Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanaman Torbangun
Tanaman Torbangun (Plectranthus amboinicus Lour.) merupakan tanaman
yang berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai sumber tanaman obat karena
memiliki banyak kandungan yang bermanfaat. Senyawa utama yang terkandung
adalah alkaloid, flavonoid, polifenol, saponin, glikosida, tanin dan minyak atsiri
(Santosa, 2005 dalam Hutajulu, 2013). Tanaman Torbangun dapat berkembang
biak dengan mudah dan ditemukan hampir di seluruh wilayah Indonesia dengan
berbagai nama yang berbeda, di Jawa Tengah disebut Daun Cumin, di Madura
disebut Daun Kambing, di Bali disebut Daun Iwak, di Jawa Barat disebut Daun
Ajeran dan Di daerah Batak Sumatera Utara disebut Daun Bangun-bangun atau
Torbangun (Damanik, 2009).
Daun Torbangun merupakan tanaman yang dapat digunakan untuk
meningkatkan produksi susu selain daun katuk (Asiah 2010). Selain itu tanaman
ini dimanfaatkan untuk pengobatan tradisional untuk mengobati batuk, demam,
pilek, perut kembung sebagai obat karminatif (peluruh kentut) dan menjaga
stamina tubuh. Di pulau jawa, daun torbangun seringkali digunakan untuk
memberi aroma tajam pada masakan daging dan dapat dimasak sebagai sayur
ataupun sebagai lalapan. Manfaat lain daun torbangun yaitu dibuat jamu untuk
penurun panas atau langsung dikunyah untuk mengobati sariawan dan sebagai
penyembuh luka dengan cara digerus kemudian ditempelkan pada daerah luka.
5
2.1.1. Klasifikasi Torbangun
Tanaman Bangun-bangun tumbuh secara liar dan jarang berbunga, namun
mudah dikembangbiakkan dengan stek batang dalam tanah yang gembur (Heyne,
1987 dalam Hutajulu, 2013). Tanaman ini dalam susunan taksonomi tumbuhan
dapat dikelompokkan ke dalam klasifikasi sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi : Phanerogamae
Subdivisi : Spermatophyta
Klas : Angiospermae
Ordo : Tubiflorae
Family : Lamiaceae
Genus : Plectranthus
Species : Plectranthus amboinicus Lour
2.1.2. Morfologi Torbangun
Tanaman torbangun merupakan tanaman herba semi semak tahunan
dengan tinggi 100-120 cm bahkan hampir 1 meter dan memiliki cabang-cabang
serta tidak berumbi (Aziz, 2013).
a. Akar
Akar pada tanaman Torbangun termasuk ke dalam akar serabut dan
akar tersebut dapat keluar dari ruas-ruas yang terdapat pada batang
apabila bagian batangnya menyentuh tanah. (Zakaria, 2012). Akar
tanaman dapat berkembang dengan baik pada tanah yang gembur.
6
b. Batang
Tanaman Torbangun memiliki ciri batang berbentuk bulat dan tebal,
berkayu lunak dan beruas-ruas. Diameter pangkal batang ±15 mm,
batang tengah ±10 mm dan ujung batang ±5 mm. Batang Torbangun
memiliki karakteristik lunak dan terdapat ruas-ruas yang bila
menyentuh tanah, maka bisa keluar akar pada bagian tersebut.
c. Daun
Daun Torbangun merupakan daun tunggal, helaiannya bundar
telur, permukaan atas daun berbulu halus dengan tepi agak berombak
dan tulang daun menyirip. Letak satu daun berhadapan dengan daun
yang lainnya. Helaian daun pada keadaan segar tebal, sangat berdaging
dan berair, berwarna hijau muda, permukaan atas dan bawah berambut
halus berwarna putih tulang, daun bercabang-cabang dan menonjol
sehingga membentuk bangunan menyerupai jala. Helaian daun pada
keadaan kering tipis dan sangat berkerut, berwarna coklat sampai coklat
tua, permukaan bawah daun berwarna lebih muda dari permukaan atas
daun, permukaan atas kasar, dan tulang daun kurang menonjol serta
pada kedua permukaan terdapat rambut halus berwarna putih (Heyne
1987 dalam Nandini,2016 ). Daun Torbangun jika diremas daun akan
mengeluarkan aroma yang khas dan bermanfaat untuk pengobatan.
7
d. Bunga
Bunga Torbangun berwarna putih keunguan dengan interval
jarak menyatu pada raceme yang panjang dan ramping dalam kumpulan
yang padat. Tangkai sari menyatu di bagian bawah membentuk tabung
mengelilingi putik. Biji Torbangun berwarna coklat pucat, berbentuk
agak bulat, pipih dan permukaannya licin (Siagian, 2000 dalam
Gurning, 2014).
2.1.3. Syarat Tumbuh
Asal usul tanaman Torbangun ini tidak diketahui secarapasti, namun
torbangun dikenal sebagai tanaman tahunan di daerah tropis tanaman torbangun
tumbuh di dataran rendah sampai dengan 1100 mdpl. Tanaman ini jarang
berbunga, namun mudah dikembangbiakkan dengan stek pada tanah yang gembur
sehingga diperbanyak melalui stek batang dan dapat ditanam dalam pot maupun
ditanam langsung di tanah.Stek batang yang digunakan berukuran ±10 – 15 cm.
Penanaman dilakukkan pada bibit stek batang yang telah berdaun 2-4 helai dan
membuka sempurna (±21 hari di pembibitan). Bibit yang dipindah tanam dipilih
Gambar 1. Tanaman Torbangun (a) Bunga Torbangun (b)
b a
8
bibit yang memiliki pertumbuhan sehat dan seragam di pembibitan. Media tanam
yang digunakan dalam budidaya Torbangun adalah tanah.
Pemupukan dilakukan hanya dengan memberikan pupuk kandang sapi
atau kombinasi pupuk kandang sapi dengan rock phospate dan arang sekam.
Masing-masing sebagai sumber nitrogen, fosfat dan kalium.
Pemeliharaan tanaman yang dilakukkan yaitu penyiangan gulma,
penyiraman, dan mencegah serangan hama yang umumnya berupa serangan ulat
dan belalang. Pestisida yang digunakan diusahakan berasal dari bahan organik.
Beberapa contoh yang bisa digunakan, yaitu rendaman daun sirsak dan daun
tembakau.
Pemanenan dapat dilakukan apabila daun Torbangun sudah memenuhi
kriteria panen yaitu pada pucuk daun yang terdapat tiga pasang daun yang telah
membuka sempurna dan menyisakan 2 pasang daun. Pada umunya pemanenan
dilakukan pada tanaman berumur 3-4 bulan saat batang tanaman sudah berkayu.
Namun menurut Hutajulu (2008) dalam Junaidi (2010) daun Torbangun dapat
dipanen setelah umur tanam 1 bulan, apabila sudah memenuhi kriteria panen.
9
2.2. Senyawa Metabolit
Metabolisme adalah kumpulan proses kimia yang terjadi pada organisme
hidup untuk mempertahankan kehidupan dengan menghasilkan energi maupun
makanan. Tanaman memiliki dua jenis senyawa metabolit, yaitu senyawa
metabolit primer dan sekunder. Metabolit primer merupakan proses yang esensial
bagi kehidupan tanaman sehingga senyawa yang dihasilkan terlibat langsung
dalam pertumbuhan, perkembangan, dan reproduksi organisme hidup. Mereka
adalah komponen dalam pemeliharaan fungsi fisiologis normal, contohnya adalah
Etanol, asam laktat, nukleotida, vitamin, dan beberapa asam amino. Sedangkan
metabolisme sekunder adalah senyawa yang tidak berperan dalam pertumbuhan,
perkembangan, atau reproduksi. Namun, mereka berperan untuk mempertahankan
diri atau mempertahankan eksistensinya di lingkungan tempatnya berada seperti
pertahanan melindungi stress dari lingkungan. Pemanfaatan metabolit sekunder
salah satunya dapat dimanfaatkan dalam bidang farmakologi diantaranya sebagai
antioksidan, dan sebagai atraktan (menarik serangga penyerbuk), selain itu juga
Gambar 2. Stek batang setelah pembibitan 3 minggu (a) kriteria
panen pucuk daun (b)
a b
10
dapat dimanfaatkan sebagai anti agen pengendali hama yang ramah lingkungan
(Ergina, 2014)
Metabolisme primer sama di semua tanaman, sedangkan metabolisme
sekunder berbeda unik untuk spesies tanaman yang berbeda. Senyawa metabolit
sekunder dapat dihasilkan dalam jumlah berlebih oleh tanaman pada keadaan
tertentu. Metabolit sekunder memiliki fungsi yang berbeda tergantung jenisnya.
Metabolit sekunder berfungsi sebagai mekanisme pertahanan tanaman, baik dari
cekaman biotik maupun abiotik. Selain sebagai mekanisme pertahanan, senyawa
metabolit sekunder tertentu dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku obat
(Setyorini dan Erdiyanto, 2016). Sehingga diperlukan upaya untuk meningkatkan
produksi metabolit sekunder salah satunya adalah dengan memberikan perlakuan
cekaman.
2.2.1. Senyawa penting dalam daun torbangun
Senyawa aktif merupakan senyawa hasil metabolisme sekunder yang
diproduksi sebagai bentuk pertahanan tumbuhan dari pengaruh buruk lingkungan
maupun serangan hama penyakit. Menurut Santosa (2005) dalam Hutajulu (2013)
Senyawa utama yang terkandung adalah alkaloid, flavonoid, polifenol, saponin,
glikosida, tanin dan minyak atsiri.
11
Tabel 1. Senyawa penting dalam daun torbangun
Komponen Utama Jenis Komponen Proporsi (%)
Senyawa
Lactagogue
3-ethyl-3hydroxy-5-alpa andostran-17-
one, 3,4dimethyl-2-oxocyclopent-3-
enylacetic acid, monomethyl succinate
dan methylpyro glutamat, senyawa sterol,
steroid, asam lemak dan asam organik.
10-15
Nutrient Protein, vitamin dan mineral. 5-25
Senyawa
farmakoseutika
Senyawa yang bersifat buffer,
antibakterial, antioksidan, pelumas,
pelentur, pewarna dan penstabil.
10-30
* Sumber: Lawrence et al. (2005) dalam Zakaria (2012)
Komponen utama yang terdapat pada daun Torbangun adalah senyawa
laktagogum, nutrient dan senyawa farmakoseutika. Senyawa laktagogum adalah
senyawa yang digunakan untuk meningkatkan produksi ASI. Mekanisme daya
laktagogum suatu senyawa dapat terjadi antara lain dengan melalui mekanisme
merangsang secara langsung aktivitas protoplasma sel-sel sekretoris kelenjar susu,
merangsang ujung saraf sekretoris di dalam kelenjar susu sehingga sekresi air
susu meningkat. Nutrient yaitu zat yang memberi energi dan sebagai komponen
untuk tubuh atau struktur sel yang memberi dukungan terhadap metabolisme
dengan menyediakan energi. Sedangkan aktivitas farmakologi daun torbangun
telah diteliti sebagai prekursor anti tumor dan anti peradangan (Gurgel 2009) serta
penginduksi daya tahan tubuh.
12
Berdasarkan tabel informasi nilai gizi komposisi daun Torbangun tahun
2018, di mana dalam 100 gram daun Torbangun memiliki banyak kandungan
yang bermanfaat apabila dikonsumsi. Zat gizi unggulan pada daun bangun-bangun
adalah besi, kalsium dan vitamin B1. Hal ini sesuai dengan pernyataan Hutajulu
(2013) bahwa daun bangun-bangun memiliki kandungan zat gizi tinggi terutama
pada zat besi dan karoten sehingga dipercaya dapat meningkatkan produksi (ASI).
Selain itu diperlukan penelitian lebih lanjut tentang khasiatnya dikarenakan
aktivitas biologik dari senyawa-senyawa tersebut sebagai antioksidan, mencegah
kanker, antitumor, antivertigo, immunostimulan, antiradang, antiinfertilitas,
diuretik, analgesik, hipokolesterolemik, hipotensif, dan lain-lain (Roshan et al.
2010).
2.3. Cekaman Kekeringan
Cekaman kekeringan atau “drought stress” merupakan kondisi di mana
tanaman mengalami kekurangan air akibat keterbatasan air dari lingkungannya.
Cekaman air pada tanaman dapat disebabkan oleh dua hal yaitu: (1) kekurangan
air di daerah perakaran, (2) kebutuhan air pada daun lebih tinggi dikarenakan laju
absorbsi oleh akar tanaman rendah dan laju evapotranspirasi lebih tinggi.
(Kramer, 1969 dalam Anggraini, 2015). Kondisi fungsi normal tanaman yang
terganggu dan ditandai dengan menurunya potensial air dan tekanan turgor juga
dapat didefinisikan sebagai cekaman kekeringan (Robika et al. 2015). Tingkat
cekaman kekeringan sangat menentukan dampak dan kemampuan tanaman dalam
menghadapi cekaman tersebut (Rosales et al. 2012).
13
Suatu tanaman budidaya herba membutuhkan air untuk pertumbuhannya.
Kandungan air yang terdapat pada tanaman bervariasi antara 70-90% tergantung
umur, jaringan tertentu dan lingkungannya. Menurut Fitter (1981) dalam
Subantoro (2014) dan Taiz (2010) air dibutuhkan tanaman untuk bermacam-
macam fungsi antara lain: (1) Komponen utama penyusun protoplasma (2)
Sebagai pelarut dan medium reaksi kimia (3) Medium untuk transfer zat terlarut
organik dan anorganik (4) Bahan baku untuk fotosintesis, proses hidrolisis dan
rekasi kimia lainnya dalam tumbuhan (5) Medium yang memberikan turgor pada
sel tanaman sehingga dibutuhkan dalam pertumbuhan dan pembesaran sel (6)
berperan dalam proses membuka dan menutupnya stomata dengan mengatur
turgiditas sel penjaga.
Bobot segar jaringan yang sedang tumbuh aktif terdiri dari 80-90% air,
karena air merupakan komponen utama tanaman. Faktor lingkungan dan faktor
tanaman mempengaruhi penyerapan air pada tanaman, faktor lingkungan yang
mempengaruhi yaitu kadar air tanah, suhu tanah dan kelembaban udara sedangkan
faktor tanaman yang berpengaruh adalah perbedaan tekanan difusi air tanah ke
akar dan keadaan protoplasma tanaman efisiensi perakaran. Pada kondisi potensial
air yang rendah tanaman mampu mempertahankan fungsi biologinya, walaupun
dengan pertumbuhan yang terbatas (Ramanjulu ,2002 dalam sopandie, 2013).
Respon tanaman terhadap kondisi cekaman, pada dasarnya ada 3 yaitu
respon morfologis, respon fisiologis dan respon biokemis.
a. Respon Morfologis
14
Sistem perakaran memiliki fungsi penting dalam menghadapi kondisi
cekaman pada bagian akhir umur tanaman apabila cekaman terjadi di awal siklus
hidup tanaman, hal ini menyebabkan volume perakaran yang panjang dan tebal
berkurang. Genotipe tanaman yang tahan terhadap cekaman memiliki keterkaitan
dengan perakaran dan memiliki sifat sebagai berikut : (1) tanaman mampu
mengembangkan sistem perakaran dengan mengekstrak air dari lapisan tanah
bagian dalam pada saat air masih tersedia atau sebelum tanaman mengalami
cekaman (2) tanaman mampu memodifikasi sistem perakaran sehingga mampu
mengekstrak air dari lapisan tanah bagian dalam. Tanaman akan mendapatkan
manfaat lebih apabila sistem perakaran yang dalam pada tanaman terbentuk
sebelum terjadi cekaman kekeringan dibandingkan tanaman dengan akar yang
dangkal.
b. Respon Fisiologis
Menurunya tingkat pertumbuhan tanaman pada kondisi cekaman
disebabkan oleh laju fotosintesis yang menurun, hal ini dikarenakan aktivitas
protoplasma berkurang sebab mengalami dehidrasi, serta berkurangnya luas
permukaan fotosintesis dan menutupnya stomata. Selain itu, pada kondisi
cekaman terdapat pengaturan sinyal pada akar yang menyebabkan hilangnya
turgor, sehingga mempengaruhi pembesaran dan perbanyakan sel tanaman
dikarenakan tekanan turgor berperan dalam menentukan ukuran tanaman ( Shao,
2009 dalam Nugraha, 2018).
c. Respon Biokemis
15
Senyawa ABA (asam absisat) umunya diproduksi oleh tanaman pada saat
mengalami cekaman kekeringan, untuk mengatur proses fisiologi dan untuk
meningkatkan ketersediaan air dengan menghambat kehilangan melalui
penutuan stomata maka ABA yang di sintesis di dalam akar di transport ke
daun dan dihasilkannya dehidrin protein yang berfungsi sebagai
osmoprotektan.
Menutupnya stomata dan berkurangnya tekanan turgor berhubungan
dengan peningkatan ABA yang di sebabkan karena pengangkutan ion K+, anion
dan ion lain keluar dari sel. Osmoregulasi adalah penyesuaian potensial osmotik
di dalam sel, proses ini dilakukan hingga potensial osmotik intraseluler mendekati
potensial osmotik medium di sekeliling sel dengan menambah atau mengurangi
zat terlarut. Dengan adanya penyesuaian tersebut maka tanaman kemungkinan
dapat mempertahankan stomata tetap terbuka, sehingga CO2 tetap dapat diserap
oleh tanaman walaupun mengalami cekaman kekeringan karena CO2 penting
untuk mempertahankan pertumbuhan.
2.4. Mekanisme Toleransi Tanaman Terhadap Cekaman Kekeringan
Pada kondisi cekaman kekeringan tanaman akan memperlihatkan berbagai
respon sebagai bentuk usaha mengurangi cekaman. Mekanisme tanaman berbeda-
beda dan spesifik untuk setiap jenisnya dalam merespon adanya tekanan
lingkungan (Humphreys, 2005 dalam Hendarti, 2016). Hal ini menunjukkan
bahwa antara species satu dengan yang lain mengekspresikan karakter yang tidak
sama.
16
Menurut Meyer & Boyer (1981) dalam Prihastati (2012) terdapat dua
mekanisme utama yang mungkin terjadi pada tanaman, yaitu: (a) tanaman
berusaha menghindari cekaman, baik dengan cara melakukan perubahan struktur
morfologi dan anatomi, maupun dengan meningkatkan efisiensi penggunaan air
dengan cara mengatur laju transpirasi, dan (b) meningkatkan toleransi terhadap
cekaman kekeringan melalui perubahan kimia sel, dalam bentuk peningkatan
akumulasi senyawa terlarut yang berperan sebagai pengatur tekanan osmotik sel,
dengan mengakumulasi senyawa kimia, proline dan gula.
Berdasarkan kemampuan genetik tanaman, terdapat empat mekanisme
adapatasi pada kondisi cekaman, namun pada kondisi cekaman kekeringan
seringkali tanaman menggunakan lebih dari satu mekanisme untuk beradaptasi
(Mitra, 2001 dalam Soepandie, 2013). Mekanisme tersebut adalah :
1. Drought Escape, yaitu tanaman melepaskan diri dari cekaman yang terjadi
dengan kemampuan menyelesaikan siklus hidupnya sebelum mengalami
defisit air, mekanisme ini di tunjukkan dengan perkembangan sistem
pembungaan yang cepat.
2. Drought Avoidance, yaitu tanaman meningkatkan penyerapan air atau
menekan kehilangan dengan kemampuan menjaga potensial jaringan
(toleransi dengan potensial air jaringan). Tanaman memiliki kemampuan
untuk mengoptimalkan sistem perakaran sehingga kemampuan menyerap
air meningkat serta dapat mempertahankan kandungan air dalam jaringan
dan memperluas sistem perakaran sehingga kapasitas daya angkut air dari
akar ke daun tinggi, Mekanisme ini di tunjukkan dengan pengguguran
17
daun tua melalui penyempitan daun dan penurunan permukaan
evapotranspirasi.
3. Drought Tolerance, yaitu tanaman meningkatkan elastisitas sel atau
mengakumulasi solut seperti gula, asam amino dan sebagainya dengan
kemampuan tanaman menjaga tekanan turgor sel dan menurunkan
potensial airnya (toleransi dengan potensial air jaringan yang rendah).
Mekanisme ini terjadi dengan penyesuaian osmotik dan ditandai dengan
resistensi yang tinggi terhadap kavitasi xilem (Nugraha, 2018).
4. Drought Recovery, yaitu tanaman yang mengalami stres kekeringam
melakukan penyembuhan dengan proses metabolisme yang kembali
berjalan normal.
Pertumbuhan merupakan
Pertambahan tumbuh tanaman diekspresikan dalam luas daun, diameter
batang, tinggi tanaman dan biomasa dari berbagai bagian tanaman. Pada kondisi
cekaman kekeringan secara umum tanaman memiliki ukuran yang lebih kecil
dibandingkan dengan tanaman yang tumbuh pada kondisi normal (Kurniasari,
dkk., 2010). Sebagian besar komponen sel diisi oleh air, ketika suplai air dari
lingkungan rendah, maka sel-sel akan menyusut dan mengalami kekeringan.
Sehingga kondisi tersebut menyebabkan proses pembesaran sel terhambat dan
berdampak pada fotosintesis, respirasi, translokasi dan berbagai proses fisiologi
serta biokimia tanaman (Faroq et al, 2008: Jalel, 2009). Karena air berfungsi
untuk pembentagan sel, maka ketersediaanya dalam tanaman mempengaruhi
tekanan turgor yang juga berpengaruh dalam kinerja hormon pertumbuhan
18
(Salisbury dan Ros, 1995). Oleh karenanya, kurangnya ketersediaan air di
lingkungan dapat menghambat proses pertumbuhan tanaman.