8 BAB II LANDASAN TEORI A. Landasan Teori yang Mendukung Variabel Terikat 1. Vitamin C Asam Askorbat atau yang lebih kita kenal dengan nama Vitamin C pertama kali diisolasi sebagai zat murni pada tahun 1928 dan penentuan strukturnya pada tahun 1933. Nama Ascorbic Acid berasal dari bahasa Latin Scorbutus (gusi berdarah). Vitamin C adalah salah satu jenis vitamin yang terdapat pada sayuran dan buah-buahan yang larut dalam air dan memiliki peranan penting dalam menangkal berbagai penyakit. Vitamin ini juga dikenal dengan nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat. Vitamin C termasuk golongan vitamin antioksidan yang mampu menangkal berbagai radikal bebas ekstraselular. Berikut akan disampaikan beberapa kajian tentang vitamin C oleh para ahli. Smirnoft (1996) menyatakan bahwa selain sebagai pigmen, sayuran juga merupakan sumber vitamin C utama disamping buahbuahan. Salah satu fungsi vitamin C adalah sebagai antioksidan. Vitamin C sering ditambahkan pada makanan untuk mencegah perubahan oksidatif, karena vitamin C memiliki daya antioksidan. Menurut Mukaromah, dkk (2010) pengaruh cara memasak (pengukusan dan perebusan) termasuk cara pemotongan dan volume air yang digunakan serta suhu berpengaruh terhadap kerusakan vitamin C. Berdasarkan pernyataan Smirnoft (1996) diketahui bahwa selain pada buahbuahan, vitamin C juga terdapat pada sayuran. Salah satu fungsi vitamin C adalah
9 sebagai antioksidan. Kemudian dari pernyataan Mukaromah, dkk (2010), diketahui bahwa kerusakan pada vitamin C dapat dipengaruhi oleh cara memasak, termasuk saat proses pemotongan dan penambahan air yang digunakan. Wariyah (2010) menyatakan bahwa: Vitamin C berperan sebagai zat antioksidan yang dapat menetralkan radikal bebas hasil oksidasi lemak, sehingga dapat mencegah beberapa penyakit seperti kanker, jantung dan penuaan dini. Namun vitamin sangat mudah mengalami oksidasi, sehingga dapat hilang atau berkurang selama proses pengolahan maupun penyimpanan. Berdasarkan kutipan Wariyah (2010), diketahui bahwa vitamin C sangat berperan penting dalam menetralkan radikal bebas hasil oksidasi lemak, sehingga dapat mencegah beberapa penyakit seperti kanker, jantung, hingga penuaan dini. Namun vitamin C juga mudah mengalami oksidasi akibat pengolahan dan penyimpanannya sehingga mudah sekali berkurang bahkan hilang. 2. Logam Berat Cd Kadmium merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Secara prinsipnya pada konsentrasi rendah berefek terhadap gangguan pada paruparu, emphysema dan renal turbular disease yang kronis. Jumlah normal kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm, tetapi angka tertinggi (1.700 ppm) dijumpai pada permukaan sampel tanah yang diambil di dekat pertambangan biji seng (Zn). Kadmium lebih mudah diakumulasi oleh tanaman dibandingkan dengan ion logam berat lainnya seperti timbal.
10 Logam berat ini bergabung bersama timbal dan merkuri sebagai the big three heavy metal yang memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan manusia. Berikut akan dijelaskan beberapa kajian tentang logam berat Cd dari para ahli: Sudaryono (2014) menyatakan bahwa: Logam berat hanya ditunjukkan kepada logam yang mempunyai berat jenis lebih besar dari 5 gr/cm 3. Namun, pada kenyataannya unsur-unsur metalloid yang mempunyai sifat berbahaya juga dimasukkan ke dalam kelompok tersebut. Dengan demikian yang termasuk ke dalam kriteria logam berat saat ini mencapai kurang lebih 40 jenis unsur. Beberapa contoh logam berat yang beracun bagi manusia adalah arsen (As), cadmium (Cd), tembaga (Cu), timbal (Pb), merkuri (Hg), nikel (N), dan seng (Zn). Berdasarkan kutipan Sudaryono (20014) diketahui bahwa logam berat ditunjukkan kepada logam yang memiliki masa jenis lebih dari 5 gr/cm 3, namun unsur metalloid yang memiliki sifat berbahaya bagi manusia juga dimasukkan ke dalam kelompok logam berat, salah satu jenis logam berat yang beracun bagi manusia adalah As, Cd, Cu, Pb, Hg, N, dan Zn. Fauzia (2008:152) menyatakan bahwa: Kadmium dihasilkan dari hasil samping ekstrasi timbal dan seng. Unsur ini digunakan untuk keperluan aliansi (paduan logam) dengan titik leleh rendah. Kadmium dihasilkan dari pembakaran plastik dan rokok. Adanya kadmium dalam tulang menyebabkan tulang berpori (menggantikan ion Ca2 + ), sehingga tulang menjadi mudah retak. Berdasarkan kutipan Fauzia (2008:152), diketahui bahwa kadmium dihasilkan dari pembakaran plastik dan rokok masyarakat luas. Terakumulasinya logam berat kadmium ke dalam tubuh manusia berdampak pada tulang, karena menyebabkan tulang berpori. Kadmiun menggantikan ion Ca2 + yang ada ditulang, sehingga tulang mudah retak.
11 Darmono (2005) menyatakan bahwa: Logam berat yang ada di lingkungan, tanah, air dan udara dengan suatu mekanisme tertentu masuk ke dalam tubuh makhluk hidup. Tanaman yang menjadi mediator penyebaran logam berat pada makhluk hidup, menyerap logam berat melalui akar dan daun (stomata). Logam berat terserap ke dalam jaringan tanaman melalui akar, yang selanjutnya akan masuk ke dalam siklus rantai makanan. Berdasarkan kutipan Darmono (2005), diketahui bahwa logam berat yang ada di lingkungan dengan suatu mekanisme tertentu akan masuk ke dalam tubuh makhluk hidup. Tanaman yang menjadi mediator, menyerap logam berat melalui akar dan daunnya, kemudian terserap ke dalam jaringannya dan selanjutnya akan masuk kedalam tubuh makhluk hidup dalam siklus rantai makanan. Almeida (dalam Rumahlatu, dkk: 2012) menyatakan bahwa: Kadmium (Cd) merupakan logam berat yang paling banyak ditemukan pada lingkungan, khususnya lingkungan perairan, serta memiliki efek toksik yang tinggi, bahkan pada konsentrasi yang rendah. Kadmium diketahui memiliki waktu paruh yang panjang dalam tubuh organisme hidup dan umumnya terakumulasi di dalam hepar dan ginjal. Berdasarkan kutipan Almeida (dalam Rumahlatu, 2012) diketahui bahwa, kadmium merupakan jenis logam berat yang banyak ditemukan pada lingkungan sekitar perairan dan memiliki toksinitas yang tinggi meskipun pada konsentrasi yang rendah. Jika kadmium terakumulasi dalam waktu yang lama pada tubuh organisme hidup dapat membahayakan hepar dan ginjalnya. Palar (dalam Istarani dan, Pandebesie, 2014) menyatakan bahwa: Kadmium (Cd) memiliki karakteristik berwarna putih keperakan seperti logam aluminium, tahan panas, tahan terhadap korosi. Kadmium (Cd) digunakan untuk elektrolisis, bahan pigmen untuk industri cat, enamel, dan plastik. Kadmium (Cd) merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah,
12 Kadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Berdasarkan kutipan Palar (dalam Istarani dan, Pandebesie, 2014) diketahui bahwa kadmium memiliki karakteristik berwarna putik keperakan, tahan panas, serta tahan terhadap korosi. Kadmium biasa digunakan untuk industri cat, enamel, dan plastik. Kadmium sangat bersifat toksik terhadap manusia, selain dapat merusak pembuluh darah kadmium juga dapat beresiko pada hati dan ginjal jika terakumulasinya dalam waktu yang cukup lama. Widaningrum, dkk (2007) menyatakan bahwa: Unsur logam berat Kadmium (Cd) terdapat dalam tanah secara alami dengan kandungan rata-rata rendah yaitu 0,4 mg/kg tanah. Pada tanah yang bebas polusi kandungannya adalah 0,06-1,00 mg/kg tanah. Peningkatan kandungan kadmium dapat berasal dari asap kendaraan bermotor dan pupuk fosfat yang terakumulasi di tanah. Pada umumnya tanaman menyerap hanya sedikit (1-5%) larutan kadmium yang ditambahkan ke dalam tanah. Akumulasi dalam jangka waktu lama dapat meningkatkan kandungan kadmium dalam tanah dan tanaman yang sedang tumbuh. Sayuran mengakumulasi kadmium lebih banyak dibandingkan tanaman pangan yang lain. Berdasarkan kutipan Widaningrum, dkk (2007) diketahui bahwa logam berat kadmiun secara alami memang sudah terdapat di dalam tanah, namun terjadi peningkatan kandungan kadmiun berasal dari asap kendaraan bermotor dan pupuk fosfat yang terus terakumulasi di dalam tanah. Akumulasi dalam jangka waktu yang lama dapat meningkatkan kandungan kadmium pada tanaman. Jenis tanaman sayuran lebih banyak mengakumulasi kadmiun dibandingkan tanaman pangan lainnya. Priandoko (2011) menyatakan bahwa: Logam berat dapat masuk ke dalam lingkungan karena pelapukan batuan yang mengandung logam berat secara residual di dalam tanah, penggunaan bahan alami untuk pupuk dan pembuangan limbah pabrik serta limbah rumah tangga. Logam berat yang masuk ke dalam lingkungan kebanyakan
13 berasal dari kegiatan manusia. Logam berat dilingkungan tidak membahayakan kehidupan mahluk hidup tetapi logam berat membahayakan apabila masuk ke dalam sistem metabolisme mahluk hidup dalam jumlah melebihi ambang batas. Berdasarkan kutipan Priandoko (2011), diketahui bahwa pada dasarnya logam berat sudah terdapat didalam tanah karena pelapukan dari bebatuan yang mengandung logam berat secara residual, penggunaan pupuk kimia maupun organik, pembuangan limbah pabrik serta limbah rumah tangga. Logam berat yang terdapat dilingkungan kebanyakan dari kegiatan manusia itu sendiri, seperti kegiatan pemupukan sampai pada asap kendaraan bermotor. Logam berat dapat berdampak negatif bagi kehidupan mahkluk hidup apabila logam berat tersebut masuk kedalam sistem metabolisme makhluk hidup dalam jumlah yang melebihi ambang batas. 3. Lembar Kerja Praktikum Peserta Didik Ketersediaan sarana dan prasarana sebagai pendukung keberhasilan pembelajaran terkadang tidak mencukupi untuk melaksanakan proses belajar secara mandiri. LKPS merupakan salah satu sarana pendukung keberhasilan dalam proses pembelajaran. LKPS diharapkan mampu untuk menjawab permasalah yang ada, serta mampu mengembangkan keterampilan proses sains pada siswa. Berikut akan dijelaskan beberapa kajian tentang LKPS dari beberapa ahli. Arifin (2015) menyatakan bahwa: Lembar Kerja Siswa (LKS) merupakan salah satu sarana pendukung keberhasilan pembelajaran. LKS yang ada hanya berupa penjelasan singkat dengan menggunakan deskripsi dan alur kerja secara tekstual (cookbook) sehingga siswa tidak mampu mengkonstruk sendiri bahan dan peralatan yang semula dianggap abstrak. LKS untuk praktikum yang ada saat ini hanya terdapat pada buku ajar, modul atau diktat saja sehingga perlu dikembangkan
14 LKS khusus untuk praktikum. LKS tersebut kemudian dinamakan Lembar Kerja Praktikum Siswa (LKPS). Berdasarkan kutipan Arifin (2015), diketahui bahwa LKS yang digunakan saat ini hanya berupa penjelasan singkat saja, sehingga siswa tidak dapat mengkonstruk sendiri tentang bahan dan peralatan yang akan digunakan. LKS untuk praktikum saat ini hanya terdapat pada buku ajar, modul, ataupun diktat. Sehingga perlu dikembangkan LKS khusus saat melakukan praktikum, dan LKS tersebut dinamakan LKPS. Karsi dan Sahin (2009) menyatakan bahwa: LKS adalah salah satu jenis bahan ajar yang digunakan untuk membantu siswa belajar secara terarah. Sedangkan LKPS merupakan LKS yang dirancang khusus untuk kegiatan pembelajaran dengan metode praktikum. LKPS berupa lembar kegiatan yang tersusun secara kronologis dan berisi informasi singkat tentang materi, pengantar untuk merumuskan masalah dan hipotesis, prosedur kerja, hasil pengamatan, soal-soal yang dapat membantu siswa dalam menemukan konsep, serta kesimpulan akhir dari praktikum untuk mengasah setiap indikator keterampilan proses sains. Berdasarkan kutipan Karsi dan Sahin (2009), diketahui bahwa, LKS merupakan salah satu bahan ajar yang digunakan untuk membantu siswa belajar secara terarah. Sedangkan LKPS adalah LKS yang dirancang khusus untuk kegiatan pembelajaran yang melakukan praktikum. LKPS merupakan lembar kegiatan yang tersususun secara kronologis dan berisikan informasi singkat tentang materi namun memiliki kelengkapan lainnya seperti rumusan masalah dan hipotesis, prosedur kerja, tabel hasil pengamatan, soal-soal yang akan membantu siswa dalam menemukan konsep materi dan kesimpulan akhir dari pratikum yang sudah dilakukan sesuai dengan indikator proses sains yang sudah direncanakan yaitu mengamati, mengklasifikasi, mengukur, meramalkan, dan menjelaskan.
15 4. Kangkung Air Kangkung air merupakan salah satu tanaman sayuran yang banyak tumbuh di rawa-rawa atau sungai, kangkung air sama dengan kangkung darat yaitu dapat dikonsumsi sebagai bahan makanan. Berikut klasifikasi tumbuhan menurut ahli. Tjitrosoepomo (1989) menyatakan bahwa: Genus Ipomoea termasuk dalam Familia Convolvulaceae (Kangkungkangkungan), Sub-ordo Convolvuliineae, Ordo Tubiflorae, Kelas Dicotyledoneae, Sub divisi Angiospermae, Divisi Spermathophyta. Familia Covolvulaceae berupa herba atau semak berkayu, kebanyakan merayap atau membelit, daun tunggal, duduk tersebar tanpa daun penumpu. Berdasarkan kutipan Tjitrosoepomo (1989), diketahui bahwa genus Ipomoea termasuk ke dalam Familia Convolvulaceae, sub-ordo Convolvuliineae, Ordo Tubiflorae, Kelas Dicotyledoneae, Sub divisi Angiospermae, Divisi Spermathophyta. Familia Covolvulaceae berupa herba, kebanyakan merayap atau membelit, daunnya tunggal, dudukan daun tersebar dan tanpa daun penumpu. Robin (2012) menyatakan bahwa: Kangkung air dapat mengurangi pencemaran limbah roti, tekstil dan obatobatan. Tanaman air khususnya kangkung merupakan tanaman yang dapat memanfaatkan kandungan nutrient buruk suatu perairan untuk dimanfaatkan dalam proses hidupnya. Tumbuhan air dapat menghasilkan oksigen dan menyerap nutrient yang masuk ke perairan seperti nitrogen dan fosfor. Berdasarkan kutipan Robin (2012), diketahui bahwa kangkung air dapat mengurangi pencemaran limbah roti, tekstil, dan obat-obatan. Kangkung air merupakan tanaman yang dapat memanfaatkan kandungan nutrien buruk pada perairan guna dimanfaatkan dalam proses hidupnya. tanaman kangkung air juga
16 menghasilkan oksigen dan menyerap nutrien yang masuk ke dalam perairan seperti nitrogen dan fosfor. Steenis (2006:324-325) menyatakan bahwa: Kingdom : Plantae (tumbuhan) Subkingdom : Tracheobionta (tumbuhan berpembuluh) Super Devisi : Spermatophyta (menghasilkan biji) Devisi : Magnoliophyta (tumbuhan berbunga) Kelas : Magnoliopsida (dikotil) Sub Kelas : asteridae Ordo : Solanales Famili : Convolvulaceae (suku kangkung-kangkungan) Genus : Ipomea Spesies : Ipomoea aquatica Forsk (kangkung air) B. Landasan Teori yang Mendukung Variabel Bebas 1. Masa Panen Suhartini (2008) menyatakan bahwa: Umur panen sangat berpengaruh terhadap persentase bagian yang dapat dimakan (edible portion). Mutu jagung manis yang dipanen terlalu awal bijinya lebih kecil, sehingga bagian yang dapat dimakan lebih rendah. Sedang jagung yang dipanen terlambat akan berkurang kemanisannya dan biji jagung mempunyai tekstur yang keras. Berdasarkan kutipan Suhartini (2008), diketahui bahwa masa panen berpengaruh terhadap kualitas dan mutu dari jagung yang akan dikonsumsi. Jika jagung manis yang dipanen lebih awal maka bijinya kecil, sehingga yang dapat dikonsumsi hanya sedikit. Sedangkan pada jagung yang dipanen terlambat, maka rasa manis akan berkurang dan biji akan keras. Oleh karena itu perlu untuk memanen dengan tepat supaya mendapatkan kandungan gizi dan jumlah yang dikomsumsi cukup. Dhalimi (1990) menyatakan bahwa: Penentuan saat panen yang tepat merupakan salah satu hal yang penting untuk diperhatikan agar kita memperoleh hasil panen yang baik. Penentuan saat
17 panen dapat dilakukan dengan berdasarkan beberapa kriteria ataupun indikator yang sebaiknya diikuti. Hal ini tergantung dengan apakah hasil produksi akan langsung dijual atau akan dijadikan benih. Beberapa kriteria tersebut diantaranya; berdasarkan visual/penampakan, fisik/morfologi, analisa kimia, fisiologi, dan kadar air. Berdasarkan kutipan Dhalimi (1990), diketahui bahwa penentuan saat panen yang tepat merupakan faktor yang sangat penting untuk mendapatkan hasil panen yang baik. Penentuan saat panen akan dilakukan berdasarkan beberapa kriteria ataupun indikator yang sebaiknya diikuti, hal ini tergantung tujuan produksinya. Beberapa kriteria tersebut antara lain; berdasarkan visual/penampakan, fisik/morfologi, analisa kimia, fisiologi, dan kadar air. Purwantiningsih (2012) menyatakan bahwa: Pemetikan buah mempunyai hubungan yang erat dengan mutu buah. Apabila buah dipetik terlalu muda, maka pengembangan cita rasa, zat gizi dan sebagainya akan terganggu. Sebaliknya apabila buah dipetik dalam keadaan lewat matang, nilai gizi akan cepat hilang karena daya simpannya akan berumur pendek. Umur petik sangat berpengaruh terhadap kualitas dan daya simpan anggur, semakin tua anggur dipanen maka semakin tinggi kadar gula, makin rendah total asamnya, tidak mudah keriput dan makin singkat daya simpannya. Berdasarkan kutipan Purwantiningsih (2012), diketahui bahwa pemetikan ataupun pemanenan pada buah berpengaruh terhadap mutu buahnya. Hal inipun dapat terjadi pada sayuran, jika sayuran dipanen terlalu cepat maka pengembangan cita rasa serta gizi dan sebagainya akan terganggu. Begitupun sebaliknya, apabila dipanen dengan keadaan waktu yang lebih lama, maka nilai gizi dari sayuran tersebut akan cepat hilang karena daya simpannya berumur pendek/sebentar.
18 C. Hasil Penelitian yang Relevan Beberapa penelitian yang relevan dengan penelitian ini diantaranya, Widowati (2009: 56) menyimpulkan: Besar akumulasi logam berat dalam tanaman sayuran seiring dengan besarnya logam berat dalam air dan sedimen, akumulasi tertinggi pada genjer, selnjutnya kangkung air, terendah selada air. Akumulasi pada semua macam sayuran air dominan pada akar selanjutnya pada batang dan paling rendah pada daun Widowati (2011:172-173) menyimpulkan bagian batang paling banyak mengakumulasi logam berat dan semakin lama dipanen akumulasi logam berat semakin besar. Widowati (2012:38) yang menyimpulkan selada air memiliki kemampuan menyerap logam berat yang tertinggi, diikuti oleh kangkung air, dan genjer. Akumulasi logam berat memberikan dampak bagi penurunan nutrisi untuk protein, dan vitamin C. Muliadi (2013: 5) menyimpulkan Ipomea reptana merupakan fitoakumulator dan hiperakumulator logam berat Ni, Cd, Cr dengan waktu optimum berlangsung pada pekan ke-4. Nilai faktor translokasi Ni Cr Cd. Distribusi masing-masing logam Ni, Cr, Cs pada organ akar batang daun. Dari hasil penelitian Widowati (2009) diketahui bahwa besar akumulasi logam berat pada tanaman sayuran sesuai dengan besarnya logam berat dalam air dan sedimen pada tanaman sayuran itu tumbuh. Akumulasi tertinggi pada bagian tanaman sayuran terletak pada akar, dan paling rendah terdapat pada daun. Kemudian dalam penelitian Widowati (2011) diketahui bahwa bagian pada batang memiliki akumulasi logam berat yang paling banyak dan jika semakin lama dipanen, maka akumulasi logam berat tersebut semakin besar. Pada penelitian Widowati (2012)
19 diketahui bahwa tanaman sayuran air yang memiliki kemampuan menyerap logam berat tertinggi adalah selada air, diikuti oleh kangkung air dan genjer. Akumukasi logam berat pada tanaman ini berpengaruh terhadap penurunan nutrisi pada tanaman sayuran air untuk protein dan vitamin C. Serta penelitian Muliadi (2013) diketahui bahwa Ipomea reptana merupakan fitoakumulator dan hiperakumulator logam berat Ni, Cd, Cr dengan waktu optimum yaitu berlangsung pada minggu ke-4. D. Keterkaitan Antar Variabel (X) (Y) Gambar 1. Bagan Hubungan Antar Variabel X (variabel bebas) = masa panen 5 hari, 10 hari, dan 15 hari. Y (variabel terikat) = kadar vitamin C pada kangkung air yang terpapar logam berat Cd Berdasarkan variabel di atas, peneliti memiliki pendapat bahwa ada kaitannya antara variabel bebas (X) yaitu masa panen terdapat variabel terikat (Y) yaitu kadar vitamin C pada kangkung air yang terpapar logam berat Cd. vitamin C atau Asam Askorbat sangat mudah larut dalam air karena polaritasnya dan kemampuannya membentuk ikatan hidrogen. Asam ini merupakan asam lemah dengan nilai pka 4,17 mendekati nilai pka asam karboksilat yaitu asam asetat. Vitamin C ini merupakan suatu asam L-askorbat (secara kimia: 2-ketogulonolakton). Kedua gugus hidroksinya mempunyai sifat asam melalui pemberian satu proton Asam Askorbat menjadi anionnya yaitu askorbat, Kollman, dkk (1995: 328). Asam Askorbat (vitamin C)
20 adalah inhibitor organik. Struktur Asam Askorbat seperti ditunjukkan oleh gambar di bawah ini: Gambar 2. Struktur Asam Askorbat Inhibitor organik ini merupakan suatu inhibitor yang ramah terhadap lingkungan. Kristal Asam Askorbat ini sangat stabil di udara, tetapi di dalam larutan Asam Askorbat akan cepat teroksidasi oleh udara dan dengan perlahan-lahan berdekomposisi menjadi dehydro-ascorbic acid (DAA) Tjitro, dkk (1999:103). Gambar 3. Struktur DAA Pemanenan selama 15 hari diduga mempengaruhi pembentukan kadar vitamin C pada kangkung air yang terpapar logam berat Cd yang di tanam pada media
21 hidroponik. Peneliti melakukan pemanenan kangkung air selama 15 hari dengan 2 kali pengulangan. E. Kerangka Teoretik Kerangka berfikir dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh masa panen terhadap kadar vitamin C pada tumbuhan kangkung air (Ipomoea aquatica). Tanaman kangkung diberi 3 perlakuan yang berbeda dengan 5 hari masa panen, 10 hari masa panen dan 15 hari masa panen, dari 3 perlakuan yang berbeda ini akan terlihat pada waktu pemanenan yang keberapakah kadar kandungan vitamin C paling banyak pada tanaman kangkung air (Ipomoea aquatica) ditanam pada media yang terpapar logam berat Cd. Diduga semakin lama masa panennya, maka akan semakin banyak akumulasi logam berat pada batang dan daun, logam berat Cd yang terserap pada tanaman kangkung air akan bertindak sebagai radikal bebas prooksidan, bila melebihi batas toleransi dapat menimbulkan keracunan bagi tumbuhan. Untuk menghilangkan efek negatif radikal bebas, tanaman mengembangkan mekanisme pertahanan diri dengan menerapkan sistem antioksidan oleh vitamin antioksidan C. Radikal bebas pada logam berat Cd dapat dinetralisir oleh vitamin antioksidan yang ada di dalam tanaman kangkung air itu sendiri, yaitu vitamin C dengan cara menyumbangkan elektron kepada radikal bebas, kemudian bereaksi dan merusak rantai reaksi radikal bebas, sehingga zat antioksidannya menghambat oksidasi yang akan dirubah menjadi radikal bebas, jika semakin banyak logam berat Cd yang terserap oleh tanaman kangkung air (Ipomoea aquatica). Vitamin C yang terdapat dalam tubuh tanaman kangkung air dijadikan antioksidan untuk melawan radikal bebas yang masuk, salah satu reaksi yang umum terjadi pada mekanisme pengangkapan radikal bebas oleh antioksidan adalah Electron Transfer (ET), vitamin
22 C menyumbangkan elektronnya kepada radikal bebas sehingga radikal bebas tidak masuk ke dalam membran sel. Semakin tinggi penyerapan logam berat Cd oleh tanaman kangkung air, semakin banyak vitamin antioksidan C yang dibutuhkan untuk menangkal reaksi radikal bebas, sehingga efek kadar vitamin C pada tanaman kangkung air akan menurun. Mencermati lama masa panen terhadap penyerapan logam berat dan hubungannya dalam mempengaruhi kadar vitamin C melalui perubahan warna hijau daun merupakan langkah antisipasi pengaruh negatif logam berat Cd. Perubahan warna daun tanaman kangkung air pada konsentrasi Cd yang tinggi mengakibatkan terjadinya perubahan warna menjadi kuning. Mineral Cd tidak memiliki fungsi biologis sehingga bersifat toksik bagi makhluk hidup meskipun pada konsentrasi yang rendah. Absorbsi Cd oleh akar tinggi sehingga mengalami perubahan warna hijau, karena logam berat Cd dapat menggantikan unsur Mg dalam klorofil sehingga daun mengalami klorosis. Berdasarkan kerangka berpikir tersebut, maka peneliti membuat bagan alir kerangka berpikir yang akan dilakukan oleh peneliti dalam menguji pengaruh masa panen terhadap kadar vitamin C pada tanaman kangkung air yang terpapar logam berat Cd, tertuang pada Gambar 4. F. Hipotesis Hipotesis dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Masa panen berpengaruh terhadap kadar vitamin C pada tanaman kangkung air (Ipomoea aquatica) yang ditanam pada media tercemar Cd. 2. Pada masa panen yang tepat akan terjadi peningkatan kadar vitamin C pada tanaman kangkung air (Ipomoea aquatica) yang ditanam pada media tercemar Cd.
23 Logam berat Cd Tanaman Kangkung Air 5 hari masa panen Tanaman Kangkung Air 10 hari masa panen Tanaman Kangkung Air 15 hari masa panen Pada 5 hari masa panen belum terjadi penyerapan logam berat Cd yang tinggi sehingga logam berat Cd belum menggantikan unsur Mg pada klorofil daun, sehingga warna daun tanaman kangkung air masih berwarna hijau, dan belum terjadi penurunan kadar vitamin C. Pada 10 hari masa panen sudah mulai terdapat tanda penyerapan logam berat Cd yang mulai menggantikan unsur Mg pada klorofil daun, hal ini dilihat dari perubahan warna daun yang sudah mulai menguning, dan diperkirakan sudah mulai terjadi penurunan kadar vitamin C pada daun. Akumulasi Logam berat Cd Pada 15 hari masa panen sudah mengalami penyerapan logam berat Cd yang cukup tinggi karena logam berat Cd sudah menggantikan unsur Mg pada klorofil daun sehingga daun mengalami klorosis, dan diperkirakan sudah banyak mengalami penurunan kadar vitamin C pada daun tanaman kangkung air. Vitamin C pada tanaman kangkung air (Ipomoea aquatica) Lembar Kerja Praktikum Siswa (LKPS) Biologi Gambar 4. Bagan Alir Kerangka Teoritik