[LAPORAN PRAKTIKUM] PENENTUAN KADAR KLOROFIL SECARA SPEKTROSKOPI | ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN

PENENTUAN KADAR KLOROFIL SECARA SPEKTROSKOPI 

ABSTRAK 

Klorofil adalah zat hijau yang terdapat pada semua tumbuhan hijau yang berfotosintesis. Salah satu cara penentuan kadar klorofil yang ada pada tanaman adalah dengan menggunakan alat spektrofotometer. Tanaman yang menjadi bahan uji dalam praktikum ini adalah bayam (Amaranthus spinosus), dengan pembagian daun yaitu daun muda, setengah tua, dan tua. Berdasarkan hasil analisis absorban dengan menggunakan spektrofotometer dan perhitungan kadar klorifil didapatkan kandungan klorofil tertinggi adalah pada daun muda, dengan value klorofil a : 4,63158; klorofil b: 4,28631; klorofil total: 5,24988. Dan kandungan klorofil terendah adalah pada daun tua, dengan value klorofil a: 3,90766; klorofil b: 6,27227; dan klorofil total: 4,42876. 

Kata kunci: klorofil, spektrofotometer, Amaranthus spinosus 

A. Pendahuluan 

Di lingkungan sekitar kita sering kita jumpai berbagai macam tanaman dengan warna daun yang beragam. Tapi, pernahkah kita memikirkan apakah klorofil yang terkandung sama? Di dalam tanaman saja, kandungan klorofil bisa saja sama atau berbeda. Hal ini dapat kita buktikan dengan melakukan praktikum ini untuk membandingkan kandungan klorofil pada daun muda, sedang, dan tua. 

Klorofil merupakan zat hijau daun yang terdapat pada semua tumbuhan hijau yang berfotosintesis. Berdasarkan penelitian, klorofil ternyata tidak hanya berperan sebagai pigmen fotosintesis. Klorofil mempunyai manfaat antara lain, sebagai obat kanker otak, paru-paru, dan mulut (Eril, 2010). Klorofil adalah pigmen hijau fotosintetis yang terdapat dalam tanaman, Algae dan Cynobacteria. nama "chlorophyll" berasal dari bahasa Yunani kuno : choloros= green (hijau), and phyllon= leaf (daun). Fungsi krolofil pada tanaman adalah menyerap energi dari sinar matahari untuk digunakan dalam proses fotosintetis yaitu suatu proses biokimia dimana tanaman mensintesis karbohidrat (gula menjadi pati), dari gas karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari (Subandi, 2008). 

Klorofil pada tumbuhan ada dua macam, yaitu klorofil a dan klorofil b. perbedaan kecil antara struktur kedua klorofil pada sel keduanya terikat pada protein. Sedangkan perbedaan utama antar klorofil dan heme ialah karena adanya atom magnesium (sebagai pengganti besi) di tengah cincin profirin, serta samping hidrokarbon yang panjang, yaitu rantai fitol (Santoso, 2004). 

Semua tanaman hijau mengandung klorofil a dan krolofil b. Krolofil a terdapat sekitar 75 % dari total klorofil. Kandungan klorofil pada tanaman adalah sekitar 1% basis kering. Dalam daun klorofil banyak terdapat bersama-sama dengan protein dan lemak yang bergabung satu dengan yang lain. Dengan lipid, klorofil berikatan melalui gugus fitol-nya sedangkan dengan protein melalui gugus hidrofobik dari cincin porifin-nya. Rumus empiris klorofil adalah C55H72O5N4Mg (klorofil a) dan C55H70O6N4Mg (klorofil b) (Subandi, 2008). 

Pengukuran kandungan klorofil tanaman dapat dilakukan salah satunya dengan menggunakan sebiah alat yang disebut spektrofotometer. Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Spektrofotometer merupakan gabungan dari alat optik dan elektronika serta sifat-sifat kimia fisiknya dimana detektor yang digunakan secara langsung dapat mengukur intensitas dari cahaya yang dipancarkan (It) dan secara tidak lansung cahaya yang diabsorbsi (Ia), jadi tergantung pada spektrum elektromagnetik yang diabsorb (serap) oleh benda. Tiap media akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawaan atau warna terbentuk (Hamdani, 2012). 

Sebelum digunakan, spektrofotometer harus dikalibrasi terlebih dahulu. Hamdani (2012) menyatakan bahwa yang perlu dikalibrasi adalah panjang gelombang dan absorban. 

Kalibrasi Panjang gelombang 

· menggunakan filter gelas holium oksida yang memupnyai panjang gelombang acuan (nm) :

· pasang filter gelas holium oksida pada kompartemen sampel dan kompartemen pembanding dibiarkan kosong (udara) 

· Scan spektrum serapan holium oksida, bandingkan panjang gelombang spektrum yang diperoleh dengan data panjang gelombang acuan.

Kalibrasi Absorbans 

· Buat larutan kalium dikromat 50 + 0,5 mg dalam 1 liter 0,005 mol/L asam sulfat (larutan A) 

· Buat larutan kalium dikromat 100 + 1 mg dalam 1 liter 0,005 mol/L asam sulfat (larutan B) 

· buat larutan 0,005 mol/L asam sulfat sebagai pembanding dan bandingkan hasilnya dengan data acuan (+ 2%)

A. Tujuan

Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari dan memberikan latihan cara penggunaan spektrofotometri salah satunya dengan menentukan kadar klorofil pada tanaman bayam (Amaranthus spinosus).

B. Material dan Metoda

a. Waktu dan Tempat

Percobaan ini dilaksanakan pada hari sabtu, 26 Mei 2012 bertempat di Laboratorium Pendidikan Biologi, FKIP Untan tepatnya pukul 07.30 sampai 09.30 WIB.

Selanjutnya dilakukan di Laboratorium Analitik Fakultas Pertanian pada hari senin, 18 Juni 2012 pukul 13.00 WIB.

b. Alat dan Bahan

Alat yang digunakant terdiri atas mortar dan alu, gelas ukur, Spektrofotometer Genesys 10, tabung reaksi, pipet tetes. Bahan yang digunakan untuk diuji kandungan klorofilnya adalah daun bayam ( Amaranthus spinosus ) dengan usia yang berbeda, aseton 80 %, dan akuades.

c. Cara Kerja

Pertama-tama tentukan 3 jenis daun tanaman uji dengan umur yang berbeda sesui patokan berikut:

1. Daun umur muda diambil daun pada pucuk

2. Daun setengah tua diambil daun nomor 3 dari pucuk

3. Daun dewasa diambil daun nomor 5 ke bawah

Selanjutnya masing-masing 1 helai daun dengan umur yang berbeda tadi dihanluskan dengan menggunakan mortar dan alu sampai semua pigmen klorofil telah keluah. Hal ini dapat kita lihat melalui ampasnya yang telah berwarna putih. Kemudian dicampur dengan aceton 60% sebanyak 100 ml, setelah itu disaring dengan saringan Buchner.

Setelah dilakukan penyaringan, bahan uji dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditutup dengan menggunakan aluminium foil, selanjutnya dibiarkan selama 1 minggu.

Setelah 1 minggu, kadar klorofil diukur dengan menggunakan spektrofotometri. Dengan menggunakan cuvet, optica density (OD) di ukur dari ekstrak dengan menggunakan panjang gelombang 663 nm dan 645 nm. Konsentrasi klorofil dapat di hitung dengan rumus Arnon (1949) dengan membandingkan OD pada 663 nm dan 645 nm dalam sel yang tebalnya 1 cm dengan menggunakan koefisien absorbs spesifik yang telah ditentukan oleh Mac Kinner (1941) sebagai berikut:

Klorofil total (mg/l) = 20,2 D645 + 0,02 D663

Klorofil a = 12,7 D663 + 2,69 D634

Klorofil b = 22,9 D645 + 0,02 D663

C. Data Pengamatan

Tabel 1. Pengamatan absorban saat penggunaan spektrofotometer

Tabel 2. Perhitungan kadar klorofil daun bayam

A. Pembahasan

Praktikum pengukuran kadar klorofil daun ini dilakukan terhadap daun bayam dengan tingkat umur yang berbeda yaitu daun muda, setengah tua dan tua. Daun muda diambil di pucuk, daun setengah tua diambil nomor 3 di bawah pucuk, dan daun yang tua diambil nomor 5 ke bawah. Perbedaan tingkat umur daun yang digunakan ini dimaksudkan untuk membandingkan kadar klorofil masing-masing daun. Kadar klorofil yang diukur adalah klorofil a, klorofil b, dan klorofil total dengan panjang gelombang 645nm dan 663 nm. Penggunaan aseton di sini bertujuan untuk melepaskan klorofil dari daun yang akan diukur kadarnya. 

Bayam merupakan salah satu tanaman sayur yang baru akan dipetik untuk dikonsumsi setelah berumur sekitar 3 bulan. Karenanya tanaman bayam memiliki kandungan klorofil yang tinggi. Setiari dan Yulita (2009) menyatakan bahwa berdasarkan faktor umur tanaman, maka dapat dikatakan bahwa semakin tua umur tanaman akan menghasilkan kandungan klorofil yang lebih tinggi. Sementara itu, Biber (2007) menyatakan bahwa umur daun dan tahapan fisiologis suatu tanaman merupakan faktor yang menentukan kandungan klorofil. Setiap spesies dengan umur yang sama memiliki kandungan kimia yang berlainan dengan jumlah genom yang berlainan pula. Hal ini mengakibatkan metabolisme yang terjadi juga berlainan terkait dengan jumlah subtrat maupun enzim metabolismenya.

Sebelum digunakan, spektrofotometer harus dikalibrasi terlebih dahulu agar data hasil pengamatan lebih akurat. Caranya adalah (1) dengan dengan memasukkan blanko (akuades) ke kotak yang berada di depan. Lihat gambat di bawah!

Selanjutnya, (2) compartment tersebut ditutup. Setelah itu (3) ditekan tombol “zero” pada keyboard. Setelah indikator pada (4) monitor menunjukkan “0”, tutup kembali dibuka dan (5) blanko dipindahkan.

Setelah blanko dipindahkan, sampel ditempatkan di posisi sebelum blanko dipindahkan (gambar 4). Selanjutnya, compartment ditutup dan ditekan tombol “enter”, nilai basorban akan muncul pada monitor. Untuk mengubah panjang gelombang, tekan tombol “go toα”, dan masukkan value panjang gelombang yang diinginkan (dalam hal ini 645 nm dan 663 nm). 

Berdasarkan analisis dengan menggunakan spektrofotometer didapatkan kadar klorofil a, klorofil b, dan klorofil total massing–masing daun dengan umur yang berbeda sebagai berikut:

Grafik di atas menunjukkan bahwa kadar klorofil a daun muda lebih rendah dibandingkan daun sedang dan daun tua. Kadar klorofil b daun tua lebih tinggi dibandingkan dengan daun sedang, dan yang paling rendah adalah daun tua. Sama halnya dengan klorofil b, kadar korofil total daun muda paling tinggi dibandingkan dengan daun sedang dan daun tua.

Namun menurut Setiari dan Yulita (2009) kandungan klorofil paling tinggi ada pada daun tanaman yang memiliki umur yang lebih tua. Selain itu, warna daun juga menentukan tinggi tidaknya kandungan klorofil yang ada. Semakin hijau warna daun akan semakin tinggi kandungan klorofil yang dikandungnya. 

Perbedaan kadar klorofil ini dikarenakan beberapa faktor antara lain: 

1. Cahaya

2. Gula atau karbohidrat

3. Air

4. Temperatur

5. Faktor genetik

6. Unsur-unsur nitrogen, magnesium, besi, mangan, Cu, Zn, sulfur dan oksigen (Curtis, 1950 dalam Hendriyani dan Nintya, 2009).

A. Kesimpulan dan Rekomendasi

Kesimpulan dari praktikum kali ini adalah penggunaan spektrofotometer harus mengikuti kaidah yang benar, diawali dengan kalibrasi sebelum dilakukan pengukuran terhadap sampel. Setiap penggantian sampel yang akan diukur, kalibrasi yang harus tetap dilakukan. 

Berdasarkan hasil pengamatan, kandungan klorofil tertinggi adalah pada daun muda, dengan value klorofil a : 4,63158; klorofil b: 4,28631; klorofil total: 5,24988. Dan kandungan klorofil terendah adalah pada daun tua, dengan value klorofil a: 3,90766; klorofil b: 6,27227; dan klorofil total: 4,42876.

Rekomendasi yang dapat saya berikan adalah lalukanlah praktikum ini dengan lebih serius dan assisten praktikum juga harus lebih tegas lagi dalam membimbing praktikan.

DAFTAR PUSTAKA

Biber, P.D. 2007. Evaluating a Chlorophyll Content Meter on Three Coastal Wetland Plant Species. Journal of Agricultural, Food and Environmental Sciences. Volume 1, Issue 2.

Eril. 2010. Klorofil. http://erilbiologi2008.blogspot.com/2010/11/klorofil.html (diakses: 24 Juni 2012)

Hamdani, S. 2012. Kaliberasi Spektrofotometer UV-Vis. http://catatankimia.com/catatan/kaliberasi-spektrofotometer-uv-vis.html (diakses: 22 Juni 2012)

Hendriyani, E. S. dan Setiari N. Kandungan Klorofil dan Pertumbuhan Kacang Panjang (Vigna sinensis) pada Tingkat Penyediaan Air yang Berbeda. Jurnal. http://eprints.undip.ac.id/2335/1/artikel_jsm_nintya.pdf (diakses: 23 Juni 2012)

Santoso. 2004. Fisiologi Tumbuhan. Bengkulu : Universitas Muhammadiyah Bengkulu.

Setiari, N. dan Yulita N. 2009. Eksplorasi Kandungan Klorofil pada beberapa Sayuran Hijau sebagai Alternatif Bahan Food Supplement. Jurnal. http://eprints.undip.ac.id/1989/1/Bioma_Nintya_Juni_2009.pdf (diakses: 23 Juni 2012)

Subandi, Aan. 2008. Metabolisme. http://metabolisme.blogspot.com/2007/09. 06 April 2008. (diakses 21 Mei 2012)