laporan minisriset

RANCANGAN MINIRISET

FISIOLOGI TUMBUHAN

Pengaruh pH dan Suhu terhadap Stabilitas Pigmen dalam Ekstrak Kasar

Mahkota Bunga Hortensia (Hydrangea macrophylla)

Oleh :

Dikta Karlina G.F 0805685

Khairul Ummah 0800300

Renata Sihole 0807586

KELAS B 2008

JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS PENDIDIKAN MATTEMATIKA DAN ILMU

PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

2010

A. JUDUL PENELITIAN

Pengaruh pH dan Suhu terhadap Stabilitas Pigmen dalam Ekstrak Kasar

Mahkota Bunga Hortensia (Hydrangea macrophylla)

B. LATAR BELAKANG

Hortensia merupakan tanaman hias yang cukup populer di Indonesia, disukai orang

karena bunganya yang besar. Spesies yang paling banyak ditanam adalah Hydrangea

macrophylla yang terdiri dari sekitar 600 kultivar. (Anonim, 2008). Hortensia merupakan

salah satu tumbuhan yang banyak diminati oleh sebagain besar masyarakat indonesia. Salah

satu ciri unik dari tumbuhan ini adalah memilki bunga yang bisa berubah warnakarena

adanya interaksi pigmen anthosianin yang banyak dikandung bunga tersebut dengan

akumulasi ion alumunium (Al+) yang dilakukan tumbuhan. Selain itu, daun dan akar

tanaman ini juga bisa dimanfaatkan sebagai tanaman obat (Anonim, 2008).

Tumbuhan ini merupakan salah satu tumbuhan yang memiliki kandungan pigmen.

anthosianin yang sangat tinggi. Pada kesempatan sekarang, Anthosianin mendapatkan

perhatian yang tinggi tentang potensinya dalam dunia kesehatan dalam kurun waktu kurang

dalam lima belas tahun terakhir. Selain itu, anthosianin dipercaya sebagai salah satu

nutraceutical yang penting (Jodheim, 2008). Hal ini dimungkinkan dengan berbagai

penemuan terbaru tentang manfaat anthosianin yang banyak ditemukan akhir-akhir ini

Secara garis besar, hal ini disebabkan karena kemungkinannya yang bisa memberikan

efek antioksidan, dan anthosianin juga berpotensi dengan perannya dalam terapeutik yang

berhubungan dengan penyakit kardiovaskular., tretmen kanker, penghambatan beberapa jenis

virus termasuk virus HIV-1, dan membentu meningkatkan akurasi penglihatan. Secara luas

potensi anthosianin untuk manusia sebagai anthosianin dan berbagai efek positif lain untuk

kesehatan ang telah diobservasi secara in vitro, juga tentu secara invivo yang bergantung

kepada absorpsi, metabolisme, distribusi dan ekskresi dan senyawa ini dalam tubuh (Rice-

Evans, 2003 dalam Jordheim 2007). Berbagai manfaat yang telah ditemukan ini merupakan

sebuah potensi yang sangat besar bagi anthosianin dalam pemanfaatan kedepannya sebagai

salah satu zat organik yang banyak digunakan dalam dunia kesehatan.

Dalam berbagai pemanfaatan anthosianin, termasuk pemanfaatan anthosianin dari

bunga Hortensia (Hydrangea macrophylla), diperlukan sebuah pengkajian terlebih dahulu

tentang berbagai informasi spesifik mengenai jenis pigmen anthsianin ini dalam bunga

Hortensia. Beberapa informasi penting yang diperlukan dalam hal ini antara lain mengenai

stabilitasnya dalam berbagai kondisi yang berbeda. Penelitian yang berhubungan dengan

stabilitas anthosianin dari berbagai parlakuan yang diberikan serta berbagai jenis tumbuhan

sumber anthosianin telah banyak dilakukan. Sebagai contoh pengaruh cahaya, suhu dan pH

terhadap stabilitas anthosianin telah banyak dilakukan oleh beberapa peneliti (Stringheta,

1991; Kuskoskidk k, 2000 dalam Ozela 2008). Hal ini dikarenakan pH, cahaya dan suhu

mrupakan beberapa aspek perlakuan yang dapat memberikan informasi tentang stabilitas

anthosianin (Iacobucci dan Sweeny, 1983; Jackmandkk., 1987; Francis, 1989; Cabrita, 1999

dalam Jordheim, 2007). Oleh karena penelitian yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh

cahaya, suhu pH terhadap stabilitas anthosianin pada bunga hortensia perlu dilakukan.

C. RUMUSAN MASALAH

Apa pengaruh pH, cahaya dan suhu terhadap stabilitas pigmen dalam ekstrak kasar mahkota

bunga Hortensia (Hydrangea macrophylla)?

D. TUJUAN PENELITIAN

Untuk mengetahui pengaruh pH, cahaya dan suhu terhadap stabilitas pigmen dalam ekstrak

kasar bunga Hortensia (Hydrangea macrophylla)

E. HIPOTESIS

Ada pengaruh pH dan suhu yang sinifikan terhadap stabilitas pigmen dalam ekstrak kasar

bunga Hortensia (Hydrangea Macrophylla)

F. MANFAAT PENELITIAN

Manfaat dari penelitian ini adalah hasil penelitian yang didapat diharapkan bisa dijadikan

informasi awal sebagai dasar pengembangan aplikasi pemanfaatan anthosianin dalam bunga

Hortensia (Hydrangea marophylla)

G. DASAR TEORI

- Hortensia

Hortensia merupakan tanaman hias yang populer, disukai orang karena bunganya yang

besar. Spesies yang paling banyak ditanam adalah Hydrangea macrophylla yang terdiri dari

sekitar 600 kultivar. Pada umumnya Hydrangea macrophylla memiliki bunga yang besar

tapi seluruhnya steril (Anonim, 2008)

Tanaman berhabitus semak dengan tinggi 1-3 meter, tapi ada juga yang merambat di

tanaman lain hingga mencapai ketinggian 30 meter. Daun berbentuk bulat telur, tepi

beringgit, warna hijau muda berkilau. Selain dari spesies yang tumbuh di daerah beriklim

sejuk yang memiliki sifat menggugurkan daun (deciduous), sebagian besar spesies

merupakan tanaman yang berdaun hijau sepanjang tahun (evergreen). Di Indonesia, Hortensia

juga dikenal dengan nama Kembang Bokor, sedangkan dalam bahasa Melayu dikenal dengan

nama Bunga Tiga Bulan (Anonim, 2008).

Gambar 1. Kiri : Bunga hortensia berwarna yang pink dan ungu, Kanan :

Sekelompok Bunga Hortensia yang bergerombol membentuk semak

TAKSONOMI

Regnum : Plantae

Divisio : Magnoliophyta

Classis : Magnoliopsida

Ordo : Cornales

Familia : Hydrangeaceae

Genus : Hydrangea

Spesies : Hydrangea macrophylla

Pada tanaman ini yang terlihat seperti daun mahkota sebenarnya adalah daun kelopak.

Perbungaan majemuk, berbentuk malai, keluar dari ujung tangkai, membentuk rangkaian

membulat seperti sanggul, di daerah beriklim sejuk mekar di awal musim semi hingga akhir

musim gugur. Pada sebagian spesies, malai terdiri dari 2 jenis bunga, kelompok bunga yang

fertil di tengah malai dan bunga-bunga steril yang berukuran lebih besar terangkai

membentuk lingkaran. Ada juga spesies yang memiliki bunga yang semuanya fertil dan

bentuknya sama (Anonim, 2008).

Bunga Hortensia yang banyak ditemukan di Indonesia adalah H. macrophylla.

Bunganya berwarna putih pada sebagian besar spesies, tapi beberapa spesies terutama H.

macrophylla mempunyai bunga yang bisa berwarna biru, merah, merah jambu, atau ungu

bergantung pada tingkat pH tanah. Sewaktu masih kuncup, bunga berwarna hijau, berubah

menjadi putih, sewaktu mekar berwarna biru muda atau merah jambu yang secara bertahap

berubah menjadi warna-warna yang lebih tua tua (biru tua atau merah) sebelum bunga rontok.

Tanah yang bersifat asam menghasilkan bunga berwarna biru, tanah dengan pH normal

menghasilkan bunga berwarna putih krem, dan tanah yang bersifat basa menghasilkan bunga

berwarna merah jambu atau ungu. Hortensia merupakan salah satu dari tanaman yang pada

daun bunga mengumpulkan unsur aluminium yang dilepaskan tanah yang bersifat asam

sehingga bunga menjadi berwarna biru (Anonim, 2008).

- Athosianin

Anthosianin berasal dari bahasa Yunani yaitu “anthos” yang berarti bunga dan “kyanos”

yang berarti biru gelap dan termasuk senyawa flavonoid. Senyawa ini merupakan

sekelompok zat warna berwarna kemerahan yang larut di dalam air dan tersebar sangat luas

di dunia tumbuh-tumbuhan. Oleh karena itu dapat digunakan sebagai pewarna alami yang

tersebar luas dalam tumbuhan (bunga, buah-buahan, dan sayuran). Pigmen yang berwarna

kuat dan larut dalam air adalah penyebab hampir semua warna merah, oranye, ungu, dan biru

(Kumalaningsih, 2007)

Anthosianin merupakan salah satu janis senyawa flavonoid. Flavoniod adalah salh satu

subsrat phenolic yang diisolasi dari banyak tanaman berpembuluh, adan lebih dari 8150 jenis

flavonoid telah dilaporkan (Andersen and Markham, 2006). Mereka bertindak di tumbuhan

sebagai antioxidan, antimikroba, fotoreseptor, antraktans visual, feeding repellents, and

menyaring cahaya (Pieatta, 2000). Banyak kajian yang telah mengangkat pembahasan bahwa

flavoniod mempunyai banyak manfaat, yang mencakup antiallergenik, anti virus, anti

peradangan, dan berpengaruh pada pelebaran pembuluh darah.

Gambar 2. Struktur flavonoid dasar dengan keterangnan penomoran.

Struktur dasar flavonoid dasar mengandung inti flavon, which consists of 15 carbon

atoms derived from a C6-C3-C6 skeleton (Figure 1). Anthosianin sebelumnya biasa

digunakan untuk mengambarkan pigmen biru dari bunga cornflower, Centaurea cyanus

(Marquart,1835). Anthosianin menyebabkan terjadinya perubahan warna pigmen cyanin yang

bersifat bertahap dari jingga atau merah dan ungu atau biru kehitaman dari banyak bunga,

buah, daun dan batang. Pigmen yang larut dalam air ini terdapat dalam sebagian besar

kelompok dari kerajaan tumbuhan (Strack and Wray, 1994), dan selama kurang lebih 10

tahun terakhir terdapat penambahan laporan hasil penelitian anhosianin yang cukup

eksponensial (Andersen and Jordheim, 2006). Dalam satu sisi, hal ini bisa dijelaskan dengan

banyanya penelitian yang bertujuan untuk perbaiakan metode analitis, Tetapi kengunaan yang

potensial dari anthosianin sebagai senyawa yang bermanfaat bagi kesehatan merupakan sisi

lain dari peningkatan penelitian terhadap pigmen ini.

Anthosianin adalah indikator alami dari pH. Dalam media asam, tampak merah, saat pH

meningkat menjadi lebih biru. Warna dari anthosianin biasanya lebih stabil pada pH dibawah

3,5. Pigmen anthosianin stabil pada pH 1-3. Pada pH 4-5, anthosianin hampir tidak berwarna.

Kehilangan warna ini bersifat reversibel dan warna merah akan kembali ketika suasana asam

Ion logam yang sering ditemukan mengubah warna ialah Magnesium dan Almunium

(Robinson, 1991). Antosianin ditampakkan oleh panjang gelombang dari absorbansi

maksimal spektrum pada 525 nm (Hendry, 1996). Masing-masing memiliki absorbansi

maksimal pada panjang gelombang tertentu, untuk jenis pelargonidin berkisar antara 498-513

nm, sianidin pada 523 nm, delfinidin pada 534 nm dan malvidin pada 534 nm. (Mabrydkk.,

1970, Harborne 1967, Jurd dan Horowitz, 1961 dalam Markam, 1988).

Gambar 3. Kiri: Struktur Anthosianin yang sering ditemukan dalam keadaan alami. Kanan: Struktur

dari beberapa 5-karbosipiranoanthosianidin.

- Stabilitas Anthosianin

Mengingat tentang stabilitas anthosianin akan berhubungan dengan warna, bentuk

kesetimbangan dan ko-pigmentasi (Jordheim, 2007). faktor-faktor tersebut adala pH, suhu,

Oksigen, cahaya asam askorbat, agen nukleopilik, gula bebas dan kehadiran enzim (Iacobucci

dan Sweeny, 1983; Jackmandkk., 1987; Francis, 1989; Cabrita, 1999 dalam Jordheim, 2007).

Dengan emmanaskan sebuah larutan anthosianin, titik kesetimbangan berbegerak ke arah

bentuk chalcone denga melepaskan kation Favylium berwarna (Jordheim, 2007). Dapat

disebutkan lagi bahwa, faktor-faktor yang mempengaruhi stabilitas anthosianin adalah

oksigen, pH, temperatur, cahaya, ion logam, enzim, dan asam askorbat. Stabilitas anthosianin

dipengaruhi oleh pH dan panas sensitif. Kecepatan kerusakan anthosianin pada pH yang lebih

tinggi dan juga reaksi ini lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi (Kumalaningsih, 2007).

H. Alat dan bahan

Tabung Reaksi 15 Buah

Bunga Hortensia(Hydrangea

macrophylla)

Lumpang dan Alu

Ethanol (CH3CH2OH) 99,99 %

Tabung cuvete 3 buah

Aquadest (H2O)

Gelas kimia 100 ml 4 buah

Kalium Oksida(KOH) padat

Gelas Ukur

Asam Klorida (HCl) 99,99 %

Corong Gelas

Kain kassa

Penangas Air 40oC dan 60oC

Centrifuge

Timbangan elektrik

Batang pengaduk

Pipet biasa

Pipet mikro

Spatula

pH meter elektrik

Refifgerator

Lampu Neon

Kardus

I. PROSEDUR PENELITIAN

Penelitian ini menggunakan Rancangan acak kelompok dengan 3 kali pengulangan. Prosedur

pelaksanaan penelitian terbagi menjadi tahap persiapan yang mencakup persiapan bahan

(ekstrak, pebuatan larutan campuran) dan tahap penelitian stabilitas ekstrak. Pengujian

stabilitas ekstrak dilakukan dengan perlakukan kondisi pH, Cahaya dan Suhu.

I. 1. Tahap Persiapan

I.1.a. Ekstraksi

1. Ambil dan bersihkan sampel bunga hortensia yang memiliki warna yang seragam.

Potong- potong menjadi bagan-bagian yang lebih kecil dan kemudian timbang hingga

mencapai berat sekitar 75 gram.

2. Ukur 75 ml Ethanol 99,99 % dan tempatkan dalam gelas kimia.

3. Gerus bagian-bagian bunga hrotensia yang telah ditimbang dengan menggunkan lumpang

dan alu, tambahkan sedikit demi sedikit Ethanol 99,99% dengan menggunakan pipet tetes,

hingga ekstrak halus.

4. Masukan ekstrak dalam larutan Ethanol 99,99 % sisa dan kemudian aduk

hingga rata. Ukur pH campuran dengan pH meter.

5. Tambahkan HCl hingga mencapai pH 2,0 aduk hingga capuran homogen,tutup dengan

alumunium foil/plastik.

6. Masukan campuran dalam refrigerator dengan suhu 5oC, simpan selama

kurang lebih 24 jam.

7. Setelah 24 jam, Keluarkan ekstrak dan buka penutupnya, kemudian aduk

kembali ekstrak agar kembali homogen

8. Masukan ekstrak dalam tabung centrifuge, kemudian centrifuge dengan

kecepatan 2000 rpm selama 10 menit.

9. Setelah selesai angkat, ambil pisahkan bagian supernatan (lapisan atas-cair) dari ekstrak ke

dalam gelas kimia. Hati-hati jangan sampai bagian endapan terbawa degan menggunakan

pipet.

I.I.b. Pembuatan larutan Campuran

1. Untuk membuat larutan campuran agar ekstrak dapat dikondisikan dalam pH 4,0, 5,0 dan

6,0, digunakan larutan KOH dengan konsentrasi dan volume yang telahditentukan

sebelumnya.

2. Untuk mendapatkan pH 4,0 digunakan larutan campuran KOH dengan konsentrasi 0,0032

M dengan besar volume 45 ml. (0,50126 gram KOH padat dicampurkan dalam 45 ml

aquadest)



aquadest)



aquadest)

I.I.c. Pencampuran ekstrak + Larutan KOH

1. Ekstrak dalam gelas kimia, kemudian dicampurkan dengan larutan campuran yang telah

dibuat denga ketentuan :

Label larutan ekstrak Larutan campuran keterangan

P4 Ekstrak 15 ml Larutan KOH

0,0032 M, 45 ml

pH campuranyang diharapkan 4,0


0,0066 M, 36 ml

pH campuran yang diharapkan 5,0


0,0122 M, 27 ml

pH campuranyang diharapkan 6,0

2. Setelah semua ekstrak dicampurkan dengan masing-masing larutan pencampurnya (KOH),

ukur pH dengan pH meter untuk memastikan kondisi pH yang diharapkan. Jika belum

mencapai kondisi yang diharapkan tambahkan HCl atau KOH, hingga mencapai kondisi pH

yang diinginkan (Sampel label P1,P2,P3).

3. Setelah itu, aduk masing-masing campuran hingga homogen. Masukan masing-masing larutan

kedalam 36 tabung reaksi sebanyak 5 ml untuk setiap tabung reaksi (Sampel label P4,P5,P6).

Label Gelas kimia Larutan campuran Keterangan

P4 Ekstrak + KOH, V = 60

ml, pH 4,0

Campuran dimasukan kedalam 12

tabung reaksi, masing-masing 5 ml (12

sampel P4)

P5 Ekstrak + KOH, V= 60

ml, pH 5,0



Sampel P5 )

P6 Ekstrak + KOH, V = 60

ml, pH 6,0



sampel P6)

I. 2. Tahap Penelitian Stabilitas Pigmen dalam Ekstrak

1. Catat semua taraf absorbansi awal (t0) dari semua sampel (12 sampel P4, 12 sampel P5

dan 12 sampel P6) dengan mengukurnya menggunakan spektrofotometer dengan panjang

gelombang (λ) 540 nm, dengan memindahkan terlebih dahulu setiap ekstrak kedalam

tabung hitung cuvete.

2. Sampel ekstrak dalam tabung reaksi yang telah dihitung taraf awalnya kemudian,

dipersiapkan untuk dikelompokkan menjadi 4 kelompok dengan 2 perlakuan berbeda

(Cahaya dan Suhu). Untuk lebih jelasnya dapat dipengelompokan sampel dilakukan

sebagai berikut :

Kelompok Sampel Pengelompokan Sampel Sistem

L1

(Light presence)

3 sampel P4 (pH 4,0) 3

Sampel P5 (pH 5,0) 3

Sampel P6 (pH 6,0)

Sampel ditempatkan dengan

kehadiran cahaya (neon)

L2

(Light Absence)



Sampel P6 (pH 6,0)

Sampel ditempatkan tanpa

kehadiran cahaya (Gelap)

T40 3 sampel P4 (pH 4,0) 3


Sampel ditempatkan dalam

(40oC

temperature)

Sampel P6 (pH 6,0) penangas air dengan

Suhu 40oC

T60

(60oC

temperature)



Sampel P6 (pH 6,0)

Sampel ditempatkan dalam

penangas air dengan

Suhu 60oC

3 . Pengamatan dilakukan dalam interval 30 menit selama 6 jam. Catat perubahan taraf

absorbansi dari tiap sampel (PnLn, PnTn) dengan panjang gelombang (λ) 540 nm, degan

memindahkan semua sampel terlebih dahulu kedalam tabung cuvete satu-persatu. Usahakan

agar setiap kondisi setelah pengamatan, sistem dapat terjaga tetap/konsisten.

J. HASIL PENGAMATAN

K. PEMBAHASAN

D. KESIMPULAN

laporan minisriset

Documents