Perkecambahan Biji i

24
PERKECAMBAHAN BIJI I TUJUAN 1. Mengetahui gaya berkecambah dan kecepatan berkecambah suatu biji. 2. Mengetahui faktor-faktor luar yang mempengaruhi perkecambahan biji. 3. Mengetahui pengaruh khemikalia terhadap perkecambahan biji. TINJAUAN PUSTAKA Perkecambahan benih dapat dipengaruhi oleh faktor dalam yang meliputi: tingkat kemasakan benih, ukuran benih, dormansi, dan penghambat perkecambahan, serta faktor luar yang meliputi: air, temperatur, oksigen, dan cahaya. (Sutopo, 1993). 1. Tingkat kemasakan benih Benih yang dipanen sebelum mencapai tingkat kemasakan fisiologis tidak mempunyai viabilitas tinggi. Pada beberapa jenis tanaman, benih yang demikian tidak akan dapat berkecambah. Hal ini diduga benih belum memiliki cadangan makanan yang cukup dan pembentukan embrio belum sempurna. 2. Ukuran benih, karbohidrat, protein, lemak, dan mineral ada dalam jaringan penyimpanan benih. Bahan-bahan tersebut diperlukan sebagai bahan baku dan energi bagi embrio saat perkecambahan. Ukuran benih mempunyai korelasi yang positip terhadap kandungan protein pada benih. semakin besar/berat ukuran benih maka kandungan protein juga makin meningkat. Dinyatakan juga bahwa berat benih berpengaruh terhadap kecepatan pertumbuhan dan produksi, karena berat benih menentukan besarnya kecambah pada pada saat permulaan dan berat tanaman pada saat dipanen. 3. Dormansi Benih dorman adalah benih yang sebenarnya hidup tetapi tidak mau

Transcript of Perkecambahan Biji i

Page 1: Perkecambahan Biji i

PERKECAMBAHAN BIJI I

TUJUAN 

1. Mengetahui gaya berkecambah dan kecepatan berkecambah suatu biji.2. Mengetahui faktor-faktor luar yang mempengaruhi perkecambahan biji.3. Mengetahui pengaruh khemikalia terhadap perkecambahan biji.

TINJAUAN PUSTAKA

Perkecambahan benih dapat dipengaruhi oleh faktor dalam yang meliputi: tingkat kemasakan benih, ukuran benih, dormansi, dan penghambat perkecambahan, serta faktor luar yang meliputi: air, temperatur, oksigen, dan cahaya. (Sutopo, 1993).1. Tingkat kemasakan benihBenih yang dipanen sebelum mencapai tingkat kemasakan fisiologis tidak mempunyai viabilitas tinggi. Pada beberapa jenis tanaman, benih yang demikian tidak akan dapat berkecambah. Hal ini diduga benih belum memiliki cadangan makanan yang cukup dan pembentukan embrio belum sempurna.  2. Ukuran benih, karbohidrat, protein, lemak, dan mineral ada dalam jaringan penyimpanan benih. Bahan-bahan tersebut diperlukan sebagai bahan baku dan energi bagi embrio saat perkecambahan. Ukuran benih mempunyai korelasi yang positip terhadap kandungan protein pada benih. semakin besar/berat ukuran benih maka kandungan protein juga makin meningkat. Dinyatakan juga bahwa berat benih berpengaruh terhadap kecepatan pertumbuhan dan produksi, karena berat benih menentukan besarnya kecambah pada pada saat permulaan dan berat tanaman pada saat dipanen. 3. DormansiBenih dorman adalah benih yang sebenarnya hidup tetapi tidak mau berkecambah meskipun diletakkan pada lingkungan yang memenuhi syarat untuk berkecambah. Penyebab dormansi antara lain adalah impermeabilitas kulit biji terhadap air atau gas-gas (sangat umum pada famili leguminosae), embrio rudimenter, halangan perkembangan embrio oleh sebab-sebab mekanis, dan adanya bahan-bahan penghambat perkecambahan. Benih dorman dapat dirangsang untuk berkecambah dengan perlakuan seperti: pemberian suhu rendah pada keadaan lembab (stratifikasi), goncangan (impaction), atau direndam dalam larutan asam sulfat. 

Page 2: Perkecambahan Biji i

4. Penghambat perkecambahanBanyak zat-zat yang diketahui dapat menghambat perkecambahan benih. Contoh zat-zat tersebut adalah herbisida, auksin, bahan-bahan yang terkandung dalam buah, larutan mannitol dan NaCl yang mempunyai tingkat osmotik tinggi, serta bahan yang menghambat respirasi (sianida dan fluorida). Semua persenyawaan tersebut menghambat perkecambahan tetapi tak dapat dipandang sebagai penyebab dormansi. Istilah induksi dormansi digunakan bila benih dapat dibuat berkecambah lagi oleh beberapa cara yang telah disebutkan. 5. AirFaktor yang mempengaruhi penyerapan air oleh benih ada dua, yaitu sifat kulit pelindung benih dan jumlah air yang tersedia pada medium sekitarnya. Jumlah air yang diperlukan untuk berkecambah bervariasi tergantung kepada jenis benih, umumnya tidak melampaui dua atau tiga kali dari berat keringnya. 6. OksigenProses respirasi akan berlangsung selama benih masih hidup. Pada saat perkecambahan berlangsung, proses respirasi akan meningkat disertai dengan meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan karbondioksida, air dan energi. Pada umumnya, proses perkecambahan dapat terhambat bila penggunaan oksigen terbatas.7. CahayaKebutuhan benih terhadap cahaya untuk berkecambah berbeda-beda tergantung pada jenis tanaman. Benih yang dikecambahkan pada keadaan kurang cahaya atau gelap dapat menghasilkan kecambah yang mengalami etiolasi, yaitu terjadinya pemanjangan yang tidak normal pada hipokotil atau epikotil, kecambah pucat dan lemah. Temperatur harus dikendalikan dengan teliti beberapa macam benih berkecambah diatas suatu batas yang lebar dari temperatur yang wajar, tetapi yang lain mulai tumbuh dengan segera hanya dibatas yang sempit. Benih berkecambah biasanya pada temperatur dimana benih itu telah menyesuaikan dengan iklim di tempat benih tersebut dihasilkan (Stefferud, 1961).Pada dasarnya perkecambahan merupakan suatu proses pertumbuhan dari biji setelah mengalami masa dormansi. Bila kondisi-kondisi sekelilingnya memungkinkan (Novijanto, 1996).Ketersediaan air di lingkungan sekitar benih merupakan faktor penting. Kurang tersedianya air pada lingkungan benih akan menyebabkan jumlah air yang diambil untuk berkecambah menjadi semakin rendah atau tidak terpenuhi. Hal ini dapat berpengaruh besar pada proses perkecambahan.

Page 3: Perkecambahan Biji i

Jika jumlah air yang diserap tidak mencapai kebutuhan minimum maka proses perkecambahan tidak akan pernah terjadi. Ada batas minimum serapan air yang harus dilampaui agar perkecambahan dapat berlangsung (Bewley dan Black, 1982).Imbibisi pada benih yang dilakukan secara tiba-tiba apalagi terhadap benih dengan kadar air sangat rendah dan benih yang mengalami penyimpanan yang lama dapat menyebabkan kerusakan pada struktur membran sehingga perlu suatu kondisi dimana imbibisi dilaksanakan secara terkontrol. Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan invigorasi benih yaitu dengan cara mengkondisikan benih sedemikian rupa sehingga karakter fisiologi dan biokimiawi yang terdapat di dalam benih dapat dimanfaatkan secara optimal (Khan, 1992).Penggunaan hormon pengatur tumbuh di beberapa jenis bahan kimia dapat meningkatkan perkecambahan dan vigoritas tanaman pada kondisi lingkungan tertentu, diantaranya Giberelin (GA3) yang banyak untuk pemecah dormansi pada beberapa macam benih (Weaver, 1972).

METODOLOGI

Bahan – bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah benih padi (Oryza sativa), kertas filter, alkohol 0%, 10%, 25%, 50% dan 80%. Sedangkan alat – alat yang digunakan adalah bak perkecambahan, petridish, kaca pengaduk, penggaris, sendok, pinset, beaker glass, kaca penutup dan gelas ukur.  Biji direndam ke dalam alkohol 0, 10, 25, 50 dan 70 % masing-masing selama 10, 30 dan 60 menit. Kemudian biji dicuci yang telah direndam tadi dengan air. Setelah itu kertas filter dibasahi dengan air dan diletakkan dalam petridish. Biji padi dihitung sebanyak 25 biji dan diletakkan ke dalam petridish, lalu petridish ditutup dengan penutup.Selanjutnya diamati dan dihitung jumlah biji yang berkecambah (plumula dan radicle sudah mencapai panjang ±2 mm untuk padi dan ± 5 mm untuk kacangan) setiap hari selama seminggu dimulai sehari setelah percobaan. Biji yang telah berkecambah dan berjamur dibuang untuk mempermudah pengamatan.Gaya nilai berkecambah dan indeks vigor dihitung dari masing-masing perlakuan. Alkohol 0% gunakan sebagai kontrol untuk mengetahui kecepatan berkecambah biji tanaman, sedang perlakuan lain untuk melihat pengaruh khemikalia terhadap perkecambahan biji. Kemudian grafik gaya

Page 4: Perkecambahan Biji i

berkecambah dan indeks vigor dibuat pada berbagai hari pengamatan untuk semua konsentrasi dalam masing-masing alokasi waktu perendaman

About   Perkecambahan

Ahli fisiologi tumbuhan benih biasanya menetapkan perkecambahan sebagai kejadian yang dimulai dengan imbibisi dan diakhiri ketika radikula (akar lembaga; atau pada beberapa biji, kotiledon/hipokotil) memanjang atau muncul melewati kulit biji (Bewley dan Black, 1982, 1984; Mayer, 1974 dalam Salisbury 1992). Biji dapat tetap viabel (hidup), tapi tak mampu berkecambah atau tumbuh karena beberapa alasan : kondisi luar atau kondisi dalam. Situasi dalam yang mudah dipahami adalah embrio yang belum mencapai kematangan morfologi untuk mampu berkecambah (misalnya, pada beberapa anggota Orchidaceae, Orobanchaceae, atau genus Ranuncullus). Hanya waktulah yang memungkinkan kematangan ini berkembang. Perkecambahan biji tumbuhan budidaya mungkin hanya terhambat oleh kurangnya kelembapan atau suhu hangat. (Salisbury, 1992)Untuk membedakan kedua keadaan yang berlainan itu, ahli fisiologi benih menggunakan dua istilah : Kuisen, yaitu kondisi biji saat tidak mampu berkecambah hanya karena kondisi luarnya tidak sesuai (misalnya, biji terlalu kering atau terlalu dingin); dan dormansi, yaitu kondisi biji gagal berkecambah karena kondisi dalam, walaupun kondisi luar (suhu, kelembaban dan atmosfer) sudah sesuai. (Salisbury, 1992)Sementara biji berkembang, maka generasi baru,dalam bentuk janin mulai berkembang di dalamnya. Permulaan ini hanya terbatas, karena pertumbuhan embrio segera terhenti. Biji itu kemudian dipisahkan dari tanaman tertua dan mulailah penyebarannya. Pada akhirnya berlangsung perkecambahan, biasanya setelah biji itu matang. Perkecambahan adalah pengulangan kembali tentang pertumbuhan janin, dan akan dilengkapi dengan keluarnya radikula di luar biji. Sedangkan menurut Copeland (1976) dalam Abidin (1984) perkecambahan adalah “ the resumpition of active

Page 5: Perkecambahan Biji i

growth of a young plant from the seed “ yang berarti aktivitas pertumbuhan yang sangat singkat suatu embrio dalam perkembangan dari biji menjadi tanaman muda. Perkecambahan dan pemantapan adalah saat-saat genting dalam kehidupan tumbuhan, karena dalam tingkatan inilah selama siklus hidup setiap spesies maka jumlah terbesar individunya mati. Kedalaman suatu biji dibenamkan dalam tanah, baik secara sengaja ataupun secara tidak sengaja merupakan faktor yang sangat penting dalam perkecambahan. Biji yang terdapat di permukaan tanah tidak memiliki cukup persediaan air untuk melengkapi perkecambahannya. Kalau terlalu dalam maka biji urung berkecambah atau mungkin menghabiskan sama sekali persediaan makanan untuk menembus tanah dan mendapatkan cahaya.(Tjitrosomo, dkk, 1983)Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi perkecambahan antara lain adalah kelembaban, oksigen dan suhu yang sesuai selain itu cahaya juga berpengaruh baik terhadap perkecambahan biji banyak spesies, sedangkan pada yang lain peristiwa perkecambahan dihalnagi oleh cahaya. Biji-biji sebagian besar tumbuhan, bila masak hanya berisi sedikit air, maka perkecambahan itu baru akan terjadi setelah kulit biji dan kemudian juga jaringan lain telah menyerap air. Biji membengkak dan dapat timbul tekanan amat kuat jika biji tersimpan rapat-rapat. Biji-biji dari berbagai spesies memiliki keperluan yang berbeda-beda terhadap oksigen. Konsentrasi oksigen di dalam tanah dipengaruhi oleh banyaknya air, dan biji dapat urung berkecambah dalam tanah basah tau yang berlumpur. Tapi ada beberapa biji gulma yang tetap dorman didalam tanah dan akan melakukan perkecambahan setalah muncul dari dalam tanah karena adanya aerasi yang lebih baik atau mungkin karena pengaruh dari cahaya. (Tjitrosomo, dkk, 1983)Pengaruh suhu terhadap perkecambahan berbeda-beda bagi berbagai macam biji. Banyak biji yang berkecambah dalam kisaran suhu yang luas.

Page 6: Perkecambahan Biji i

Batas suhu minimal adalah 0o c dan batas maksimalanya dalah 65 o c, tetapi persentase perkecambahan biasanya amat sedikit kalau suhu itu amat rendah atau amat tinggi (Tjitrosomo, dkk, 1983).Di dalam peristiwa perkecambahan, akan terjadi beberapa proses yang berpengaruh terhadap keberhasilan perkecambahan yaitu penyerapan air (imbibisi) yaitu masuknya air ke dalam biji melalui kulit biji, kemudian mengalami difusi masuk ke dalam jaringan. Dengan masuknya air ke dalam biji, mengakibatkan sel menjadi bengkak dan kulit biji menjadi permeabel terhadap O2 dan CO2 . proses imbibisi ini dipengaruhi oleh faktor suhu, kelembaban, selain itu masih ada faktor lain yang ikut berpengaruh yaitu permeabilitas dari kulit biji, susunan kimia di dalam biji dan lamanya biji di dalam kondisi yang lembab. Proses kedua yaitu adanya aktivitas dari enzimyang menyebabkan zat pati diurai menjadi gula, lemak menjadi zat-zat yang dapat dilarutkan dan protein menjadi asam amino. Persediaan bahan-bahan ini memungkinkan pembebasan energi oleh respirasi, translokasi bahan makanan ke janin dan disentesis kembali ke dalam jaringan baru dan mulailah embrio tumbuh. Proses selanjutnya adalah pecahnya kulit biji dan kemudian membentuk tanaman kecil. (Abidin,1987)Bahan makanan yang terkumpul pada biji-biji terdapat dalam endosperm dan kegiatan utama kotiledon ialah peruraian dan translokasi makanan cadangan ini untuk pertumbuhan bibit tanaman. Pada perkecambahan jangung dan beberapa anggota dari famili rumput-rumputan, butir-butirnya mengandung perisai atau scutelum dan sisa-sisa endosperma yang tetap tinggal di dalam tanah. Koleoptilnya yang dianggap sebagai bagian dari kotiledon, menutupi dan melindungi plumula sewaktu tumbuh ke atas melalui tanah.

Faktor Yang Mempengaruhi Perkembangan Dan Pertumbuhan Tumbuhan/Tanaman - Teori Biologi

Page 7: Perkecambahan Biji i

Thu, 14/02/2008 - 12:12am — godam64Banyak faktor alasan atau penyebab yang mempengaruhi perkembangan dan pertumbuhan tumbuh-tumbuhan, tanaman, pohon, dll. Apabila faktor tersebut kebutuhannya tidak terpenuhi maka tanaman tersebut bisa mengalami dormansi / dorman yaitu berhenti melakukan aktifitas hidup. Faktor pengaruh tersebut yakni :

1. Faktor Suhu / Temperatur Lingkungan

Tinggi rendah suhu menjadi salah satu faktor yang menentukan tumbuh kembang, reproduksi dan juga kelangsungan hidup dari tanaman. Suhu yang baik bagi tumbuhan adalah antara 22 derajat celcius sampai dengan 37 derajad selsius. Temperatur yang lebih atau kurang dari batas normal tersebut dapat mengakibatkan pertumbuhan yang lambat atau berhenti

2. Faktor Kelembaban / Kelembapan Udara

Kadar air dalam udara dapat mempengaruhi pertumbuhan serta perkembangan tumbuhan. Tempat yang lembab menguntungkan bagi tumbuhan di mana tumbuhan dapat mendapatkan air lebih mudah serta berkurangnya penguapan yang akan berdampak pada pembentukan sel yang lebih cepat.

3. Faktor Cahaya Matahari

Sinar matahari sangat dibutuhkan oleh tanaman untuk dapat melakukan fotosintesis (khususnya tumbuhan hijau). Jika suatu tanaman kekurangan cahaya matahari, maka tanaman itu bisa tampak pucat dan warna tanaman itu kekuning-kuningan (etiolasi). Pada kecambah, justru sinar mentari dapat menghambat proses pertumbuhan.

4. Faktor Hormon

Hormon pada tumbuhan juga memegang peranan penting dalam proses perkembangan dan pertumbuhan seperti hormon auksin untuk membantu perpanjangan sel, hormon giberelin untuk pemanjangan dan pembelahan sel, hormon sitokinin untuk menggiatkan pembelahan sel dan hormon etilen untuk mempercepat buah menjadi matang. Mengenai hormon tanaman akan dijelaskan pada artikel lain yang dapat dicari melalui fitur pencarian di sebalan kiri situs organisasi.org ini.

3. Suhu  di antaranya mempengaruhi kerja enzim. Suhu ideal yang diperlukan untuk pertumbuhan yang paling baik adalah suhu optimum, yang berbeda untuk tiap jenis tumbuhan.

laporan IPN 9 tan ( pengujian aktivitas enzim   ) 24 Mei 2010

Page 8: Perkecambahan Biji i

intan nursiam science aktivitas enzim, aktivitas enzim urease, faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim, penagaruh waktu dan kerja enzim, pengaruh suhu terhadap kerja enzim, pengertian enzim Tinggalkan komentarLaporan Praktikum ke : 9                                      Hari / Tanggal : Senin / 17 Mei 2010

Integrasi Proses Nutrisi                                         Tempat           : Laboratorium Biokimia,

Fisiologi dan Mikrobiologi

Asisten            : – Ariffah Rizqiani

AKTIVITAS ENZIMIntan Nursiam

D24080094

DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKANFAKULTAS PETERNAKANINSTITUT PERTANIAN BOGOR2010PENDAHULUANLatar belakangEnzim adalah senyawa protein yang dapat mempercepat atau mengkatalis reaksi kimia. Enzim berperan dalam mengubah laju reaksi, sehingga kecepatan reaksi yang dihasilkan dapat dijadikan keukuran keaktifan enzim. Enzim hanya dapat bereaksi pada pH dan temperature tertentu. Karena enzim adalah protein, maka enzim dalam pakan rentan terdenaturasi atau rusak oleh enzim pencernaan atau sesuatu yang dapat mengubah struktur enzim.

Enzim adalah katalisator organik yang dihasilkan oleh sel hidup. Katalisator adalah substansi yang dapat merubah kecepatan reaksi kimiawi tetapi tidak merubah hasil reaksi. Ciri yang khas dari enzim ditandai oleh adanya spesifikasi untuk substrat yang mirip secara biologis. Cara kerja dari enzim ini sendiri sangat tergantung dari suhu serta lamanya waktu reaksi yang diberikan.

Adanya enzim dalam proses pencernaan dalam tubuh ternak sangat membantu dalam proses anabolishme maupun katabolihsme dari bahan makanan. Dengan adanya bantuan dari enzim amylase ternak mampu memecah rangkaian pati menjadi molekul-molekul gula yang lebih sederhana.

TujuanUntuk mengetahui pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim, khususnya enzim urease dan untuk mengetahui pengaruh jenis kacang-kacangan terhadap aktivitas enzim urease.

Page 9: Perkecambahan Biji i

TINJAUAN PUSTAKAEnzimEnzim adalah senyawa probiotik yang dapat mempercepat atau mengkatalis reaksi kimia. Enzim berperan dalam mengubah laju reaksi, sehingga kecepatan reaksi yang dihasilkan dapat dijadikan ukuran keaktifan enzim (Applegate dan Angel, 2004). Enzim yang dapat bereaksi pada pH dan temperatur tertentu. Enzim phytace bekerja optimum pada pH 5,3 dan suhu 550C. Namun reaki tercepat pada pH 5,3 dan terjadi pada suhu 370C (Sugiura et al, 2001).Karena enzim adalah probiotik maka enzim dalam pakan rentan terdenaturasi atau rusak oleh enzim pencernaan atau seseuatu yang dapat merubah struktur enzim (Applegate dan Angel, 2004). Enzim adalah senyawa protein yang dapat mempercepat atau mengkatalis reaksi kimia. Enzim berperan dalam mengubah laju reaksi, sehingga kecepatan reaksi yang dihasilkan dapat dijadikan keukuran keaktifan enzim (Gaman dan Sherington, 1992). Enzim hanya dapat bereaksi pada pH dan temperature tertentu. Karena enzim adalah protein, maka enzim dalam pakan rentan terdenaturasi atau rusak oleh enzim pencernaan atau sesuatu yang dapat mengubah struktur enzim (Yangel, 2004).

Enzim adalah biokatalis yang diproduksi oleh jaringan hidup dan mampu meningkatkan laju reaksi dalam jaringan (Montgomery, 1993). Enzim mampu meningkatkan reaksi kimia tetap tidak diubah oleh reaksi yang dikatalisnya serta tidak mengubah oleh reaksi yang dikatalisnya serta tidak mengubah kedudukan normal dari kesetimbangan kimia. pH dan temperatur mempengaruhi aktivitas enzim (Toha, 1993).

Enzim adalah senyawa organik yang tersusun atas protein yang peristiwa metabolisme bertindak sebagai katalisator, artinya zat yang mampu mempercepat reaksi kimia tetapi zat tersebut tidak ikut bereaksi. Menurut Shahib (1992), enzim adalah katalisator yang mempercepat reaksi kimia dalam makhluk hidup atau badan system biological. Lakitan (2001) menyatakan, enzim merupakan salah satu lintasan metabolisme yang dapat mempercepat laju reaksi dan berkemampuan sebagai katalisator, artinya ion-ion dan senyawa organik yang diserap dari dalam tanah oleh tumbuhan. Salisbury dan Ross (1995) menyatakan bahwa enzim merupakan katalis yang lebih khas dan lebih kuat dibandingkan dengan ion-ion logam atau senyawa lainnya yang diserap tumbuhan dari tanah.Anti-enzimZat anti-enzim merupakan suatu zat yang terdapat dalam makanan yang dapat menghalangi atau mencegah bekerjanya suatu enzim. Inhibitor ini tidak hanya mengurangi penyerapan protein. Aktivitas anti enzim ini akan hilang dengan adanya pemanasan. Contoh dari anti enzim ini antara lain terdapat pada kacang kedelai mentah dimana terdapat suatu globulin dengan berat molekul besar, yang dapat berikatan dengan tripsin, sehingga menjadi suatu kompleks yang tidak mempunyai kekuatan sebagai enzim. Anti enzim ini dinamakan tripsin inhibitor. Inhibitor ini juga ditemukan pada kacang-kacangan yang lain, kentang, dan putih telur. Pada kacang kedelai juga ditemukanchymotrisin inhibitor. Protein inhibitoryang ditemukan terutama pada kacang-kacangan (leguminosa) menghalangi bekerjanya enzim

Page 10: Perkecambahan Biji i

proteolitik. Pada kacang kedelai, perebusan (pemanasan) menghalangi atau mencegah aktivitas trysin inhibitor tergantung temperatur dan lamanya pemanasan (Liener, 1969).UreasesUreases disebut juga urea amidohidrolases. Ureases merupakan enzim yang mengkatalis hidrolisis dari urea menjadi karbon dioksida dan ammonia :

(NH2)2CO+H2O→CO2+2NH3

Urea + Water –urease–> Ammonium CarbonateUreases adalah sebuah protein yang ditemukan dalam bakteri, kapang, dan beberapa tanaman tingkat tinggi. Karakteristiknya yaitu pH optimum 7,4 suhu optimum 64 celcius dengan spesifikasi enzimatis : urea dan hidroksi urea. Beberapa tanaman memanfaatkan ureases untuk keperluan yang sama. Ureases ditemukan dalam jumlah yang besar padajack bean, kacang kedelai dan beberapa biji tanaman lainnya. Ureases juga terdapat pada beberapa jaringan binatang dan pencernaan mikroorganisme. Ureases penting dalam sejarah enzimologi sebagai enzim pertama yang dimurnikan dan dikristalakan (Sumner, 1926).Karakteristik enzim urease yaitu :

1. Tempat aktifnya metal : nikel (II)

2. Berat molekul : 480 kDa atau 545 kDa dari Jack Bean Urease (kalkulasi massa dari rangkaian asam amino).

3. Ph Optimum : 7.4

4. Temperatur optimum : 60 0C5. spesifik enzim : urea dan Hydroxyurea

6. Inhibitor : Logam berat

UreaSalah satu sumber nitrogen non-protein (NPN) yang umum digunakan adalah urea. Urea dibuat dengan jalan mereaksikan ammonia dan karbondioksida (Fardiaz, 1992). Urea merupakan sumber amoniak dari senyawa spesifik, kandungan urea yang tinggi akan dirombak menjadi basa menguap oleh aktivitas bakteri. Tingginya kandungan urea akan membentuk sejumlah besar amoniak yang mempengaruhi kenormalan kandungan total volatile basa.Selama penyimpanan, jumlah amoniak yang terbentuk relatif tidak dipengaruhi oleh suhu (Simidu, 1961).

Kacang-kacanganKacang-kacangan merupakan salah satu sumber protein nabati.

Komposisi gizi beberapa jenis kacang per 100 gr berat kurang

Komponen Satuan Kacang kedelai Kacang tanah Kacang ijo

Kalori Kkal 477,6 595 391

Page 11: Perkecambahan Biji i

Protein G 37,7 26,4 24,7

Lemak G 19,6 44,6 1,4

Karbohidrat G 36,3 19,5 69,9

Kalsium Mg 245,4 60,4 138,9

Fosfor Mg 632,4 348,9 355,5

Besi Mg 8,6 1,4 7,4

Vitamin A Iu 118,9 0 174,4

Vitamin B Mg 1,2 0,3 0,7

Air G 7,5 4,0 10

(Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI, 1992)

Kacang KedelaiProtein kedelai mempunyai sifat-sifat khusus, yaitu mempunyai kemampuan untuk mengikat air, punya daya emulsi, pembentuk gel, pembentuk lapisan film, pembentuk adonan, pengental (Somadtja, 1964). Kandungan amino lisinnya tinggi. Asam amino lisin dibutuhkan untuk membantu produksi antibodi, hormon dan enzim (Flodin, 1997). Protein kedelai mempunyai sifat-sifat khusus yaitu mempunyai kemampuan untuk mengikat air punya daya emulsi, pembentuk gel, pembentuk lapisan film, pembentuk adonan dan pengental. Kandungan amino lisinnya tinggi. Asam amino dibutuhkan untuk membantu produksi antibody hormone dan enzim (Flodin 1997). Kacang kedelai mempunyai rasa langu karena keberadaan enzim lipoksigenase. Enzim ini umumnya terdapat pada bagian lembaga pada kacang-kacangan. Pada kacang kedelai aktivitas enzim lipoksigenase lebih aktif daripada kacang tanah dan kacang hijau (Ketaren 1998). Enzim lipoksigenase mengkatalis oksidasi asam lemak tak jenuh sehingga menjadi tengik dan tidak stabil selama penyimpanan. Kacang kedelai asam lemak tak jenuh sebesar 85% (Somatmadja, 1964). Pembentukan bau langu pada kacang kedelai mungkin terjadi akibat adanya aktivitas enzimatik dari lipokgenase (Wolf, 1975). Kacang kedelai mempunyai kandungan protein sebesar 35% (Suprapto, 1997).Kacang kedelai mempunyai rasa langu karena keberadaan enzim lipoksigenase. Enzim ini umumnya terdapat pada bagian lembaga pada kacang-kacangan. Kacang kedelai aktivitas enzim lipoksinage paling aktif daripada kacang tanah, kacang kedelai, kacang hijau (Ketaren, 1986). Enzim lipoksinage mengkatalis oksida asam lemak tidak jenuh sehingga menjadi tengik dan tidak stabil selama penyimpanan. Kacang kedelai mengandung asam lemak tidak jenuh sebesar 85 % (Somdat madza, 1964). Pembentukan bau langu pada kacang kedelai kemungkinan terjadi akibat aktivitas enzimatik dari enzim lipoksigenase (Wolf, 1975)

Kacang tanahDivisi               :Spermatophyta

Page 12: Perkecambahan Biji i

Sub-divisi        :Angiospermae

Class                  icotyledoneae

Ordo                :Rosales

Famili                apilionaceae

Genus              :Arachis

Spesies            :Arachis hypogaea(Suprapto, 2004)

Pengolahan kacang tanah dengan panas akan memperbaiki aroma, flavour, dan tekstur kacang tanah tetapi menurunkan daya tahan komponen minyak akibat rusaknya antioksidan alami. Sebagai besar ketengikan yang terjadi pada kacang tanah disebabkan karena minyak yang dikandungnya. Pengeluaran sebagian atau seluruh minyak akan membuat kacang tanah lebih tahan lama (Woodrof 1983).

Kacang tanah mengandung vitamin A hingga 26/Iu/100gr dan vitamin E (tokoferol) hingga 0,05% dan terdiri dari a-, b-, dan d- tokoferol (Woodrof, 1983). Sebagian besar ketengikan yang terjadi pada kacang tanah ini, terutama disebabkan minyak yang dikandungnya. Pengeluaran sebagian atau seluruh minyak akan membuat kacang tanah lebih tahan.

Kacang hijauDivisi               :Spermatophyta

Sub-divisi        :Angiospermae

Class                  icotyledoneae

Ordo                :Rosales

Famili                apilionaceae

Genus              :Vigna

Spesies            :Vigna radiate atau Phaseolus radiatusKacang hijau mempunyai daya cerna protein yang cukup tinggi yang dipengaruhi oleh cara pengolahanya. Penggorengan dan perkecambahan akan menurunkan PER sedangkan perebusan akan meningkatkan PER (Anonim, 1973). Kulit pada kacang hijau melindungi biji dari ketengikan, kekeringan, kerusakan fisik, kerusakan mekanik, serangan kapang dan serangga.

Kacang hijau mempunyai daya cerna protein yang cukup tinggi, sebesar 81%, yang dipengaruhi cara pengolahannya. Penggorengan dan perkecambahan menurunkan

Page 13: Perkecambahan Biji i

PER sedangkan perebusan meningkatkan PER (Anonim, 1973). Buah polong kacang hijau berbentuk bulat silindris atau pipih dengan ujng runcing atau tumpul. Polong muda berwarna hijau tua atau hijau kelam dan setelah tua polong berwarna hitam atau coklat jerami dengan panjang 6-15 cm dan tiap polong berisi 6-16 biji bulat agak memanjang.

Polong umumnya lebih kecil dibanding kacang-kacang lain (Kay, 1979). Warna kebanyakan hijau kusam atau hijau mengkilat, beberapa ada yang berwarn kuning, coklat, dan hitam (Soeprapto, 1993). Biji kacang hijau secara umum terdiri dari 3 bagian yaitu kulit, endosperma, dan lembaga. Kulit melindungi biji dari ketengikan, kekeringan, kerusakan fisik, mekanik, serangan kapang, dan serangga, Endosperma merupakan biji yang mengandung cadangan makanan untuk pertumbuhan lembaga. Lembaga akan membesar saat pertumbuhan biji tinggi (Soeprapto dan Sutarmin, 1990).

Komposisi gizi kacang hijau per 100 gr bahan mentah: energi (323 kal). Air (15,59 g), protein (22,9 g), lemak (1,5 g), karbohidrat (56,80 g), serat (7,5 g), abu (3,3 g), kalsium (223 mg), fosfor (319 mg), besi (7,5 mg), vitamin B1 (0,46 mg), vitamin C (16 mg), karoten total (223 mkg) (Slamet dan Parwodjo, 1980). Zat anti gizi pada kacang hijau antara lain tripsin inhibitor, hemaglutinin, dan asam fitat (Matthew, 1989). Kerusakan zat anti gizi terjadi melalui proses pemanasan tergantung pada suhu, lama pemanasan, ukuran partikel, dan kadar air bahan yang dipanaskan (Astawan, 2004). Perendaman kacang-kacangan dalam air, proses perkecambahan, dan fermentasi mencegah timbulnya  flatulensi. Proses perendaman dalam air panas dan fermentasi karena terjadi hidrolisis asam fitat menjadi inositol dan asam fosfat oleh enzim phytase yang diaktifkan selama perendaman dan fermentasi (Koswra, 1995).

MATERI DAN METODEMateriBahan yang digunakan dalam praktikum uji aktivitas enzim urease adalah, Kacang kedelai, kacang tanah, kacang kedelai sangria, kacang hijau, kacang dadap, cairan rumen dan Urea 2%.

Alat yang digunakan dalam praktikum uji aktivitas enzim urease adalah, timbangan, Freezer, Lemari es, tabung reaksi, Wadah film , dan  Shaker Waterbath.

Metode Pengaruh suhu terhadap enzim ureaseo Ditimbang (gr tepung kacang kedelai ) kedalam wadah, ditutup, biarkan 15

menit pada suhu yang diinginkan (00C, 40C, 250C,500C, 750C)o Pipet larutan 2 mL Urea 2% kedalam wadah yang lain, tutup dan biarkan

15 menit (00C, 40C, 250C,500C, 750C)o Seteah 15 menit campurlah kedua tabung tesebut dan amati perubahan

yang terjadi ( bau Amoniak) pada waktu 0, 5, 10, 15 menito Pengaruh jenis kacang-kacangan terhadap aktivitas enzim urease.

Timbang masing-masing 1gr kacang kedelai, kacang kedelai sangria, kacang ijo, dan kacang tanah pada wadah film yang berbeda, tutup dan biarkan 15 menit pada suhu ruang

Page 14: Perkecambahan Biji i

Pipet larutan urea 2 ml 2% kedalam wadah film, tutup dan biarkan 15 menit pada suhu ruang

Campurkan larutan urea kedalam tiap wadah film (kacang kedelai, Kacang ijo, dan kacang tanah

Amati perubahan yng terjadi pada 0, 5, 10, 15 menitHASIL DAN PEMBAHASANHasil pengamatanTabel 1.Hasil pengamatan bau amonia pada kacang kedelai

Waktu (menit)

Suhu (0C)

0 4 25 50 70

0 - - + + -

5 - + ++ ++ +

10 - ++ +++ +++ ++

15 + +++ ++++ ++++ +++

Tabel 2. Hasil pengamatan bau amonia pada berbagai substrat kacang

SubstratWaktu (menit)

0 5 10 15

Kedelai sangrai - - - -

Kacang Dadap - - - -

Cairan rumen - - + ++

Kacang hijau - - - +

Keterangan      :

-     : Tidak berbau amoniak           +++     : Bau sekali amoniak

+    : Agak berbau amoniak           ++++   : Sangat bau amoniak

++  : Bau amoniak

PembahasanBerdasarkan hasil pengamatan aktifitas enzim terhadap suhu, bau amoniak yang menjadi indicator aktifitas dari enzim urease tercium pertama kali pada suhu 250 C dan pada suhu 500 C. Pada suhu 00 C bau dari amoniak baru tercium setelah menit ke 15. Suhu 40 C menimbulkan bau amoniak mulai dari menit ke 5 sampai menit ke 15 yang makin lama makin pekat baunya. Bau dari amoniak ditemukan mulai dari menit ke 0 sampai menit ke 25 dengan intensitas bau yang makin meningkat pada suhu  250 C dan suhu 500 C. pada suhu 700 C bau amoniak muncul sama seperti pada suhu 40 C. Disini

Page 15: Perkecambahan Biji i

terlihat bahwa enzim hanya bisa bekerja optimal pada suhu tertentu. Dari pengamatan ini enzim bekerja optimal pada kiasaran suhu 250 C dan 500 C.Pengujian selanjutnya dilakukan terhadap pengaruh substrat terhadap aktifitas enzim. Substrat yang dipakai disini adalah family kacang-kacangan dan enzim yang diujikan adalah enzim urease. Pada pengujian ini baik kacang kedelai yang disangarai maupun kacang dadap tidak ditemukan adanya bau dari amoniak yang menjadi indicator dari aktifitas enzim urease. Berbeda halnya pada kacang hijau, pada menit ke 15 bau amoniak mulai tercium. Pada pengujian substrat lainnya berupa cairan rumen, bau amoniak tercium mulai dari menit ke 10 dan naik intensitasnya pada menit ke 15. Jenis dari substrat yang dipakai menentukan seberapa banyak amoniak yang dihasilkan.

KESIMPULANHasil pengamatan menunjukkan bahwa aktivitas kerja enzim sangat dipengaruhi oleh faktor suhu dan waktu. Semakin tinggi suhu dan lamanya waktu penyimpanan, maka aktivitas enzim semakin meningkat. Dari hasil pengamatan di atas diketahui bahwa enzim bekerja optimal pada suhu 250 C dan 500 C yang ditandai dengan adanya bau dari amoniak. Jenis substrat yang berbeda akan menghasilkan bau amoniak yang berbeda pula, hal ini terkait dengan banyaknya urea yang terkandung dalam substrat tersebut

18-29

Kota Pontianak termasuk beriklim tropis dengan suhu yang tertinggi( berkisar antara 28 –32 derajat C dan suhu rata –ratapada siang hari 30 derajat C )

24 - 35 °C

Kacang Hijau, Antioksidan yang Membantu Kesuburan PriaMen's Health Mon, 26 Jan 2004 14:53:00 WIBMeskipun mudah didapat dan murah harganya, kacang hijau bukan makanan murahan.Biji yang mudah tumbuh di seluruh Indonesia ini kaya zat gizi dan mengandungantioksidan. Kecambahnya dipercaya membantu menambah kesuburan bagi pria.Lebih dari 65 persen kebutuhan protein dan 80 persen kebutuhan energi dalam polamakan penduduk di negara-negara sedang berkembang, dipenuhi oleh sumber pangannabati. Pemenuhan makanan berprotein yang bersumber dari bahan hewani pada

Page 16: Perkecambahan Biji i

umumnya terbatas, karena harganya relatif mahal sehingga tanaman pangan masihmerupakan sumber utama energi dan protein.Kacang-kacangan merupakan komoditas yang umumnya mudah diperoleh dan harganyarelatif murah, dibandingkan pangan hewani. Kacang-kacangan sebagai bahan pangansumber energi dan protein sudah banyak dimanfaatkan oleh penduduk Asia, Afrika,Amerika Latin, dan negara-negara lainnya.Komoditas ini termasuk dalam kelas Leguminosae, yaitu merupakan tanaman dikotiledon(memiliki dua keping biji) yang kaya akan zat gizi sebagai cadangan makanan bagilembaga (embrio) selama germinasi (proses perkecambahan).Sayangnya, masyarakat luas masih menganggap bahwa kacang-kacangan adalah 'daging'bagi kaum miskin. Padahal sesungguhnya kacang-kacangan adalah sumber protein yangsangat berharga.Kacang hijau dikenal dengan beberapa nama, seperti mungo, mung bean, green bean danmung. Tanaman kacang hijau merupakan tanaman yang tumbuh hampir di seluruh tempatdi Indonesia, baik di dataran rendah hingga daerah dengan ketinggian 500 meter daripermukaan laut.Di Indonesia, kacang hijau juga memiliki beberapa nama daerah, seperti artak (Madura),kacang wilis (Bali), buwe (Flores), tibowang cadi (Makassar). Buah kacang hijaumerupakan polong bulat memanjang antara 6-15 cm. Warna buahnya hijau ketika masihmuda dan ungu tua setelah cukup tua. Di dalam setiap buah terdapat 5-10 biji kacanghijau. Biji tersebut ada yang mengkilap dan ada pula yang kusam, tergantung jenisnya.Biji kacang hijau berbentuk bulat atau lonjong, umumnya berwarna hijau, tetapi ada jugayang berwarna kuning, coklat atau berbintik-bintik hitam. Dua jenis kacang hijau yangpaling terkenal adalah golden gram dan green gram. Golden gram merupakan kacanghijau yang berwarna keemasan, dalam bahasa botaninya disebut Phaseolus

Page 17: Perkecambahan Biji i

aureus.Sedangkan yang berwarna hijau atau green gram, disebut Phaseolus radiatus.Biji kacang hijau terdiri atas tiga bagian utama, yaitu kulit biji (10 persen), kotiledon (88persen) dan lembaga (2 persen). Kotiledon banyak mengandung pati dan serat, sedangkanlembaga merupakan sumber protein dan lemak.Dalam perdagangan kacang hijau di Indonesia hanya dikenal dua macam mutu, yaitukacang hijau biji besar dan biji kecil. Kacang hijau biji besar digunakan untuk bubur dantepung, sedangkan yang berbiji kecil digunakan untuk pembuatan taoge.Kacang hijau termasuk tanaman pangan yang sudah lama dibudidayakan secaratradisional di Indonesia. Beberapa varietas unggul kacang hijau yang telah banyakditanam di Indonesia adalah: Bhakti (No. 116). No 129, Merak, Nuri, Manyar, Gelatik,Betet, Walet, SP 83051, Kenari, Sriti, dan lain-lain.Pentingnya PerkecambahanDi Indonesia, tauge sangat populer karena proses pembuatannya sangat sederhana. Prosesperkecambahan dipengaruhi oleh kondisi tempat kacang dikecambahkan. Faktor-faktorlingkungan yang berpengaruh adalah: air, gas, suhu dan cahaya. Temperatur optimumuntuk perkecambahan adalah 34 derajat C.Kandungan zat gizi pada biji sebelum dikecambahkan, berada dalam bentuk tidak aktif(terikat). Setelah perkecambahan, bentuk tersebut diaktifkan sehingga meningkatkan dayacerna bagi manusia.Peningkatan zat-zat gizi pada tauge mulai tampak sekitar 24-48 jam saat perkecambahan.Melalui germinasi, nilai daya cerna kacang hijau akan meningkat, sehingga waktupemasakan atau pengolahan menjadi lebih singkat.Pada saat perkecambahan, terjadi hidrolisis karbohidart, protein dan lemak menjadisenyawa-senyawa yang lebih sederhana sehingga mudah dicerna. Selama perkecambahan,

Page 18: Perkecambahan Biji i

terjadi peningkatan jumlah protein, sedangkan kadar lemaknya mengalami penurunan.Peningkatan pada vitamin B1 (thiamin), B2 (riboflavin), B3 (niasin), piridoksin, danbiotin, juga terjadi selama proses perkecambahan. Proses perkecambahan jugameningkatkan kandungan vitamin E (tokoferol) secara nyata.Vitamin E memiliki fungsi antara lain sebagai antioksidan untuk menangkal seranganradikal bebas, sehingga dapat meningkatkan sistem kekebalan tubuh terhadap berbagaipenyakit infeksi. Vitamin E juga sering dijuluki sebagai vitamin untuk meningkatkankesuburan (fertilitas), sehingga kekurangan vitamin E merupakan salah satu penyebabkemandulan.Ragam PemanfaatanDi Indonesia pemanfaatan kacang hijau menurut banyaknya pemakaian bahan adalahsebagai: kecambah, bubur, makanan bayi, kue dan penganan tradisional, minuman sarikacang, tahu, soun, tepung hunkwe, sayuran dan sup. Kacang hijau juga dapat diolahmenjadi protein isolat dan tepung kacang hijau.1. KecambahCara pembuatan kecambah/tauge yang digunakan sebagai sayur adalah sebagai berikut:kacang hijau direndam air selama satu malam, kemudian ditebarkan pada tempat yangmempunyai lubang dan diberi daun/kain/kertas merang sebagai substrat untuk menjagakelembaban agar kacang-kacangan tidak busuk.Setiap hari kacang disiram dengan air sebanyak 4-5 kali. Setelah satu hari germinasi akandihasilkan kecambah dengan panjang sekitar satu sentimeter, setelah dua hari akanmencapai sekitar empat sentimeter, dan setelah 3-5 hari panjangnya akan mencapai 5-7sentimeter.2. Tepung KecambahMengingat potensi gizi tauge yang cukup besar, tetapi daya tahan simpannya sangatrendah perlu upaya penyelamatan untuk memperbesar daya gunanya. Salah satu cara yangdapat dilakukan adalah dengan cara pembuatan tepung kecambah.Pembuatan tepung kecambah kedelai dapat dilakukan dengan cara mengeringkankecambah pada suhu 75oC sampai diperoleh derajat kekeringan yang tepat. Kecambah

Page 19: Perkecambahan Biji i

kering kemudian dilepas kulitnya, disangrai, digiling dan diayak menjadi tepung.Penambahan 10 persen tepung kecambah untuk menggantikan tepung terigu dalampembuatan roti, dapat menghasilkan roti yang bernilai gizi lebih baik, dengan warna, baudan cita rasa yang dapat diterima oleh konsumen. Selain pada roti, tepung tauge jugadapat ditambahkan pada makanan bayi dan anak balita.3. Tepung Kacang HijauPembuatan tepung kacang hijau dilakukan dengan merendam biji di dalam air selamatujuh jam. Selanjutnya ditiriskan, dikeringkan dan disosoh. Penyosohan dapat dilakukandengan menggunakan mesin penyosoh beras.Kacang hijau tanpa kulit (dhal), selanjutnya digiling dan diayak untuk memperolehtepung kacang hijau. Tepung kacang hijau dapat digunakan untuk membuat aneka kuebasah (cake), cookies dan kue tradisional (kue satu), produk bakery, kembang gula danmakaroni.4. Makanan TradisionalBerbagai makanan tradisional yang menggunakan bahan baku kacang hijau adalah koci,gandasturi, kue ku, bakpia dan onde-onde. Kacang hijau direndam, ditiriskan, dicampurdengan gula, garam dan lain-lain, kemudian dibuat adonan. Adonan tersebut kemudiandiisi ke dalam adonan lain yang terbuat dari terigu atau ketan. Proses selanjutnya adalahpengukusan (koci dan kue ku), penggorengan (gandasturi dan onde-onde) ataupemanggangan (bakpia).5. Pati Kacang Hijau (Tepung Hunkwe)Pati kacang hijau diperoleh melalui proses ekstraksi basah, yaitu penumbukan biji supayaterbelah, perendaman dalam air selama tiga jam, penghilangan kulit, kemudianpenggilingan (ekstraksi) dengan penambahan air (rasio kacang hijau : air = 1 : 3) dan