan baku (Harmita, 2004). b. Keseksamaan (presisi) Keseksamaan atau presisi diukur sebagai simpangan baku relatif atau koefisien variasi. Keseksamaan atau presisi merupakan ukuran yang menunjukkan derajat kesesuaian antara hasil uji individual ketika suatu metode dilakukan secara berulang untuk sampel yang homogen. Nilai simpangan baku relatif yang memenuhi persyaratan adanya keseksamaan metode yang dilakukan. Persyaratan simpangan baku relatif tergantung dengan konsentrasi analit yang diperiksa. Pada kadar satu per seratus atau lebih, standar deviasi relatif adalah sekitar 2,5%, pada kadar satu per seribu adalah 5%, pada kadar satu per sejuta adalah 16% dan pada kadar satu per miliar adalah 32% (Harmita, 2004). c. Selektifitas (Spesifisitas) Selektifitas atau spesifisitas suatu metode adalah kemampuannya yang hanya mengukur zat tertentu secara cermat dan seksama dengan adanya komponen lain yang ada di dalam sampel (Harmita, 2004). d. Linearitas dan Rentang Linearitas adalah kemampuan metode analisis yang memberikan respon baik secara langsung maupun dengan bantuan transformasi matematika, menghasilkan suatu hubungan

10 yang proporsional terhadap konsentrasi analit dalam sampel. Rentang merupakan batas terendah dan batas tertinggi analit yang dapat ditetapkan secara cermat, seksama dan dalam linearitas yang dapat diterima (Harmita, 2004). e. Batas deteksi dan batas kuantitasi Batas deteksi merupakan jumlah terkecil analit dalam sampel yang dapat di deteksi yang masih memberikan respon signifikan, sedangkan batas kuantitasi merupakan kuantitas terkecil analit dalam smapel yang masih dapat memenuhi criteria cermat dan seksama (Harmita, 2004).