BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Deskripsi Tanaman …repository.ump.ac.id/344/3/Afifah Sutrisni_BAB II.pdf · lingkungan hidupnya dalam rangka menghasilkan metabolit primer yang

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Deskripsi Tanaman Cabai

2.1.1. Klasifikasi Tanaman Cabai

Berdasarkan sistematika (taksonomi) menurut Cronquist (1981) tanaman

cabai merah diklasifikasikan sebagai berikut :

Kingdom : Plantae

Divisio : Magnoliophyta

Classis : Magnoliopsida

Ordo : Solanales

Familia : Solanaceae

Genus : Capsicum

Species : Capsicum annuum L.

2.1.2. Anatomi Tanaman Cabai

Tanaman cabai merah (Capsicum annuum L.) merupakan tanaman herba

berkayu dengan tinggi tanaman ± 1 meter. Tanaman cabai memiliki banyak

percabangan yang dilengkapi dengan daun tunggal. Memiliki helaian daun bentuk

bulat telur sampai elips dengan pangkal daun meruncing dan ujung daun runcing

serta tepi pada helaian daun gundul (Steenis, 1987). Pada ketiak daun muncul

bunga tunggal bentuk bintang berwarna putih. Buah cabai tergolong buah buni

bentuk lanset dan menggantung. Buah cabai mempunyai permukaan mengkilat

berwarna hijau dan berwarna merah ketika tua dengan biji putih kekuningan, pipih

dan saat tua biji berwarna cokelat.

Uji Aktivitas Senyawa..., Afifah Sutrisni, FKIP, UMP, 2016

7

Tanaman cabai tersebar di seluruh Indonesia mulai dari Jawa, Sumatera,

Kalimantan, Sulawesi, Papua, dan Nusa Tenggara. Tanaman dapat tumbuh di

daerah rendah sampai daerah pegunungan dengan ketinggian berkisar ± 10 – 700

mdpl (Setiadi, 1993). Umumnya tanaman cabai dapat dibudidayakan di sekitar

pekarangan rumah ataupun di perkebunan skala besar.

Gambar 2.1 Tanaman cabai merah

Sumber : Puslitbanghorti (2016)

2.1.3. Manfaat dan Kandungan Gizi Cabai

Buah cabai mengandung zat- zat gizi yang sangat diperlukan untuk

kesehatan manusia seperti, protein, lemak, karbohidrat, fosfor (P), vitamin-

vitamin (Tabel 2.1), dan juga mengandung senyawa-senyawa alkaloid seperti

capsaicin, flavonoid, dan minyak esensial (capsicol) (Setiadi, 1993).


8

Tabel 2.1. Kandungan Gizi Cabai Merah Per 100 Gram Bahan

Kandungan gizi Cabai merah segar Cabai merah kering

Kadar air (%)

Kalori (kal)

Proterin (g)

Lemak (g)

Karbohidrat (g)

Kalsium (mg)

Fosfor (mg)

Vitamin A (SI)

Vitamin C (mg)

90,9

31,0

1,0

0,3

7,3

29,0

24,0

470

18,0

10,0

311

15,9

6,2

61,8

160

370

576

50

Sumber: Setiadi (1993)

Capsaicin merupakan zat yang menimbulkan rasa pedas pada cabai yang

terdapat pada biji cabai dan plasenta pada buah cabai. Rasa pedas tersebut

bermanfaat untuk mengatur peredaran darah, memperkuat jantung, nadi, dan saraf

(Prajnanta, 1999). Capsaicin juga dapat dimanfaatkan dalam pembuatan obat

gosok antireumatik dalam bentuk krim maupun dalam bentuk koyo cabai. Selain

capsicin cabai juga mengandung zat mucokinetik, yaitu zat yang mampu

mengatur, mengurangi, atau mengeluarkan lendir dari paru-paru. Oleh karena itu,

cabai sangat membantu bagi penderita bronkitis, mencegah influenza, sinuitis,

demam, dan asma dalam proses pengeluaran lendir.

2.2. Senyawa Bioaktif

Semua kelompok jamur umumnya melakukan metabolisme primer

maupun metabolisme sekunder. Metabolisme primer terdiri dari dua proses yaitu

proses anabolisme dan katabolisme, menggunakan nutrisi yang terdapat pada

lingkungan hidupnya dalam rangka menghasilkan metabolit primer yang

diperlukan bagi pertumbuhan jamur (Listiandiani, 2011).


9

Menurut Kavanagh (2005), metabolit sekunder merupakan senyawa dari

hasil metabolisme sekunder yang tidak diperlukan untuk pertumbuhan jamur

tersebut. Secara umum metabolit sekunder pada fungi terjadi pada fase akhir

pertumbuhan dan mulai memasuki fase stationer. Metabolisme sekunder pada

fungi diartikan sebagai suatu proses diferensiasi dan sporulasi.

Metabolit sekunder yang dihasilkan dari metabolisme sekunder fungi

adalah beragam, tergantung golongan senyawa yang dibentuk. Pembentukan

senyawa-senyawa metabolit sekunder melalui tiga jalur prekursor utama. Tiga

prekursor tersebut adalah asam shikimat, asam amino, dan asetil-CoA. Senyawa-

senyawa aromatik seperti senyawa amino aromatik, asam sinamat, dan berbagai

polifenol terbentuk melalui prekursor asam shikimat. Senyawa-senyawa alkaloid

dan antibiotik misalnya penisilin dan sefalosporin terbentuk melalui prekursor

asam amino. Sedangkan prekursor Asetil-CoA terlibat dalam pembentukan

poloasetilen, prostaglandin, antibiotik makrosiklik, polifenol, serta isoprenoid

(Listiandiani, 2011).

Pada umumnya jalur metabolisme sekunder pada fungi ditemukan dalam

jalur pembentukan poliketida yang melibatkan asetil-CoA sebagai prekursornya.

Pada jalur tersebut asetil-CoA mengalami karboksilasi dan membentuk malonil-

CoA. Tiga atau lebih molekul malonil-CoA terkondensasi dengan asetil-CoA

membentuk struktur cincin (rantai) dan termodifikasi menjadi produk metabolit

sekunder seperti antibiotik (griseofulvin yang dihasilkan Penicillium

griseofulvum), aflaktoksin yang dihasilkan dari kapang Aspergillus flavus dan A.

paraticus dan juga mikotoksin (Listiandiani, 2011).


10

Berikut merupakan kelompok senyawa metabolit sekunder di antanya

adalah flavonoid, saponin, dan alkaloid.

1. Flavonoid

Flavonoid merupakan kelompok senyawa yang banyak ditemukan pada

tumbuhan. Kerangka flavon yang umumnya dimiliki C6-C3-C6 dengan tiga atom

karbon yang menjadi penghubung antara gugus fenil yang biasanya terdapat atom

oksigen (Gambar 2.2). Senyawa flavonoid merupakan kelompok senyawa fenol

yang ditemukan di alam sebagai zat warna merah, ungu, biru, dan kuning yang

ditemukan pada tumbuhan (Lenny, 2006).

Menurut Wiryowidagdo (2008), senyawa-senyawa flavonoid memiliki

kemampuan sebagai antifungi. Selain itu, flavonoid juga berperan sebagai

antivirus, antibakteri, antiradang, dan antialergi. Sebagai antifungi senyawa

flavonoid mampu menyebabkan gangguan permeabilitas membran sel jamur

karena gugus hidroksil yang dimiliki flavonoid mampu merubah komponen

organik dan transport nutrisi yang menimbulkan efek toksik pada jamur.

Gambar 2.2 Kerangka dasar Isoflavon

Sumber : Wikipedia (2015)


11

2. Saponin

Menurut Harborne (1987), saponin merupakan senyawa bioaktif yang

tersusun dari glikosida triterpenoida maupun glikosida steroida yang merupakan

senyawa aktif permukaan bersifat seperti sabun (Gambar 2.3). Keberadaan

saponin dapat dideteksi berdasarkan kemampuannya dalam membentuk busa dan

haemolisis sel darah. Saponin berguna dalam pengobatan karena saponin bersifat

mempengaruhi absorpsi zat aktif secara farmakologi. Menurut Masroh (2010),

beberapa jenis saponin mampu bekerja sebagai antimikroba.

Saponin pada bakteri mampu meningkatkan permeabilitas membran sel

bakteri sehingga struktur dan fungsi membran bakteri berubah, menyebabkan

denaturasi protein membran sehingga membran sel akan rusak dan lisis

(Siswandono & Soekarjo, 2000). Menurut Dwidjoseputro (1994), molekul-

molekul yang dimiliki saponin dapat bersifat menarik air atau hidrofilik dan dapat

melarutkan lemak atau lipofilik sehingga dapat menurunkan tegangan permukaan

sel kuman yang akhirnya menyebabkan kehancuran kuman .

Gambar 2.3. Kerangka dasar saponin

Sumber : Wikipedia (2016b)


12

3. Alkaloid

Senyawa alkaloid merupakan senyawa kimia hasil metabolit sekunder dari

golongan senyawa basa nitrogen heterosiklik yang banyak terdapat pada

tumbuhan (Gambar 2.4). Menurut Harborne (1987), senyawa alkaloid merupakan

senyawa metabolit sekunder yang bersifat basa yang mengandung satu atau lebih

atom nitrogen yang biasanya dalam cincin heterosiklik. Sebagian besar alkaloid

tidak larut di air, tetapi larut dalam pelarut organik seperti kloform, eter, dan

benzena.

Alkaloid bersifat optis aktif, kebanyakan alkaloid berbentuk kristal dan

hanya sedikit yang dijumpai dalam bentuk cair. Hampir semua alkaloid bersifat

racun tetapi ada pula alkaloid yang berguna dalam pengobatan. Alkaloid

tergolong zat aktif yang berfungsi sebagai obat dan aktivator kuat bagi sel imun

yang mampu menghancurkan sel bakteri, virus, jamur, dan sel kanker (Olivia et

al., 2007). Mekanisme kerja alkaloid sebagai antifungi dilakukan dengan merusak

membran sel jamur. Alkaloid akan berikatan dengan ergosterol membentuk

lubang yang menyebabkan kebocoran membran sel. Hal ini mengakibatkan

kerusakan sel dan kematian sel jamur.

Gambar 2.4 Kerangka dasar nikotin

Sumber : Wikipedia (2016a)


13

2.3. Deskripsi Fusarium Fusarium Oxysporum f.sp. capsici

2.3.1. Klasifikasi Fusarium Oxysporum f.sp. capsici

Klasifikasi kapang fusarium capsici menurut Alexopoulus & Mims (1996):

Kingdom : Fungi

Divisi : Eumycota

Classis : Deuteromycetes

Ordo : Moniliales

Familia : Teberculariaceae

Genus : Fusarium

Species : Fusarium oxysporum f.sp. capsici

Kapang F. oxysporum f.sp. capsici merupakan patogen tular tanah yang

menyebabkan penyakit layu pada tanaman cabai merah. F. oxysporum f.sp.

capsici termasuk kelompok kapang yang mampu menghasilkan mikotoksin yang

dijumpai pada makanan maupun pada bahan makanan. Menurut Saragih &

Silalahi (2006), kapang F. oxysporum bersifat saprofit dan parasit serta

mempunyai kisaran inang yang luas.

Kapang F. oxysporum tidak hanya menyerang tanaman cabai, tetapi juga

menyerang tanaman lain seperti pada tanaman tomat, ketimun, vanili, pisang, dan

lain-lain. Kapang F. oxysporum mampu bertahan lama di dalam tanah tanpa

adanya inang dalam bentuk klamidiospora atau sebagai hifa pada sisa tanaman

dan bahan organik lainnya (Saragih & Silalahi, 2006). Umumnya infeksi terjadi di

sekitar perakaran tanaman yang terluka.


14

2.3.2. Morfologi F. oxysporum f.sp. capsici

Kapang F. oxysporum f.sp. capsici merupakan kapang dengan miselium

berseptat (bersekat). Permukaan koloni kapang berwarna putih keunguan, tepi

bergerigi dan permukaannya kasar berserabut juga bergelombang. Pada miselium

yang sudah tua terbentuk klamidiospora. Konidiofor bercabang dan

makrokonidumnya berbentuk kumparan, bertangkai kecil dan sering kali

berpasangan (Lucas et al., 1985). F. oxysporum merupakan kapang aseksual yang

menghasilkan 3 spora yaitu :

1. Makrokonidia

Makrokonidia memiliki bentuk yang panjang melengkung seperti

kumparan, tidak berwarna, dan pada kedua ujungnya sempit menyerupai bulan

sabit (Gambar 2.5.A) yang terdiri dari 3-5 sekat dengan ukuran 25-33 × 3,5-5,5

µm (Semangun,1996).

2. Mikrokonidia

Mikrokonidia merupakan spora bersel satu atau dua yang tidak berwarna,

berbentuk lonjong atau bulat telur (Gambar 2.5.B) dengan ukuran 6-15 ×2,5-4

µm (Semangun, 1996).

3. Klamidiospora

Klamidiospora merupakan spora berbentuk bulat yang terdapat di dalam

hifa atau di ujung hifa. Klamidiospora dapat terbentuk jika kondisi lingkungan

tida mendukung dan klamidiospora yang dihasilkan bersifat dorman (Semangun,

1996).


15

Gambar 2.5 (A) Makrokonidia, (B) Mikrokonidia

Sumber : Ellis (2015a)

2.3.3. Gejala Serangan

Gejala awal penyakit layu fusarium adalah tulang-tulang daun menjadi

pucat, terutama pada daun yang terletak di sebelah atas, yang selanjutnya diikuti

dengan merunduknya tangkai, dan akhirnya tanaman yang terinfeksi menjadi layu

secara keseluruhan (Gambar 2.6) (Semangun, 1996). Terkadang kelayuan yang

terjadi didahului dengan menguningnya daun, terutama daun-daun sebelah bawah.

Akibat infeksi F. oxysporum f.sp. capsici menyebabkan tanaman cabai menjadi

kerdil dan tumbuhnya merana. Jika pada tanaman yang sakit, batangnya dikelupas

atau dipotong maka akan terlihat cincin berwarna cokelat pada berkas pembuluh

tanaman.

Serangan F. oxysporum f.sp. capsici pada tanaman yang masih muda

menyebabkan matinya tanaman secara mendadak, dikerenakan pangkal batang

tanaman tersebut terjadi kerusakan atau kanker yang menggelang, sedangkan

infeksi F. oxysporum f.sp. capsici pada tanaman dewasa biasanya mampu

bertahan sampai berbuah tetapi hasil yang diperoleh sangat sedikit dan kecil-kecil

(Semangun, 1996).

A B


16

Gambar 2.6 Tanaman cabai yang terinfeksi

layu fusarium (sumber : Anonim, 2015)

2.3.4. Daur Hidup Kapang F. oxysporum f.sp. capsici

F. oxysporum f.sp. capsici dapat bertahan lama didalam tanah dalam

bentuk klamidiospora. Semangun (1996), mengatakan kapang F. oxysporum

mampu bertahan hingga 10 tahun di dalam tanah tanpa adanya inang. Tanah yang

sudah terinfeksi sukar dibebaskan kembali dari kapang tersebut. Infeksi dapat

terjadi pada akar yang mengalami luka atau melalui luka pada akar yang

diakibatkan munculnya akar lateral.

Kapang F. oxysporum f.sp. capsici menggunakan luka perantara jalannya

infeksi, misalnya luka karena pemindahan bibit, pembumbunan, dan luka karena

serangga. Infeksi yang terjadi pada buah memungkinkan spora kapang F.

oxysporum f.sp. capsici terbawa oleh biji. Spora kapang tersebut dapat tersebar

karena spora yang terdapat pada bibit, tanah, air, dan alat-alat pertanian dapat

membantu penyebaran spora kapang tersebut (Semangun, 1996).


17

2.3.5. Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Kehidupan Fusarium oxysporum

f.sp. capsici

Kapang F. oxysporum f.sp. capsici. dapat bertahan hidup pada kisaran

suhu tanah antara 210C - 33

0C, dengan suhu optimumnya 28˚C. Kematian dapat

terjadi jika kapang tersebut berada di dalam tanah pada kisaran suhu 57,50C -

600C selama 30 menit (Semangun, 1996). Kapang Fusarium oxysporum f.sp.

capsici mampu bertahan hidup pada kisaran pH tanah yang luas yaitu 3,8-8,4 dan

pH optimum untuk pertumbuhan berada pada pH 7,7. Sumber karbon (C) sangat

diperlukan kapang F. oxysporum f.sp. capsici dalam pembentukan spora.

Pembentukan spora terjadi pada kisaran suhu antara 20-250C (Soesanto, 2008).

Fusarium oxysporum f.sp. capsici akan berkembang sangat cepat bila tanah

mengandung banyak nitrogen tapi miskin kalium.

2.4. Deskripsi Kapang Gliocladium sp.

2.4.1. Klasifikasi Kapang Gliocladium sp.

Menurut Alexopoulos & Mims (1996), Gliocladium sp. diklasifikasikan

sebagai berikut:

Kingdom : Fungi

Divisio : Amastigomycota

Sub Divisio : Deuteromycotina

Classis : Deuteromycetes

Ordo : Hypocreales

Familia : Hypocreaceae

Genus : Gliocladium

Species : Gliocladium sp.


18

Menurut Djatnika et al. (2003), Gliocladium sp. merupakan kapang agen

hayati yang diketahui dapat mengendalikan pneyakit tular tanah. Sebagai agens

hayati, Gliocladium sp. mampu bertahan hidup meskipun ketika tidak ada

tanaman inangya, sehingga keberadaannya di alam relatif lama.

2.4.2. Morfologi Kapang Gliocladium sp.

Pertumbuhan koloni kapang Gliocladium sp. sangat cepat dan dapat

mencapai 4-6 cm dalam waktu 3-4 hari inkubasi pada media PDA cawan. Tekstur

koloni Gliocladium sp. berbulu halus, koloni mula-mula berwarna putih dan pucat

hingga hijau tua dengan sporulasi. Konidium berbentuk bulat telur pendek,

berdinding halus, agak besar dan pada umumnya konidium kapang Gliocladium

sp. berukuran 4,5-6×3,5-4 µm (Soesanto, 2008).

Kapang Gliocladium sp. menghasilkan hifa, konidiofor, fialid, dan konidia

(Gambar 2.7). Hifa yang dimiliki berupa hifa bersepta dan hialin (jelas). Pada

cabang terakhir akan muncul fialid yang bentuknya menyerupai botol. Konidia

bersel satu berbentuk oval atau silinder. Kapang Gliocladium sp. memiliki

konidiofor berbentuk penicilliate, konidia bersel satu, hialin (jelas), dan

berdinding halus (Domsch et al., 1980).

Gambar 2.7 Gambar mikroskopis kapang Gliocladium sp.

Sumber: Ellis (2015b)


19

2.4.3. Manfaat Gliocladium sp.

Kapang Gliocladium sp. menghasilkan senyawa metabolit sekunder berupa

senyawa gliotoksin, glioviridin, dan viridin yang bersifat fungistatik. Senyawa

gliotoksin mampu menghambat pertumpuhan kapang dan bekteri, sedangkan

senyawa viridin mampu menghambat pertumbuhan cendawan (Lee & Landis,

2000).

Hifa Gliocladium sp. yang sudah berinteraksi dengan tanah akan tersebar

di sekitar perakaran tanaman, dengan laju pertumbuhan yang cepat dan dalam

waktu yang singkat yaitu sekitar 7 hari. Kapang Gliocladium sp. bersifat

mikoparasit terhadap kapang patogen dan mampu menekan populasi kapang

patogen yang sebelumnya mendominasi sekitar perakaran tanaman. Kapang

Gliocladium sp. akan tumbuh dengan baik pada perakaran tanaman yang sehat,

sehingga terjadi simbiosis mutualisme antara Gliocladium sp. dengan tanaman

yang dilindunginnya.

2.5. Pengujian Aktifitas Anti Jamur

Pengujian aktivitas anti jamur secara invitro dapat dilakuakan melalui dua

cara yaitu sebagai berikut.

1. Metode Dilusi

Metode dilusi yaitu suatu metode untuk menekan kadar hambat minimum

dan kadar bunuh minimum dari suatu bahan antimikroba. Prinsip dari cara kerja

metode dilusi yaitu menggunakan satu seri tabung reaksi yang diisi medium cair

dan sejumlah sel mikroba tertentu yang diuji. Selanjutnya masing-masing dari

tabung diisi suatu antimikrobial yang telah dilakukan pengenceran pada serial


20

tertentu, kemudian seri tabung tersebut diinkkubasi pada suhu 370C selama 16-20

jam. Mengamati terjadinya kekeruhan konsentrasi terendah bahan antimikroba

pada tabung dengan adanya hasil biakan yang mulai tanpak jernih (tidak ada

pertumbuhan jamur merupakan zona hambat). Biakan dari semua tabung yang

jernih selanjutnya ditumbuhkan pada medium PDA miring dan diinkubasi selama

16-20 jam. Mengamati ada tidaknya koloni jamur yang tumbuh. Konsentrasi

terendah obat pada biakan pada medium padat yaitu dengan tidak adanya

pertumbuhan jamur adalah merupakan konsentrasi bunuh minimum bahan

antimikroba terhadap jamur uji (Tortora et al., 2001)

2. Metode Difusi Cakram (Uji Kirby-Bauer)

Perinsip dalam metode difusi cakram (uji Kirby Baurer) yaitu dengan

menempatkan kertas cakram yang mengandung antimikroba tertentu pada media

PDA cawan yang telah ditambahkan dengan jamur yang akan diuji. Medium

tersebut diinkubasi pada suhu 370C selama 16-20 jam. Mengamati zona hambat

jernih yang terdapat disekitar kertas cakram. Zona jernih tersebut menunjukkan

tidak adanya pertumbuhan mikroba. Jamur yang sensitif terhadap suatu bahan

antimikroba akan ditandai dengan adanya daerah hambatan disekitar kertas

cakram, sedangkan jamur yang resisten terhadap antimikroba ditandai dengan

adanya pertumbuhan jamur di tepi kertas cakram (Tortora et al., 2001)

2.6. Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Kromatografi merupakan teknik pemisahan dengan menggunakan fase

diam (stationary phase) dan fase gerak (mobile phase). Kromatografi merupakan

teknik pemisahan yang paling umum dan sering digunakan dalam bidang kimia


21

analisis dan dapat digunakan untuk melakukan analisis kuantitatif, kualitatif atau

preparatif dalam bidang farmasi, lingkungan, industri, dan sebagainya.

Kromatografi dilakukan untuk memisahkan dan mengkuantitatifkan komponen-

komponen dari suatu senyawanya (Gandjar & Rohman, 2007)

Salah satu metode yang dapat digunakan untuk proses pemisahan senyawa

adalah kromatografi lapis tipis (KLT) atau thin layer chromatography (TCL).

Kromatografi lapis tipis (KLT) merupakan metode pilihan untuk memisahkan

suatu senyawa yang larut dalam lipid. Plat silika digunakan sebegai fase diam,

sedangkan fase gerak dalam kromatografi lapis tipis berupa pelarut maupun

campuran pelarut yang disebut larutan pengembang. Pelarut atau eluen sebagai

fase gerak sangat berperan dalam keberhasilan kromatografi lapis tipis. Kelarutan

antara senyawa dengan eluen tergantung sifat kepolaran dari masing-masing

komponen dalam uji kromatografi lapis tipis (Harborne, 1987).


Documents

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Deskripsi Tanaman …repository.ump.ac.id/344/3/Afifah Sutrisni_BAB II.pdf · lingkungan hidupnya dalam rangka menghasilkan metabolit primer yang