RANCANGAN PENELITIAN KEANEKARAGAMAN BRYOPHYTA

BERDASAR MORFOLOGI DAN SENYAWA METABOLIT SEKUNDER DI

KECAMATAN KARANGANYAR

A. Latar Belakang Masalah

Lumut merupakan tumbuhan pertama yang tumbuh ketika awal suksesi pada

lahan yang rusak atau daerah dengan sedikit nutrisi. Keanekaragaman jenis tumbuhan

lumut dapat dilihat melalui ciri morfologi dan kandungan senyawa metabolit

sekunder. Morfologi tumbuhan mempelajari bentuk dan susunan tubuh tumbuhan

(Tjitrosoepomo, 1986). Morfologi tumbuhan tidak hanya menguraikan bentuk dan

susunan tubuh tumbuhan saja, tetapi juga berfungsi untuk menentukan apakah fungsi

masing-masing bagian itu dalam kehidupan tumbuhan dan selanjutnya juga berusaha

mengetahui dari mana asal bentuk dan susunan tubuh tersebut. Selain itu morfologi

harus pula dapat memberikan jawaban atas pertanyaan mengapa bagian-bagian tubuh

tumbuhan mempunyai bentuk dan susunan yang beraneka ragam itu (Tjitrosoepomo,

1986).

Keanekaragaman jenis lumut yang dilihat berdasarkan ciri kandungan

senyawa metabolit sekunder dapat digunakan sebagai penjelasan atau untuk

penegasan dalam mempelajari taksonomi tumbuhan dan ada kalanya dapat juga

digunakan sebagai alat koreksi dalam usaha penataan suatu sistem klasifikasi

(Sutarjadi, 1980). Takhtajan (1973) berpendapat pula bahwa hadir tidaknya metabolit

sekunder yang khas, perbandingan ciri-ciri struktur dan lintas biosintesis senyawa

tersebut dapat digunakan sebagai ciri taksonomi ketika ciri taksonomi yang lain

sukar digunakan untuk pemindahan status taksonomi antara dua familia atau dua

genus yang berhubungan.

Penelitian kandungan senyawa kimia terhadap semua jenis lumut yang

tumbuh di Indonesia, terlebih apabila dikaitkan dengan status taksonomi dan

hubungan kekerabatannya. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi

tentang peluang pemanfaatan dan pengembangan tumbuhan lumut lebih lanjut di

Indonesia.

B. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, dapat dibuat rumusan masalah

sebagai berikut :

1. Apa saja jenis-jenis tumbuhan lumut yang ada di Kecamatan Karanganyar

berdasarkan identifikasi ciri morfologi dan kandungan senyawa metabolit

sekundernya?

2. Bagaimana profil dan golongan senyawa kimia dari komponen metabolit

sekunder jenis-jenis tumbuhan lumut yang ada Kecamatan Karanganyar?

3. Bagaimana hubungan kekerabatan antar tumbuhan lumut yang ada di

Kecamatan Karanganyar berdasarkan ciri morfologi dan kandungan senyawa

metabolit sekundernya?

C. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui jenis-jenis tumbuhan lumut yang ada di Kecamatan Karanganyar

berdasarkan identifikasi ciri morfologi dan kandungan senyawa metabolit

sekundernya.

2. Mengetahui profil dan golongan senyawa kimia dari komponen metabolit

sekunder jenis-jenis tumbuhan lumut yang ada di Kecamatan Karanganyar.

3. Mengetahui hubungan kekerabatan antar tumbuhan lumut yang ada di

Kecamatan Karanganyar berdasarkan ciri morfologi dan kandungan senyawa

metabolit sekundernya.

D. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan melalui penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Memperkaya informasi taksonomi Bryophyta dengan menambahkan ciri

morfologi dan kandungan senyawa metabolit sekunder yang terkandung pada

tumbuhan lumut yang ada di Kecamatan Karanganyar.

2. Memberikan sumbangan pengetahuan yang dapat digunakan untuk

pengembangan senyawa metabolit sekunder tumbuhan lumut dalam industri

jamu ataupun obat.

E. Alat dan Bahan

1. Alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi alat-alat untuk

pengambilan sampel, ekstraksi dan analisis komponen dan golongan kimia metabolit

sekunder.

a. Pengambilan Sampel

Alat-alat yang digunakan untuk pengambilan sampel tumbuhan lumut antara lain

adalah handlens, lup (kaca pembesar), amplop, kantong plastik, pisau, buku,

pensil dan bolpoint.

b. Ektraksi Komponen Kandungan Kimia Metabolit Sekunder

Alat-alat yang digunakan untuk proses ektraksi komponen kandungan kimia

metabolit sekunder berupa seperangkat alat maserasi, yaitu : bejana dari kaca dan

bermulut lebar, gelas ukur, pengaduk, corong, erlenmeyer, alumunium foil,

plastik, kertas saring dan cawan porselen.

c. Analisis Komoponen dan Golongan Kimia Metabolit Sekunder

Alat-alat yang digunakan untuk menganalisis komponen dan golongan kimia

metabolit sekunder adalah alat untuk KLT (plat silika gel GF254, bejana

pengembang, alat penyemprot bercak, oven, pipa kapiler dan UV254 nm).

2. Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

a. Sampel

Sampel yang digunakan dalam penelitian ini berupa jenis tumbuhan lumut

yang menempel pada dinding tembok yang terdapat di kota Surakarta.

b. Ekstraksi

Bahan kimia yang digunakan untuk mengekstrak komponen kandungan kimia

metabolit sekunder adalah kloroform.

c. Analisis Komponen dan Golongan Kimia Metabolit Sekunder

Bahan untuk analisis komponen dan golongan kimia metabolit sekunder

dalam penelitian ini adalah plat silika gel GF254 (E.Merck), fase gerak berupa

kloroform : n-heksan (9:1 v/v), pereaksi semprot umum (serium (IV) sulfat)

(pemanasan 110°C, 10-15 menit), ferri (III) klorida, dragendorf, vanilin asam-

sulfat dan lieberman burchard.

F. Cara Kerja

1. Inventarisasi, Koleksi dan Identifikasi

Inventarisasi jenis-jenis tumbuhan lumut dilakukan dengan cara menjelajah

(survei) area, diutamakan pada tempat yang relatif ditumbuhi lebih banyak tumbuhan

lumut (purposive random) dan memperhatikan faktor abiotiknya (kondisi lingkungan

lembab) (Windadri, 2004).

Koleksi lumut diperoleh melalui pengamatan lingkungan terutama di tempat-

tempat yang lembab. Apabila ditemukan lumut yang sudah mempunyai generasi

sporofit, diambil seluruh bagian lumut tersebut secukupnya. Apabila ditemukan

lumut yang menempel cukup kuat, maka contohnya diambil dengan cara disayat

menggunakan pisau dan mengikutsertakan sedikit habitatnya. Handlens digunakan

untuk pengamatan dan dipastikan bahwa lumut tersebut tidak tercampur dengan jenis

lumut lainnya. Apabila ditemukan lumut campuran, lumut yang satu dengan lainnya

dipisahkan dengan menggunakan pinset berujung runcing. Setelah itu masing-masing

dimasukkan ke dalam kantong lumut atau kertas koran, setiap kantong diusahakan

berisi satu jenis dan dilengkapi dengan nomor dan tanggal koleksi yang ditulis pada

label kecil (Windadri, 2004).. Tumbuhan lumut yang dikoleksi juga diidentifikasi

berdasarkan berdasarkan spesimen dan foto.

Identifikasi terutama berdasarkan pada ciri morfologi. Pengamatan daun

dilakukan pembuatan preparat basah dengan cara lumut pada bagian pangkalnya

dijepit dengan jarum atau pinset, kemudian daunnya dirontokkan dari atas ke bawah,

sedangkan batangnya dibuang. Daun diratakan di atas gelas preparat, ditutup dengan

gelas penutup, kemudian diamati dengan mikroskop (Hasan dan Ariyanti, 2004).

2. Penyiapan Sampel

Masing-masing spesimen yang masih segar dikeringkan dengan diletakkan di

bawah sinar matahari dengan ditutupi kain hitam, kemudian masing-masing simplisia

ditimbang ± 100g.

3. Ekstraksi Senyawa Metabolit Sekunder

Masing-masing simplisia dimaserasi menggunakan kloroform dengan volume

300 ml sebanyak dua kali selama 24 jam dan selanjutnya diuapkan sampai diperoleh

ekstrak kering (Wahyuningsih et al., 2008).

4. Analisis Profil Kandungan Kimia Metabolit Sekunder

Profil kandungan kimia ekstrak kloroform (CHCl3) dianalisis menggunakan

metode kromatografi lapis tipis (Wahyuningsih et al., 2008). Masing-masing ekstrak

kloroform ditotolkan pada lempeng KLT dengan fase diam silika gel GF254 dan

dielusi dengan menggunakan fase gerak berupa kloroform- n-heksan (9:1 v/v) dalam

bejana pengembang.

Profil kandungan kimia masing-masing ekstrak kloroform dideteksi

menggunakan sinar UV254 nm dan disemprot dengan pereaksi semprot umum (serium

(IV) sulfat) untuk mendeteksi kandungan senyawa organik. Parameter yang diamati

adalah komposisi (jenis-jenis) senyawa kimia tumbuhan lumut dan nilai Rf.

Jenis senyawa penyusun diidentifikasi berdasarkan pada nilai Rf (Retardation

Factor) yang terbentuk pada kromatogram. Pada kromatografi lapis tipis, derajat

retensi dinyatakan sebagai Rf , yang dapat dirumuskan :

Rf = Jarak gerakan zat terlarut Jarak gerakan pelarut

Di mana, jarak gerakan zat terlarut diukur sampai tengah-tengah bercak atau

pada titik kerapatan maksimum dan jarak gerakan pelarut diukur sampai bidang batas

pelarut (Gritter et al., 1991).

5. Analisis Golongan Kimia Metabolit Sekunder

Spot-spot yang terbentuk dari hasil kromatografi lapis tipis (KLT) dideteksi

menggunakan pereaksi semprot khusus ferri (III) klorida (untuk mengetahui

kandungan senyawa fenolik), dragendorf (untuk mengetahui kandungan senyawa

alkaloid), vanilin asam-sulfat (untuk mengetahui terpenoid) dan lieberman burchard

(untuk mengetahui kandungan senyawa triterpenoid/steroid).

6. Analisis Data

Data ciri morfologi dan jenis senyawa penyusun senyawa metabolit sekunder

spesies-spesies tumbuhan lumut ditabulasi dalam bentuk biner (0 dan 1) dan dibuat

dendogram. Setiap ciri morfologi dan jenis senyawa yang hadir diberi nilai 1, sedang

ciri morfologi dan jenis senyawa yang tidak hadir diberi nilai 0.

Dendogram dibuat secara numerik dengan metode pengelompokan koefisien

asosiasi (Sneath dan Sokal, 1973), di mana tingkat persaman harga-harga koefisien

assosiasi ditentukan dengan analisis klaster (Pielou, 1984). Model perhitungan ini

tercakup dalam UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmatic Mean),

yang dikomputasikan dalam program Numerical Taxonomy and Multivariate

Analysis System (NTSYS) versi 1.80 (Yuniastuti et al., 2005).