Aplikasi Ga

  • Published on
    16-Jul-2015

  • View
    275

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Jagung merupakan kebutuhan yang cukup penting bagi kehidupan

manusia dan merupakan komoditi tanaman pangan kedua setelah padi. Jagung menempati posisi penting dalam perekonomian nasional, khususnya untuk mendukung perekonomian, karena merupakan sumber karbohidrat sebagai bahan baku industri pangan, pakan ternak unggas dan ikan. Disamping bijinya, biomassa hijauan jagung juga diperlukan dalam pengembangan ternak sapi. Rendahnya produksi jagung di tingkat petani dapat mempengaruhi produksi secara Nasional. Ini terkait dengan pengolahan tanah dan kepadatan tanaman persatuan luas yang tidak sesuai untuk pertumbuhan tanaman jagung dan keragaman produktivitas tersebut diduga disebabkan adanya perbedaan

penggunaan benih bersertifikat, teknologi budidaya kurang memadai, pola tanam yang tidak sesuai, ketidaktersediaan air dan kondisi sosial ekonomi petani serta pengunaan varietas unggul (Supriono, 2006 dalam R Irawaty - 2010). Pengembangan dan peningkatan produksi tanaman jagung menuntut tersedianya benih yang cukup dan bermutu tinggi yang berasal dari hasil penanganan yang tepat dan efektif. Penanganan varietas unggul yang sesuai dapat meningkatkan hasil produksi jagung. Penggunaan benih jagung bermutu merupakan kunci utama untuk memperoleh tanaman yang seragam dengan produksi yang optimal. Sifat benih yang bermutu tinggi antara lain adalah memiliki perkecambahan yang baik.

1

Perkecambahan tersebut dipengaruhi oleh viabilitas biji, kondisi lingkungan yang sesuai dan juga dipengaruhi oleh adanya usaha-usaha pematahan dormansi. Faktor-faktor lainnya disamping faktor lingkungan, perkecambahan juga dipengaruhi oleh sifat genetis dan tingkat kemasakan benih. Analisis mutu benih dilakukan dengan tujuan untuk menginformasikan unsur mutu benih. Menurut Sadjad (1993) mutu benih yang tinggi meliputi mutu genetik, fisiologis dan fisik. Mutu fisiologis dapat ditunjukkan dengan tingkat viabilitas benih. Menurut Justice and Bass (1979) aktivitas enzimatik dapat digunakan sebagai salah satu ukuran viabilitas benih. Indikasi viabilitas benih dengan pendekatan enzimatis memberikan indikasi yang tidak langsung. Deteksi ini tidak mengindikasikan pertumbuhan tetapi hanya gejala metabolisme, karena kaitannya dengan kegiatan enzim maka gejala ini dapat dijadikan indikasi viabilitas meskipun tiap-tiap spesies dan varietas benih memiliki daya kecambah dan metabolisme yang berbeda. Salah satu komponen penyusun biji jagung adalah protein yang memiliki protein fungsional yang berfungsi sebagai enzim. Menurut Dwidjoseputro (1978) protein yang terkandung dalam biji dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu protein cadangan dan fungsional. Protein cadangan dapat dibongkar dan diangkut ke bagian tertentu yang membutuhkan sedangkan protein yang fungsional bertugas seperti enzim. Salah satu enzim yang ditemukan di dalam biji adalah enzim amilase. Pada praktikum ini dilakukan analisis terhadap enzim amilase karena karbohidrat pada biji jagung paling besar berupa amilum (pati). Enzim amilase diperlukan biji dalam proses metabolisme senyawa pati yang berfungsi

2

mengkatalisis pemecahan (hidrolisis) senyawa pati menjadi gula sederhana yang larut dalam air yang diperlukan untuk perkecambahan dan pertumbuhan biji. Enzim amilase ini dibagi menjadi dua macam yaitu -amilase dan -amilase. Enzim amilase ini dapat ditingkatkan dengan pemberian hormon seperti Giberalin. Dari beberapa proses fisiologi, giberalin dapat berpengaruh terhadap perangsangan produksi enzim ( -amilase) dalam mengecambahkan tanaman sereal untuk mobilisasi cadangan benih. Hormon Giberelin atau asam giberelat (GA), merupakan hormon perangsang pertumbuhan tanaman yang diperoleh dari Gibberella fujikuroi atau Fusarium moniliforme. Kucera et al. (2005) melaporkan bahwa ada dua fungsi giberelin selama perkecambahan benih, pertama giberelin diperlukan untuk meningkatkan potensi tumbuh dari embrio dan sebagai promotor perkecambahan, dan kedua diperlukan untuk mengatasi hambatan mekanik oleh lapisan penutup benih karena terdapatnya jaringan di sekeliling radikula. Berdasarkan uraian tersebut, maka perlu dilakukan praktikum mengenai metode aplikasi GA untuk meningkatkan aktivitas enzim amilase pada tingkat viabilitas perkecambahan jagung. 1.2 Hipotesis. Hipotesis untuk penelitian ini adalah : 1. Terdapat salah satu atau lebih konsentrasi larutan GA yang meningkatkan aktivitas enzim amilase. 2. Terdapat salah satu tingkat viabilitas benih jagung yang memiliki enzim amilase.

3

1.3 Tujuan dan Kegunaan Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui aplikasi beberapa konsentrasi GA yang dapat meningkatkan aktivitas enzim amilse pada perkecambahan benih jagung dan mengetahui tingkat viabilitas benih jagung yang memiliki kandungan enzim amilase terbanyak. Kegunaan praktikum ini diharapkan dapat ditemukan konsentrasi larutan GA terbaik yang dapat meningkatkan aktivitas enzim amilase pada tingkat viabilitas benih jagung.

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Perkecambahan Tanaman Jagung ( Zea mays L. ) Menurut Purwono dan Hartono (2004), jagung diklasifikasikan sebagai berikut : Kingdom Divisi Subdivisio Kelas Ordo Famili Genus Spesies : Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Monocotyledoneae : Graminae : Graminaceae : Zea : Zea mays L.

Pada awal pertumbuhan, akar primer awal memulai pertumbuhan tanaman. Sekelompok akar sekunder berkembang pada buku-buku pangkal batang dan tumbuh menyamping. Akar yang tumbuh relatif dangkal ini merupakan akar adventif dengan percabangan yang amat lebat (Rubaztky dan Yamaguchi, 1998). Secara umum jagung mempunyai pola pertumbuhan yang sama, namun interval waktu antar tahap pertumbuhan dan jumlah daun yang berkembang dapat berbeda. Pertumbuhan jagung dapat dikelompokkan ke dalam tiga tahap yaitu (1) fase perkecambahan, saat proses imbibisi air yang ditandai dengan pembengkakan biji sampai dengan sebelum munculnya daun pertama; (2) fase pertumbuhan vegetatif, yaitu fase mulai munculnya daun pertama yang terbuka sempurna

5

sampai tasseling dan sebelum keluarnya bunga betina (silking), fase ini diidentifikasi dengan jumlah daun yang terbentuk; dan (3) fase reproduktif, yaitu fase pertumbuhan setelah silking sampai masak fisiologis. Perkecambahan benih jagung terjadi ketika radikula muncul dari kulit biji. Benih jagung akan berkecambah jika kadar air benih pada saat di dalam tanah meningkat >30% (McWilliams et al. 1999). Proses perkecambahan benih jagung, mula-mula benih menyerap air melalui proses imbibisi dan benih membengkak yang diikuti oleh kenaikan aktivitas enzim dan respirasi yang tinggi. Perubahan awal sebagian besar adalah katabolisme pati, lemak dan protein yang tersimpan dihidrolisis menjadi zat-zat yang mobil, gula, asam-asam lemak dan asam amino yang dapat diangkut ke bagian embrio yang tumbuh aktif. Pada awal perkecambahan, koleoriza memanjang menembus pericarp, kemudian radikel menembus koleoriza. Setelah radikel muncul, kemudian empat akar seminal lateral juga muncul. Pada waktu yang sama atau sesaat kemudian plumula tertutupi oleh koleoptil. Koleoptil terdorong ke atas oleh pemanjangan mesokotil, yang mendorong koleoptil ke permukaan tanah. Mesokotil berperan penting dalam pemunculan kecambah ke atas tanah. Ketika ujung koleoptil muncul ke luar permukaan tanah, pemanjangan mesokotil terhenti dan plumula muncul dari koleoptil dan menembus permukaan tanah (McWilliams et al. 1999). Pada biji yang dikecambahkan belum mempunyai kemampuan untuk sintesa senyawa karbohidrat sehingga kebutuhan senyawa karbohidrat diperoleh dari cadangan makanan yang telah ada dan terbentuk selama pembentukan biji.

6

Karbohidrat, lemak dan protein yang dirombak oleh enzim digunakan sebagai bahan bakar respirasi. Kegiatan enzim di dalam biji distimulir oleh adanya GA (Asam Giberelit) yaitu hormon tumbuh yang dihasilkan embrio setelah menyerap air (Abidin, 1984). 2.2 Pengujian Aktivitas Enzim Amilase Enzim amilase termasuk dalam golongan enzim hidrolase yang berperan dalam merombak pati menjadi gula seperti glukosa, sukrosa atau fruktosa. Enzim amilase terdiri dari dua macam yaitu - amilase dan -amilase (Dwidjoseputro, 1978). Kamil (1982) menyatakan bahwa enzim -amilase tidak atau belum

terdapat pada biji kering, namun baru tersedia setelah memasuki fase perkecambahan yang distimulir oleh asam giberelin (GA). Sedangkan enzim amilase sudah ada sejak semula di dalam skutelum dan lapisan aleuron pada biji yang masih kering. Selanjutnya dijelaskan pula kerja kedua enzim ini berbeda. Enzim -amilase akan merombak amilose dan amilopektin menjadi maltosa dan glukosa, di samping itu juga akan merombak dekstrin menjadi maltosa dan glukosa. Dengan adanya enzim maltase, maltosa dapat diubah menjadi glukosa. Sedangkan enzim -amilase pada saat perkecambahan dimulai akan masuk ke dalam endosperm untuk merombak amilosa menjadi glukosa yang bersifat larut dan bisa diangkut. Enzim -amilase akan merombak amilopektin menjadi dekstrin yang bersifat tidak bisa diangkut. Pasokan gula monosakarida ke embrio

menyebabkan ukuran koleoriza dan radikula bertambah besar dan mampu menembus selaput benih.

7

Metode yang digunakan untuk menganalisa glukosa yang terbentuk adalah dengan metode DNS (Dinitrosalisilat) (Chaplin dan Kennedy, 1994). Serapan sinarnya diukur menggunakan alat spektrofotometer sehingga diperoleh

absorbansinya. Berikut adalah salah satu cara menguji aktivitas enzim amilase menurut AOAC (1995) dalam Suarni dan Rauf (2007) yaitu sebanyak 1 ml filtrat enzim hasil ekstraksi ditambahkan dengan 1 ml larutan substrat/ pati (soluble starch) kemudian dilakukan inkubasi selama 3 menit pada suhu optimum 300 C dan ditambah dengan 2 ml DNS (3,5 dinitro salicilic acid) kemudian dipanaskan sampai mendidih, didinginkan cepat pada air mengalir dan ditambah 20 ml aquades. Serapan diukur dengan spektrofotometer pada pa