PENDAHULUAN

Rayap termasuk ke dalam ordo isoptera, mempunyai tujuh family termitidae yang merupakan kelompok rayap tinggi. Rayap merupakan pemakan kayu (Xylophagus) atau bahan-bahan ynag mengandung selulosa (Nandika et al 2003). Rayap juga hidup berkoloni dan memilki sistem kasta dalam kehidupannya. Kasta dalam rayap terdiri dari tiga kasta, yaitu prajurit, pekerja, dan reproduktif. Kasta prajurit mempunyai ciri-ciri kepala yang besar dan penebalan yang nyata dengan peranan dalam koloni sebagai pelindung koloni terhadap gangguan dari luar. Kasta ini mempunyai mandible yang sangat besar yang digunakan sebagai senjata dalam mempertahankan koloni. Kasta pekerja memiliki warna tubuh yang pucat dengan sedikit kutikula dan menyerupai nimfa. Kasta pekerja tidak kurang dari 80-90% populasi dalam koloni. Peranan kasta ini adalah bekerja sebagai pencari makan, memberikan makan ratu rayap, membuat sarang, dan memindahkan makanan saat sarang terancam serta melindungi dan memelihara ratu. Kasta reproduktif merupakan individu-individu seksual yang terdiri dari betina yang bertugas bertelur dan jantan yang bertugas membuahi betina. Ukuran tubuh ratu mencapai 5-9 cm atau lebih.

Rayap adalah binatang yang hidup berkoloni dalam jumlah yang sangat banyak. Rayap membangun sarangnya sebagai tempat untuk hidup, mencari makanan, dan berkembang biak. Seluruh kehidupan rayap dilakukan di dalam sarangnya. Sarang rayap bisa mencapai ketinggian 3-4 m. Dalam hidupnya, rayap mempunyai sifat atau perilaku kriptobiotik (tidak tahan terhadap cahaya), trofalaksis (saling menjilati dan tukar menukar makanan antar sesame individu), kanibalistik (memakan individu lain yang sakit atau lemas), dan neurofagi (memakan bangkai individu lainnya) (Nandika dan Tambunan 1989). Sifat kriptobiotik adalah sifat yang ingin selalu menyembunyikan diri dan menjauhi cahaya. Akibat dari sifat ini, rayap selalu bersembunyi di tempat gelap dan bila terpaksa harus berjalan di permukaan terbuka, mereka membentuk pipa pelindung atau liang kembara. Dalam membuat liang kembara ini kadang-kadang plastik, logam tipis atau tembok ditembusnya (Tarumingkeng 2000).

Tipe-tipe sarang pada rayap cukup banyak antara lain sarang yang berasosiasi dengan pohon. Di hutan tropis, dimana curah hujan dapat merusak sarang, beberapa rayap mengembangkan struktur pelindung hujan. Constrictotermes membentuk jembatan pelindung hujan pada pohon untuk mengalirkan hujan secara langsung dari sarang. Schedorrinotermes lamaniamus mempunyai banyak sarang tambahan di sekitar pohon yang dihubungkan dengan terowongan.  Pada sarang tipe ini sering terdiri dari campuran kayu yang tidak tercerna dan fragmen kayu dan saliva.

Perilaku agonistik adalah perilaku yang berhubungan dengan konflik, termasuk berkelahi (fighting), melarikan diri (escaping), dan diam (freezing) (Lehner 1996). Perilaku agonistik meliputi pula beragam ancaman atau perkelahian yang terjadi antar individu dalam suatu populasi (Campbell et al 2003). Perilaku agonistik berkaitan erat dengan agresivitas, yaitu kecenderungan untuk melakukan serangan atau perkelahian . Bentuk-bentuk perilaku tersebut dapat berupa postur tubuh maupun gerakan yang diperlihatkan oleh individu pemenang maupun individu yang kalah dalam kontes perkelahian (Kikkawa & Thorne 1974).

Perilaku agonistik merupakan salah satu bentuk konflik yang menunjukkan perilaku atau postur tubuh atau penampilan yang khas (display) yang melibatkan mengancam (threat), perkelahian (fighting), melarikan diri (escaping), dan diam (freezing) antar individu dalam populasi atau antar populasi. Individu yang aggressive dan mampu menguasai arena perkelahian (teritori) akan memunculkan individu yang kuat (dominan) dan lemah (submissive/ subordinat).

TUJUAN

Praktikum ini bertujuan mengamati perilaku agonistik dan pembentukan lorong kembara pada rayap.


METODE

Pengamatan dilakukan dengan mencari sarang rayap di sekitar kampus Dramaga. Pengamatan dilakukan dengan menghancurkan lorong kembara kurang lebih sepanjang 2 cm, kemudian diamati proses pembentukan kembali lorong kembara tersebut oleh rayap. Proses ini kemudian didokumentasikan serta dicatat waktu yang diperlukan rayap untuk membentuk kembali lorong kembara. Praktikum dilanjutkan dengan pengamatan  perilaku agonistik dengan cara diadu antara rayap yang berbeda koloni sehingga salah satu rayap ada yang melarikan diri atau mati.

HASIL

Hasil pengamatan berupa video tentang pembangunan lorong kembara dan perilaku agonistik rayap. Terlampir.

PEMBAHASAN

Rayap mampu membangun sarangnya sendiri. Sarang merupakan struktur yang tidak statis, dapat berkembang sejalan dengan berkembangnya jumlah rayap. Perkembangan sarang dilakukan dengan berbagai macam cara, perkembangan dan perbesaran ruangan selalu berasosiasi dengan makan. Pembangunan sarang ini dilakukan oleh rayap pekerja dengan mencampurkan tanah dengan salivanya sebagai perekat menjadi ‘adonan’ yang sangat keras. Rayap pekerja yang mengetahui adanya kerusakan pada sarang, mereka akan memberi sinyal kepada rayap pekerja lain untuk saling membantu dalam proses perbaikan. Dinding yang tebal dan keras pada sarang rayap ini melindungi bagian dalam dari panas di luar sarang. Sirkulasi udara diatur dengan membuat terowongan khusus pada sisi dinding sebelah dalam. Sementara itu, pori-pori yang terdapat pada dinding berfungsi untuk menyaring udara. Rayap dapat hidup normal dalam keadaan lembab dan intensitas cahaya yang kurang. Oleh karena itu, koloni rayap akan membangun lorong-lorong kembara untuk menghubungkan berbagai kegiatan mereka, terutama dalam mencari makan. Lorong kembara ini merupakan jalur-jalur sempit yang berasal dari pusat sarang kearah tempat makanan berada. Bagian dalam sarang rayap dipenuhi dengan lorong-lorong sempit. Di bagian dalam lorong-lorong tersebut, terdapat sekitar satu setengah juta rayap yang bekerja bersam. Terdapat  sebuah bilik khusus untuk ratu, sejumlah areal pertanian, gudang-gudang penyimpan dan lorong-lorong pengatur kondisi udara. Rayap melakukan pekerjaan pembangunan dan perbaikan sarang. Selain itu, mereka juga senantiasa siap menghadapi musuh yang mungkin datang, serta bercocok tanam dalam sarang mereka dengan menanam jamur. Berdasarkan pengamatan, waktu yang dibutuhkan oleh rayap untuk memperbaiki sarangnya yang dirusak sebesar 2 cm adalah 17 menit. Lamanya waktu yang dibutuhkan oleh rayap dalam proses perbaikan sarang, tergantung pada besarnya kerusakan dan jumlah rayap pekerja yang ikut membantu.  Proses perbaikan langsung dilakukan ketika kerusakan terjadi.

Berdasarkan hasil pengamatan perilaku agonistik dari rayap, rayap dengan kasta prajurit akan menunjukkan perilaku menyerang pada rayap dari koloni lain yang berbeda ibu. Hal ini dikarenakan rayap menangkap sinyal feromon yang berbeda sehingga memacu rayap tersebut untuk menyerang rayap yang berbeda. Rayap menggunakan mandibelnya untuk menyerang musuh dengan menjepitnya. Rayap yang kalah cenderung menghindar atau pergi melarikan diri dari rayap yang lebih kuat atau mengalami kematian.

SIMPULAN

Rayap dengan kasta prajurit akan menunjukkan perilaku menyerang pada rayap dari koloni lain yang berbeda ibu meskipun satu spesies. Waktu yang dibutuhkan oleh rayap untuk memperbaiki sarangnya yang dirusak sebesar 2 cm adalah 17 menit. Lamanya waktu yang dibutuhkan oleh rayap dalam proses perbaikan sarang, tergantung pada besarnya kerusakan dan jumlah rayap pekerja yang ikut membantu.  Proses perbaikan langsung dilakukan ketika kerusakan terjadi.


DAFTAR PUSTAKA

Kikkawa j & M J Thorne. 1974. The Behaviour of Animal. London: John Murray Pub LTD.

Nandika D, Yudi R, dan Farah D. 2003. Rayap: Biologi dan Pengendaliannya. Surakarta: Muhammadiyah Univ Press.

Tambunan B dan Nandika D. 1989. Deteriorasi Kayu oleh Faktor Biologis. Bogor: Pusat Antar Universitas.

Tarumingkeng RC. 2000. Manajemen Deteriorasi Hasil Hutan. Jakarta: Ukrida Press.


v\:* {behavior:url(#default#VML);}
o\:* {behavior:url(#default#VML);}
w\:* {behavior:url(#default#VML);}
.shape {behavior:url(#default#VML);}

<!– /* Font Definitions */ @font-face {font-family:”Cambria Math”; panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:roman; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:-1610611985 1107304683 0 0 415 0;} @font-face {font-family:Calibri; panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:swiss; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:-520092929 1073786111 9 0 415 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-unhide:no; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:””; margin-top:0cm; margin-right:0cm; margin-bottom:10.0pt; margin-left:0cm; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:”Calibri”,”sans-serif”; mso-fareast-font-family:Calibri; mso-bidi-font-family:”Times New Roman”; mso-ansi-language:EN-US; mso-fareast-language:EN-US;} p.MsoListParagraph, li.MsoListParagraph, div.MsoListParagraph {mso-style-priority:34; mso-style-unhide:no; mso-style-qformat:yes; margin-top:0cm; margin-right:0cm; margin-bottom:10.0pt; margin-left:36.0pt; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:”Calibri”,”sans-serif”; mso-fareast-font-family:”Times New Roman”; mso-fareast-language:EN-US;} .MsoChpDefault {mso-style-type:export-only; mso-default-props:yes; font-size:10.0pt; mso-ansi-font-size:10.0pt; mso-bidi-font-size:10.0pt; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-fareast-font-family:Calibri; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-ansi-language:EN-US; mso-fareast-language:EN-US;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:72.0pt 72.0pt 72.0pt 72.0pt; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} –>
/* Style Definitions */
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:”Table Normal”;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-priority:99;
mso-style-qformat:yes;
mso-style-parent:””;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin:0cm;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:10.0pt;
font-family:”Calibri”,”sans-serif”;
mso-bidi-font-family:”Times New Roman”;
mso-ansi-language:EN-US;
mso-fareast-language:EN-US;}
table.MsoTableGrid
{mso-style-name:”Table Grid”;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-priority:59;
mso-style-unhide:no;
border:solid black 1.0pt;
mso-border-themecolor:text1;
mso-border-alt:solid black .5pt;
mso-border-themecolor:text1;
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-border-insideh:.5pt solid black;
mso-border-insideh-themecolor:text1;
mso-border-insidev:.5pt solid black;
mso-border-insidev-themecolor:text1;
mso-para-margin:0cm;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:10.0pt;
font-family:”Calibri”,”sans-serif”;
mso-bidi-font-family:”Times New Roman”;
mso-ansi-language:EN-US;
mso-fareast-language:EN-US;}

Laporan Praktikum Kimia Analitik

Hari/Tanggal : Senin, 3 Mei 2010 Nama : Suharyo

PJP : Zulhan Arif, S.Si NIM : G34070112

Asisten : Nafiul U Kelompok : D

SPEKTROFOTOMETRI

Prinsip Teori / Dasar Percobaan

Spektrofotometer merupakan salah satu metode analisis instrumental yang menggunakan dasar interaksi energi dan materi. Spektrofotometer dapat dipakai untuk menentukan konsentrasi suatu larutan melalui intensitas serapan pada panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang yang dipakai adalah panjang gelombang maksimum yang memberikan absorbansi maksimum (Harjadi 1990). Salah satu prinsip kerja spektrofotometer didasarkan pada fenomena penyerapan sinar oleh spesi kimia tertentu di daerah ultra lembayung (ultra violet) dan sinar tampak (visible). Ninhidrin adalah suatu reagen berguna untuk mendeteksi asam amino dan menetapkan konsentrasinya dalam larutan. Senyawa ini merupakan hidrat dari triketon siklik, dan bila bereaksi dengan asam amino menghasilkan zat berwarna ungu (Hart et al 2003). Ninhidrin merupakan suatu oksidator sangat kuat yang dapat menyebabkan terjadinya dekarboksilasi oksidatif asam α-amino untuk menghasilkan CO¬¬2.NH3 dan suatu aldehid dengan satu atom karbon kurang daripada asam amino induknya. Piridin adalah sejenis cairan tidak berwarna dengan bau tajam. Zat ini dapat digunakan mengubah sifat alkohol sebagai pelarut dan pembunuh hama.

Tiap asam amino memiliki gugus R yang sangat khas ikatannya (Girindra 1993). Berikut ini adalah struktur asam amino lisin yang dipakai pada percobaan ini.

Gambar 1. Struktur asam amino lisin

.

Tujuan Percobaan

Tujuan percobaan ini adalah untuk mengetahui spektrum serapan suatu zat dan menentukan kandungan asam amino bebas pada kentang dengan cara spektrofotometri.


Alat dan Bahan

Alat-alat yang dipakai untuk spektrofotometri adalah spektrofotometri, kuvet, labu takar 50 ml, tabung reaksi, penangas air, sentrifusa, spektronik-20, gelas piala, buret 50 ml.

Bahan-bahan yang dipakai, yaitu larutan standar, kentang, piridin 10%, ninhidrin 2%, asam amino lisin, dan kapas.

Prosedur percobaan

Pembuatan larutan standar dan blanko dilakukan dengan disiapkannya larutan standar yang menggunakan asam amino lisin dengan konsentrasi 10, 12, 14, 16, 18, 20,dan 22 ppm. 10 ml larutan standar diambil dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambah 1 ml piridin 10 % dan 1 ml ninhidrin 2 %. Tabung ditutup dengan kapas dan ditempatkan dalam penangas air mendidih selama 20 menit. Setelah dingin diencerkan menjadi 50 ml dalam labu takar. Larutan blanko disiapkan dengan mengganti analat menggunakan air suling.

Pembuatan spektrum serapan zat dilakukan dengan diisikannya kuvet dengan salah satu standar larutan yang digunakan pada penentuan asam amino bebas. Larutan blanko disiapkan dengan mengganti analat dengan air suling pada penentuan kadar asam amino bebas. Absorbans larutan dibaca pada kisaran panjang gelombang 400-700 nm, dengan interval 5 nm, tiap interval diukur panjang gelombang.

Analisis asam amino pada contoh pertama-tama dilakukan dengan disuspensikannya 1 g kentang dalam 40 ml air kemudian di sentrifuse, supernatan ditampung dalam labu takar 100 ml, tera dengan air suling. Ekstrak asam amino 10 ml dipipet dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Ditambah 1 ml piridin 10 % dan 1 ml ninhidrin 2 %. Tabung ditutup dengan kapas kemudian ditempatkan dalam penangas air mendidih selama 20 menit. Setelah dingin diencerkan menjadi 50 ml labu takar, absorbans larutan dibaca dengan panjang gelombang dengan serapan maksimum hasil pembuatan spektrum serapan.

Hasil

Tabel 1. Absorbansi larutan blanko dan larutan standar pada λ 625 nm.

Larutan (ppm)

Transmitan

Absorbansi

Absorbansi terkoreksi

0

99.2

0.0035

10

67.0

0.1739

0.1704

12

60.8

0.2161

0.2126

14

59.6

0.2247

0.2212

16

39.6

0.4023

0.3988

18

35.6

0.4485

0.4450

20

31.8

0.4976

0.4941

22

26.8

0.5719

0.5681




Contoh perhitungan :

Absorbansi = – log % T

= – log % 0.670

= 0.1739

Absorbansi terkoreksi = absorbansi standar – absorbansi blanko

= 0.1739 – 0.0035

= 0.1704

Tabel 2. Absorbansi sampel pada λ 625 nm.

Larutan

Transmitan

Absorbansi

Absorbansi terkoreksi

Sampel (ppm)

Ulangan 1

50.0

0.3010

0.2975

360.3550

Ulangan 2

51.8

0.2857

0.2822

349.4275

Ulangan 3

49.6

0.3045

0.3010

362.8575

Ulangan 4

50.6

0.2959

0.2924

356.7150

Rata – rata

357.3387

Contoh perhitungan

Absorbansi = – log % T

= – log 0.500

= 0.3010

Absorbansi terkoreksi = absorbansi sampel – absorbansi blanko

= 0.3010 – 0.0035

= 0.2975

Konsentrasi sampel

y = a + bx

0.2975 = 0.035x – 0.207

x = 14.4142

Konsentrasi sampel sebenarnya = konsentrasi sampel x faktor pengenceran

= 14.4142 x 25

= 360.355 ppm


Standar Deviasi

SD =

SD=

SD = 5.0629

Gambar 2. Kurva hubungan konsentrasi larutan dengan absorbansi

Pembahasan

Penentuan konsentrasi suatu zat secara spektrofotometri dilakukan dengan membaca panjang gelombang tertentu pada serapan analat maupun standar. Panjang gelombang yang dipilih, yaitu panjang gelombang yang memberikan absorbans terbesar. Hal ini dikarenakan pada panjang gelombang tersebut akan dihasilkan koefisien ekstinksi molar tertinggi sehngga diperoleh pengukuran yang lebih peka. Selain itu kurva yang dihasilkan landai sehingga tidak terlalu berpengaruh pada nilai absorban bila terjadi pergeseran panjang gelombang yang berefek pada minimnya kesalahan akibat adanya pergeseran panjang gelombang (Huda 2001). Pembuatan spektrum serapan zat dilakukan dengan diisikannya kuvet dengan salah satu standar larutan yang digunakan pada penentuan asam amino bebas. Larutan blanko disiapkan dengan mengganti analat dengan air suling pada penentuan kadar asam amino bebas. Absorbans larutan dibaca pada kisaran panjang gelombang 400-700 nm, dengan interval 5 nm, tiap interval diukur panjang gelombang, setelah itu dibuat kurva hubungan panjang gelombang dengan absorbansi. Pada percobaan ini didapatkan persamaan regresi linear, yaitu y = 0.035x – 0.207, dengan nilai R2 sebesar 0.952. Regresi linear merupakan ketelitian pembuatan standar yang dipergunakan untuk pengukuran, dimana nilai yang mendekati 1 merupakan nilai yang paling baik. Nilai R2 sebesar 0.952 menunjukkan bahwa hasil percobaan masih sedikit kurang baik.

Pengukuran zat menggunakan spektrofotometri untuk tujuan kuantitatif biasanya melibatkan analat, blanko, dan standar. Analat yang digunakan pada percobaaan ini adalah asam amino lisin, blanko yang digunakan adalah larutan yang diberi penambahan 1 ml ninhidrin 2% dan 1 ml piridin 1%, sedangkan standar merupakan larutan yang berisi analat yang diketahui konsentrasinya (Harjadi 1990). Pada analisis asam amino pada bahan kentang, adanya ninhidrin 2% dan piridin 1% berguna untuk membentuk kompleks senyawa asam amino bebas pada larutan. Pada percobaan ini kedua senyawa tersebut membentuk senyawa kompleks berwarna ungu. Dari hasil percobaan yang dilakukan sebanyak 4 ulangan didapatkan konsentrasi rata-rata sebesar 357.3387 ppm. Beberapa kesalahan yang terjadi dalam analisis yang menggunakan spektrofotometri, yaitu adanya serapan oleh pelarut, adanya serapan oleh kuvet, adanya kesalahan fotometrik normal pada pengukuran dengan absorbansi sangat rendah atau sangat tinggi (Tahir 2008).

Simpulan

Berdasarkan percobaan pada pengukuran absorbansi didapat regresi linear, yaitu y = 0.035x – 0.207 dengan nilai R2 = 0.952. nilai ini menunjukkan percobaan masih sedikit kurang baik. Pada percobaan analisis asam amino terbentuk senyawa kompleks berwarna ungu. Dari hasil percobaan yang dilakukan sebanyak 4 ulangan didapatkan konsentrasi rata-rata sebesar 357.3387 ppm

Daftar Pustaka

Girindra A. 1993. Biokimia I . Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

Harjadi W. 1990. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta: PT Gramedia.

Hart et al. 2003. Kimia Organik Edisi 7. Suminar A, penerjemah. Jakarta: Erlangga.

Terjemahan dari: Organic Chemistry.

Huda N. 2001. Pemeriksaan kinerja spektrofotometer UV-Vis. GBC 119A menggunakan

pewarna tartrazine CI 19140. Sigma Epilson: 20-21.

Tahir I. 2008. Arti penting kalibrasi pada proses pengukuran analitik: aplikasi pada penggunaan pH-meter dan spektrofotometer UV-Vis. Yogyakarta: Jurusan Kimia Universitas Gadjah Mada.



Laporan Praktikum Kimia Analitik

Hari/Tanggal : Senin, 29 Maret 2010 Nama : Suharyo

PJP : Zulhan Arif, S.Si NIM : G34070112

Asisten : Budi R. Kelompok : D

ASIDI-ALKALIMETRI Dan POTENSIOMETRI

Prinsip Teori / Dasar Percobaan

Asidi dan alkalimetri merupakan titrasi basa yang terbentuk karena hidrolisis garam yang berasal dari asam lemah (basa bebas) dengan suatu asam standar (asidimetri), dan titrasi asam yang terbentuk dari hidrolisis garam yang berasal dari basa lemah (asam bebas) dengan suatu basa standar (alkalimetri). Bersenyawanya ion hidrogen dan ion hidroksida untuk membentuk air merupakan akibat reaksi-reaksi tersebut (Basset 1994). Proses titrasi dilakukan dengan penambahan larutan titran sampai mencapai titik ekuivalen. Titik ekuivalen adalah kondisi saat jumlah pereaksi yang ditambahkan sama dengan jumlah analat secara stoikiometri. Pada proses ini diperlukan juga indikator sebagai suatu reagensia pembantu (Basset 1994). Berbagai indikator mempunyai tetapan ionisasi yang berbeda dan akibatnya mereka menunjukkan warna pada range pH yang berbeda (Keenan 2002). Fenolphtalein tergolong asam yang sangat lemah dalam keadaan yang tidak terionisasi indikator tersebut tidak berwarna. Jika dalam lingkungan basa fenolphtalein akan terionisasi lebih banyak dan memberikan warna terang karena anionnya (Day 1981).

Suatu eksperimen dapat diukur dengan menggunakan dua metode, yaitu potensiometri langsung yang merupakan pengukuran tunggal terhadap potensial dari suatu aktivitas ion yang diamati, hal ini terutama diterapkan dalam pengukuran pH larutan air. Titrasi langsung, yaitu ion yang dapat dititrasi dan potensialnya  diukur sebagai fungsi volume titran. Potensial sel diukur sehingga dapat digunakan untuk menentukan titik ekuivalen. Suatu potensial sel galvani bergantung pada aktifitas spesies ion tertentu dalam larutan sel, pengukuran potensial sel menjadi penting dalam banyak analisis kimia (Basset 1994). Proses titrasi potensiometri dapat dilakukan dengan bantuan elektroda indikator dan elektroda pembanding yang sesuai. Dengan demikian, kurva titrasi yang diperoleh dengan menggambarkan grafik potensial terhadap volume pentiter yang ditambahkan, mempunyai kenaikan yang tajam di sekitar titik kesetaraan. Dari grafik itu dapat diperkirakan titik akhir titrasi. Cara potensiometri ini bermanfaat bila tidak ada indikator yang cocok untuk menentukan titik akhir titrasi, misalnya dalam hal larutan keruh atau bila daerah kesetaran sangat pendek dan tidak cocok untuk penetapan titik akhir titrasi dengan indikator (Rivai 1995).Titik akhir dalam titrasi potensiometri dapat dideteksi dengan menetapkan volume saat terjadi perubahan potensial yang relatif besar ketika ditambahkan titran. Reaksi-reaksi yang berperan dalam pengukuran titrasi potensiometri , yaitu reaksi pembentukan kompleks reaksi netralisasi dan pengendapan serta reaksi redoks.

Tujuan Percobaan

Tujuan percobaan ini adalah untuk melatih mahasiswa melakukan analisis aside-alkalimetri sederhana. Selain itu, percobaan ini bertujuan untuk melatih mahasiswa melakukan teknik Potensiometri yang didasari pada pengukuran potensial suatu sensor.

Alat dan Bahan

Alat-alat yang dipakai untuk metode asidi-alkalimetri adalah labu Erlenmeyer 125 ml, buret 50 ml, pipet volumetrik 10 ml, labu takar 100 ml, pipet tetes, gelas pengaduk, gelas piala, corong, dan neraca analitik. Bahan bahan yang digunakan adalah (COOH)2, NaOH, indikator fenolftalein dan jingga metal.

Alat-alat yang dipakai untuk potensiometri adalah potensiometer+elektroda kalomel+elektroda gelas, pengaduk magnet, gelas piala, buret 50 ml, dan pipet volumetrik 10 ml. Bahan-bahan yang digunakan adalah NaOH 0,1 N, HCl 0,1 N, dan boraks 0,1 N.

Prosedur percobaan

Standardisasi larutan NaOH dengan larutan baku Asam oksalat, langkah awalnya, yaitu

Sebanyak 10 ml asam oksalat 0,1 N ke dalam Erlenmeyer. Tambahkan tiga tetes fenolftalein, lalu dititrasi dengan NaOH yang telah dstandarisasi. Titik akhir titrasi saat larutan mulai berubah dari tidak berwarna menjadi sedikit merah. Titrasi dilakukan triplo.

Penentuan kadar asam cuka murni dalam cuka biang, yaitu 1 ml cuka biang dipipet ke labu takar 100 ml dan diencerkan sampai tanda tera dengan air destilata. Sebanyak 10 ml dipipet ke dalam Erlenmeyer, diberi 3 tetes fenolftalein dan titrasi. Titrasi dilakukan duplo.

pH meter dikalibrasi menggunakan buffer dengan cara kalibrasi dua nilai pH. Nilai potensial dari buffer yang disediakan diukur. Standarisasi NaOH dilakukan dengan mengambil 10 ml asam oksalat 0,1 N yang ditaruh pada gelas piala 200 ml. larutan kemudian diencerkan sampai 100 ml dengan aquades. Elektroda kombinasi dicelupkan dan stirrer ditempatkan ke dalam larutan. GGL larutan kemudian dibaca. Titrasi dengan NaOH 0,1 M dengan penambahan 0,5 sampai 15 ml.

penentuan konsentrasi HCl dilakukan dengan mengambil 10 ml HCL 0,1 N yang dimasukkan dalam gelas piala 400 ml, diencerkan dengan 100 ml air, alat dipasang dan elektroda dihubungkan dengan potensiometer lalu alat dihubungkan dengan sumber arus. Titik nol ditepatkan dari potensiometer dan besar potensial larutan ditetapkan dengan memakai skala 0-100 mV. Larutan dititrasi dengan NaOH 0,1 N. pada 1-5 ml penambahan 1 ml, kemudian 0,5 ml bila mendekati titik ekuivalen penambahan 0,1 ml (antara 9-11 ml).

HASIL

Tabel 1 Standardisasi NaOH dengan asam oksalat

Ulangan

V. Asam oksalat (ml)

V. NaOH (ml)

[NaOH]

(N)

Awal

Akhir

Terpakai

1

10

0

11.0

11.0

0.0910

2

10

11.0

21.5

10.5

0.0953

3

10

21.5

32.3

10.8

0.0927

4

10

32.3

43.0

10.7

0.0935

5

10

0.5

11.5

11.0

0.0910

6

10

11.5

22

10.5

0.0953

0.0931

Reaksi : (COOH)2 + 2NaOH (COONa)2 + 2H2O

Indikator : Fenolftalein

Contoh Perhitungan :

a. Bobot ekivalen asam oksalat

BE = = = 63 g/eq

b. Bobot asam oksalat perhitungan

M =

0.1 =

100 g = 63

Bobotasam oksalat = 0.63 gram

c. Bobot asam oksalat hasil penimbangan

N =

N =

Nasam oksalat = 0.1001 N

d. Standardisasi NaOH

(V x N)NaOH= (V x N)asam oksalat

11.0 x NNaOH = 10 x 0.1001

NNaOH = 0.0910 N

e. Standar Deviasi

SD =

SD=

SD = 1.77×10-3

f. % Ketelitian

% ketelitian = 1- x 100%

% ketelitian = 1- x 100% % ketelitian = 98.1 %

Tabel 2 Penentuan kadar asam cuka murni dalam cuka biang.

Ulangan

V. NaOH (ml)

N. asam cuka biang

N. asam cuka biang sebenarnya

Kadar asam cuka biang

(%b/v)

Awal

Akhir

Terpakai

1

15.0

16.2

1.2

0.0112

1.12

67.2

2

16.2

17.5

1.3

0.0121

1.21

72.6

3

17.5

18.2

0.7

0.0065

0.65

39.0

4

18.2

19.4

1.2

0.0112

1.12

67.2

5

19.4

20.7

1.3

0.0121

1.21

72.6

6

20.7

21.5

0.8

0.0074

0.74

44.4

1.0083

60.5

Reaksi : CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O

Indikator : Fenolftalein

Contoh Perhitungan:

a. Konsentrasi asam cuka biang

(VxN)asam cuka = (VxN)NaOH

10 x Nasam cuka = 1.2 x 0.0931

Nasam cuka = 0.0112 N

b. Konsentrasi asam cuka biang sebenarnya

Nasam cuka sebenarnya = Nasam cuka x faktor pengenceran

Nasam cuka sebenarnya = 0.0112 x 100

Nasam cuka sebenarnya = 1.12 N

c. Kadar asam cuka biang

% kadar asam cuka biang = x 100%

% kadar asam cuka biang = x 100%

% kadar asam cuka = 67.2 %

d. Standar Deviasi

SD =

SD =

SD = 0.2261

e. % Ketelitian

% ketelitian = 1- x 100%

% ketelitian = 1- x 100%

% ketelitian = 77.58 %


STANDARDISASI NAOH Ulangan 1

Volume (ml)

Ulangan 1 GGL (mV)

turunan 1

turunan 2

0

227

1

225

-2

2

222

-3

-1

3

219

-3

0

4

213

-6

-3

5

200

-13

-7

5.5

195.2

-9.6

6.8

6

183.4

-23.6

-28

6.5

168.7

-29.4

-11.6

7

160.3

-16.8

25.2

7.5

155.2

-10.2

13.2

8

141.4

-27.6

-34.8

8.5

133.7

-15.4

24.4

9

127.4

-12.6

5.6

9.5

100.7

-53.4

-81.6

10

88.3

-24.8

57.2

10.5

62.7

-51.2

-52.8

11

55.4

-14.6

73.2

11.5

-219

-548.8

-1068.4

12

-242

-46

1005.6

12.5

-255

-26

40

13

-265

-20

12

13.5

-268

-6

28

14

-273

-10

-8

14.5

-276

-6

8

15

-279

-6

0

16

-283

-4

2

17

-287

-4

0

18

-289

-2

2

19

-291

-2

0

20

-293

-2

0

Contoh perhitungan :

Turunan pertama = = = -2

Turunan kedua = = = -1

Gambar 1. Kurva hubungan antara volume dengan potensial listrik GGL (Ulangan 1)

Gambar 2. Kurva hubungan antara volume dengan turunan 1 (dE/dv) potensial listrik GGL (Ulangan 1)

Gambar 3. Kurva hubungan antara volume dengan turunan 2 (∆(dE/dv)) potensial listrik GGL (Ulangan 1)

STANDARDISASI NAOH Ulangan 2

Volume (ml)

Ulangan 2

turunan 1

turunan 2

0

222

1

221

-1

2

220

-1

0

3

218

-2

-1

4

210

-8

-6

5

206

-4

4

5.5

190.1

-31.8

-55.6

6

184.6

-11

41.6

6.5

167.4

-34.4

-46.8

7

158.1

-18.6

31.6

7.5

129

-58.2

-79.2

8

100.7

-56.6

3.2

8.5

81.5

-38.4

36.4

9

60.3

-42.4

-8

9.5

-126.4

-373.4

-662

10

-166.1

-79.4

588

10.5

-205

-77.8

3.2

11

-227

-44

67.6

11.5

-253

-52

-16

12

-261

-16

72

12.5

-266

-10

12

13

-272

-12

-4

13.5

-274

-4

16

14

-276

-4

0

14.5

-279

-6

-4

15

-280

-2

8

16

-284

-4

-2

17

-287

-3

1

18

-290

-3

0

19

-293

-3

0

20

-295

-2

1

Contoh perhitungan :

Turunan pertama = = = -1

Turunan kedua = = = 0

Gambar 4. Kurva hubungan antara volume dengan potensial listrik GGL (Ulangan 2)

Gambar 5. Kurva hubungan antara volume dengan turunan 1 (dE/dv) potensial listrik GGL (Ulangan 2)

Gambar 6. Kurva hubungan antara volume dengan turunan 2 (∆(dE/dv)) potensial listrik GGL (Ulangan 2)

STANDARDISASI NAOH Ulangan 3

Volume (ml)

Ulangan 3

turunan 1

turunan 2

0

221

1

220

-1

2

218

-2

-1

3

215

-3

-1

4

206

-9

-6

5

193.8

-12.2

-3.2

5.5

191.4

-4.8

14.8

6

184.6

-13.6

-17.6

6.5

172.1

-25

-22.8

7

159.2

-25.8

-1.6

7.5

150.4

-17.6

16.4

8

143.7

-13.4

8.4

8.5

130

-27.4

-28

9

122.4

-15.2

24.4

9.5

110.4

-24

-17.6

10

92.7

-35.4

-22.8

10.5

72.6

-40.2

-9.6

11

6.6

-132

-183.6

11.5

-166

-345.2

-426.4

12

-239

-146

398.4

12.5

-256

-34

224

13

-264

-16

36

13.5

-270

-12

8

14

-274

-8

8

14.5

-277

-6

4

15

-281

-8

-4

16

-286

-5

3

17

-289

-3

2

18

-293

-4

-1

19

-295

-2

2

20

-298

-3

-1

Contoh perhitungan :

Turunan pertama = = = -1

Turunan kedua = = = -1

Gambar 7. Kurva hubungan antara volume dengan potensial listrik GGL (Ulangan 2)

Gambar 8. Kurva hubungan antara volume dengan turunan 1 (dE/dv) potensial listrik GGL (Ulangan 3)

Gambar 9. Kurva hubungan antara volume dengan turunan 2 (∆(dE/dv)) potensial listrik GGL (Ulangan 3)


Penentuan Konsentrasi HCl Ulangan 1

Volume

Potensial listrik (mv)

Turunan 1

Turunan 2

0

204

1

205

1

2

204

-1

-2

3

203

-1

0

4

202

-1

0

5

200

-2

-1

5.5

199

-2

0

6

197.6

-2.8

-1.6

6.5

195.8

-3.6

-1.6

7

194.3

-3

1.2

7.5

191.9

-4.8

-3.6

8

188.9

-6

-2.4

8.5

185.3

-7.2

-2.4

9

178.3

-14

-13.6

9.5

169.9

-16.8

-5.6

10

154.4

-31

-28.4

10.5

-55.5

-419.8

-777.6

11.5

-271

-215.5

204.3

12

-285

-28

375

12.5

-289

-8

40

13

-294

-10

-4

13.5

-298

-8

4

14

-303

-10

-4

14.5

-307

-8

4

15

-309

-4

8

16

-312

-3

1

17

-316

-4

-1

18

-319

-3

1

19

-321

-2

1

20

-324

-3

-1

Contoh perhitungan :

Turunan pertama = = = 1

Turunan kedua = = = -2

Gambar 10. Kurva hubungan antara volume dengan potensial listrik GGL (Ulangan 1

Gambar 11. Kurva hubungan antara volume dengan turunan 1 (dE/dv) potensial listrik GGL (Ulangan 1)

Gambar 12. Kurva hubungan antara volume dengan turunan 2 (∆(dE/dv)) potensial listrik GGL (Ulangan 1)

Penentuan Konsentrasi HCl Ulangan 2

Volume

Potensial listrik (mv)

Turunan 1

Turunan 2

0

203

1

203

0

2

202

-1

-1

3

201

-1

0

4

199.5

-1.5

-0.5

5

197.7

-1.8

-0.3

5.5

196.4

-2.6

-1.6

6

195.2

-2.4

0.4

6.5

193.2

-4

-3.2

7

191.6

-3.2

1.6

7.5

189.3

-4.6

-2.8

8

185.7

-7.2

-5.2

8.5

182

-7.4

-0.4

9

176.9

-10.2

-5.6

9.5

165.6

-22.6

-24.8

10

148

-35.2

-25.2

10.5

-20.1

-336.2

-602

11

-258

-475.8

-279.2

11.5

-277

-38

875.6

12

-287

-20

36

12.5

-292

-10

20

13

-298

-12

-4

13.5

-302

-8

8

14

-305

-6

4

14.5

-308

-6

0

15

-309

-2

8

16

-315

-6

-4

17

-318

-3

3

18

-320

-2

1

19

-322

-2

0

20

-325

-3

-1

Contoh perhitungan :

Turunan pertama = = = 0

Turunan kedua = = = -1


Gambar 13. Kurva hubungan antara volume dengan potensial listrik GGL (Ulangan 2)

Gambar 14. Kurva hubungan antara volume dengan turunan 1 (dE/dv) potensial listrik GGL (Ulangan 2)

Gambar 15. Kurva hubungan antara volume dengan turunan 2 (∆(dE/dv)) potensial listrik GGL (Ulangan 2)

Penentuan Konsentrasi HCl Ulangan 3

Volume

Potensial listrik (mv)

Turunan 1

Turunan 2

0

201

1

201

0

2

200

-1

-1

3

199.1

-0.9

0.1

4

197.7

-1.4

-0.5

5

195.7

-2

-0.6

5.5

194.5

-2.4

-0.8

6

193.2

-2.6

-0.4

6.5

191.5

-3.4

-1.6

7

189.5

-4

-1.2

7.5

186.9

-5.2

-2.4

8

183.9

-6

-1.6

8.5

180

-7.8

-3.6

9

173.5

-13

-10.4

9.5

162.7

-21.6

-17.2

10

128.7

-68

-92.8

10.5

-188.5

-634.4

-1132.8

11

-258

-139

990.8

11.5

-276

-36

206

12

-287

-22

28

12.5

-295

-16

12

13

-299

-8

16

13.5

-303

-8

0

14

-307

-8

0

14.5

-309

-4

8

15

-312

-6

-4

16

-316

-4

2

17

-319

-3

1

18

-321

-2

1

19

-324

-3

-1

20

-325

-1

2

Contoh perhitungan :

Turunan pertama = = = 0

Turunan kedua = = = -1

Gambar 16. Kurva hubungan antara volume dengan potensial listrik GGL (Ulangan 3)

Gambar 17. Kurva hubungan antara volume dengan turunan 1 (dE/dv) potensial listrik GGL (Ulangan 3)

Gambar 18. Kurva hubungan antara volume dengan turunan 2 (∆(dE/dv)) potensial listrik GGL (Ulangan 3)


Pembahasan

Prinsip titrasi asidi alkalimetri adalah penetapan kadar secara kuantitatif terhadap suatu senyawa dengan cara mereaksikannya dengan suatu larutan baku yang sudah diketahui konsentrasinya dengan tepat. Standardisasi NaOH dilakukan karena NaOH bersifat higroskopis dan mudah bereaksi dengan CO2 di udara. Standardisasi NaOH dengan larutan baku asam oksalat memberikan nilai rata-rata konsentrasi NaOH sebesar 0,0931 dengan ketelitian sebesar 98,1 %. Nilai persentase ketelitian cukup tinggi sehingga percobaan dapat dikatakan berhasil

Cuka biang merupakan larutan yang pekat dari cuka, bercampur dengan zat-zat lain. Sebelum proses titrasi dilakukan, cuka biang diencerkan terlebih dahulu hingga konsentrasi cukup rendah. Proses pengenceran dimaksudkan agar konsentrasi cuka menjadi rendah sehingga tidak memakai NaOH terlalu banyak saat dititrasi. Larutan CO2 dapat berikatan dengan NaOH membentuk Na2CO3 sehingga jumlah NaOH yang bereaksi dengan asam cuka dapat terganggu akibatnya dibutuhkan banyak NaOH ketika titrasi. Dari hasil percobaan didapat kadar cuka murni pada cuka biang rata-rata sebesar 60,5 % dengan ketelitian sebesar 77,58 %. Beberapa faktor kesalahan dalam penentuan kadar dari cuka murni tersebut, yaitu kurang telitinya dalam melakukan proses titrasi, kurang tepatnya pada saat pembuatan larutan NaOH,seperti pada saat penimbangan.terjadi perubahan skala buret yang tidak konstan dan kurangnya ketelitian dalam memperhatikan perubahan warna indikator.

Titrasi potensiometri dapat dilangsungkan karena adanya respon dari elektroda ion selekti yang bersifat fungsi logaritmik dari konsentrasi. Saat terjadinya proses titrasi diperlukan elektroda penujuk dari pembanding yang sesuai pada larutan contoh lalu mencatat voltase selnya sejalan dengan penambahan titrasi yang diberikan. Respon elektroda dapat berasal dari analat dan ion lain pada larutan, tetapi hasilnya hanya analat yang dapat bereaksi dengan titran sehingga hanya konsentrasi analat yang berubah selama titrasi.

Persamaan Nernst memberikan hubungan antara potensial relatif suatu elektroda dan konsentrasi spesies ioniknya yang sesuai dalam larutan. Potensiometri merupakan aplikasi langsung dari persaman Nernst dengan cara pengukuran potensial dua elektroda tidak terpolarisasi pada kondisi arus nol. Dengan pengukuran pengukuran potensial reversibel suatu elektroda, maka perhitungan aktivitas atau konsentrasi suatu komponen dapat dilakukan (Rivai 1995). Potensial dalam titrasi potensiometri dapat diukur sesudah penambahan sejumlah kecil volume titran secara berturut-turut atau secara kontinu dengan perangkat automatik. Presisi dapat dipertinggi dengan sel konsentrasi. Elektroda indikator yang digunakan dalam titrasi potensiometri tentu saja akan bergantung pada macam reaksi yang sedang diselidiki. Jadi untuk suatu titrasi asam basa, elektroda indikator dapat berupa elektroda hidrogen atau sesuatu elektroda lain yang peka akan ion hidrogen, untuk titrasi pengendapan halida dengan perak nitrat, atau perak dengan klorida akan digunakan elektroda perak, dan untuk titrasi redoks (misalnya, besi(II)) dengan dikromat digunakan kawat platinum semata-mata sebagai elektroda redoks (Khopkar, 1990).

Titik akhir dalam titrasi potensiometri dapat dideteksi dengan menetapkan volume pada mana terjadi perubahan potensial yang relatif besar ketika ditambahkan titran. Dalam titrasi secara manual, potensial diukur setelah penambahan titran secara berurutan, dan hasil pengamatan digambarkan pada suatu kertas grafik terhadap volum titran untuk diperoleh suatu kurva titrasi. Pada percobaan ini masing-masing dilakukan triplo. Titik akhir titrasi dari potensiometri pada NaOHdidapat pada slope minimum kurva antara voltase sel dengan volume titran yang ditambahkan. Berdasarkan hasil percobaan didapat pada penambahan 11,5 ml pada ulangan pertama dan kedua serta 12,5 ml pada ulangan ketiga. Titik akhir juga dapat diketahui dengan bantuan turunan pertama serta kedua, dimana pada turunan pertama terjadi saat penambahan 11,5 pada ulangan pertama dan ketiga serta 9,5 ml pada ulangan kedua. Pada turunan kedua terjadi saat penambahan 12 ml untuk ketiga ulangan.

Pada titrasi potensiometri HCl didapatkan hasil pada penambahan 12 ml untuk ketiga ulangan. Pada turunan pertama diketahui pada penambahan 10,5 ml untuk ulangan pertama dan ketiga serta 11 ml untuk ulangan kedua. Pada turunan kedua terjadi saat penambahan 11,5 ml pada ulangan pertama dan kedua serta 11 ml pada ulangan ketiga. Penentuan titik akhir titrasi yang baik melalui kurva potensial, turunan pertama, dan turunan kedua harus sama. Kesalahan dapat terjadi karena adanya kesalahan alat dan kurang tepat dalam menentukan volume penambahan titran.

Simpulan

Standardisasi NaOH dengan larutan baku asam oksalat memberikan nilai rata-rata konsentrasi NaOH sebesar 0,0931 dengan ketelitian sebesar 98,1 %. Nilai persentase ketelitian cukup tinggi sehingga percobaan dapat dikatakan berhasil. kadar cuka murni pada cuka biang rata-rata sebesar 60,5 % dengan ketelitian sebesar 77,58 %. Pada potensiometri didapatkan hasil yang tidak selalu sama pad kurva potensial, turunan pertama, dan turunan kedua.Kesalahan dapat terjadi karena adanya kesalahan alat dan kurang tepat dalam menentukan volume penambahan titran.

Daftar Pustaka

Basset J et al. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Day RA dan A L Underwood. 1981. Analisa Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga.

Keenan, Charles W. dkk. 1991. Ilmu Kimia untuk Universitas Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Khopkar. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.

Rivai, Harrizul. 1995.Asas Pemeriksaan Kimia. Jakarta:  Penerbit UI Press.

Syarifah Iis Aisyah1, Surjono H. Sutjahjo1, Rustikawati2 dan Catur Herison2
1Departemen Agrohort, Fakultas Pertanian, IPB Jl Raya Darmaga, Bogor 16680
2Program Studi Agronomi, Fakultas Pertanian, Unib
Jl Raya Kandang Limun, Bengkulu 38371
surjonohadisutjahjo@yahoo.com; catur_herison@yahoo.com
ABSTRACT
Genetic variation, one of which can be generated through somaclon variation, is a prerequisite for many breeding
programs. The objective of this research was to investigate effective media to induce embryo callii and to do in
vitro callii regeneration for maize. Plant material used in this study was 10 inbreed lines i.e. G1 (Pool 4 S3-29-4-
4), G2 (Pool 5 S3-47-2), G3 (Sw92D343L4DMR PC3S4-56), G4 (S1/488/1), G5 (SgPD/645/15), G6 (S4/169/4), G7
(SgP/k/T1/64/22), G8 (SgPD/660/15), G9 (SgP/K/T1/78/22) and G10 (SgPD/620/15, obtained from BALITBIOGEN
Bogor. The research was accomplished in two steps, i.e. callii induction from immatire embryo and embryogenic
callii induction. The results showed that increasing addition 2.4-D on MS medum was not significantly affected
callii weight, however supplyng 8 ppm 2.4-D was best for callii diameter. Meanwhile, the best medium to induce
embryogenic callii formation was MS + 2 ppm 2.4-D + 3% mannitol.
Key words: callii, embryogenic, in vitro, maize
ABSTRAK
Keragaman genetik, salah satunya dapat ditingkatkan melalui induksi varian somaklon, adalah syarat utama
dalam berbagai program pemuliaan tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk mencari media induksi kalus
embriogenik dan media regenerasi kalus in vitro yang efektif pada jagung. Benih jagung yang digunakan adalah
10 galur murni jagung yang meliputi G1 (Pool 4 S3-29-4-4), G2 (Pool 5 S3-47-2), G3 (Sw92D343L4DMR PC3S4-56),
G4 (S1/488/1), G5 (SgPD/645/15), G6 (S4/169/4), G7 (SgP/k/T1/64/22), G8 (SgPD/660/15), G9 (SgP/K/T1/78/22)
dan G10 (SgPD/620/15) yang diperoleh dari Balitbiogen Bogor. Penelitian dilakukan dalam dua tahap yaitu
induksi kalus dari embrio muda dan induksi kalus embriogenik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan
konsentrasi 2.4-D tidak berpengaruh nyata terhadap bobot kalus, tetapi diameter kalus terbaik diperoleh
pada penambahan 8 ppm 2.4-D terhadap media MS. Sedangkan media untuk merangsang terbentuknya kalus
embriogenik adalah media MS + 2ppm 2.4-D + 3% manitol.
Kata kunci: kalus, embriogenik, in vitro, jagung
PENDAHULUAN
Perluasan areal tanam jagung untuk mencapai
swasembada jagung yang mulai dicanangkan pada
tahun 2005 diarahkan pada lahan-lahan marginal
di luar Jawa yang sebagian besar merupakan
tanah masam. Salah satu kendala peningkatan
produktivitas tanaman untuk lahan tersebut adalah
bahwa benih hibrida yang beredar di pasaran pada
umumnya tidak adaptif terhadap tanah masam.
Perakitan kultivar jagung yang adaptif untuk tanah
masam seringkali menghadapi kendala karena
Aisyah S.I. et al., JIPI 345
kurangnya keragaman genetik plasma nutfah
tenggang Al.
Penyediaan keragaman genetik baru dapat
dilakukan dengan memanfaatkan teknik kultur
jaringan melalui induksi variasi somaklonal dan
berpotensi dapat membantu pemulia tanaman.
Varian somaklon adalah keragaman genetik
tanaman yang dihasilkan melalui kultur jaringan
(Larkin and Scowcroft, 1981). Varian somaklon
yang telah diseleksi dan stabil untuk sifat tertentu
dapat digunakan sebagai sumber gen untuk
perakitan kultivar baru (Muller et al, 1990;
Linacero and Vasquez, 1992). Beberapa spesies
menunjukkan peningkatan keragaman dengan
bertambahnya subkultur (Yang et al., 2000).
Salah satu persyaratan yang diperlukan agar
teknik kultur jaringan dapat digunakan untuk
memperoleh variasi somaklonal adalah tersedianya
media yang efektif untuk menginduksi
pembentukan kalus dan kalus embriogenik.
Induksi kalus embriogenik diperlukan untuk
memunculkan keragaman sel somatik di dalam
kultur in vitro dan meregenerasikan sel tersebut
menjadi embrio somatik.
Informasi tentang varian somaklonal pada
jagung masih jarang diperoleh. Hasil studi
terhadap kemampuan regenerasi dari embrio muda
(immature embryo) pada tanaman jagung menjadi
tanaman utuh dan perbanyakannya menunjukkan
bahwa peranan genotipa dan komposisi media
sangat nyata (Sutjahjo, 2006).
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh
medium terbaik untuk menginduksi pembentukan
kalus dari embrio muda dan kalus embriogenik
dalam kultur in vitro jagung (Zea mays L.)
METODE PENELITIAN
Penelitian dilakukan mulai bulan Juni sampai
Agustus 2007. Penyiapan eksplan dilakukan di
Kebun Percobaan Leuwikopo, Departemen
Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian
IPB. Pengembangan kalus dilakukan di
Laboratorium Kultur Jaringan Departemen
Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian
IPB. Bahan tanaman yang digunakan adalah 10
galur murni jagung yang diperoleh dari Balitbiogen
Bogor yamg meliputi G1 (Pool 4 S3-29-4-4), G2
(Pool 5 S3-47-2), G3 (Sw92D343L4DMR
PC3S4-56), G4 (S1/488/1), G5 (SgPD/645/15), G6
(S4/169/4), G7 (SgP/k/T1/64/22), G8 (SgPD/660/
15), G9 (SgP/K/T1/78/22) dan G10 (SgPD/620/
15).
Induksi kalus dari embrio muda
Rancangan yang digunakan dalam penelitian
ini adalah rancangan acak lengkap faktorial dua
faktor dengan 10 ulangan dengan faktor pertama
genotipe dan faktor kedua adalah media kultur.
Faktor pertama adalah galur jagung yang terdiri
atas 10 galur dan faktor kedua adalah konsentrasi
2.4D yang ditambahkan dalam media MS yang
terdiri atas 5 taraf yaitu 2, 4, 6, 8 dan 10 ppm.
Sebagai unit percobaan adalah 1 kalus tiap botol
yang diamati selama 3 minggu.
Media yang digunakan adalah media MS
setengah padat dan mengandung zat pengatur
tumbuh 2.4-D (sesuai perlakuan). Sumber eksplan
berupa embrio muda (immature embryo) dengan
ukuran antara 1.0 -1.5 mm diambil dari biji jagung
yang ditanam di lapang lebih kurang 16 sampai 20
hari setelah dilakukan penyerbukan sendiri.
Embrio yang sudah diambil langsung diinkubasikan
di dalam botol kultur sesuai perlakuan. Dalam
setiap botol kultur ditanam sebanyak 4 buah
eksplan. Inkubasi dilakukan selama satu minggu
kemudian skutelum yang tumbuh di ujung kalus
dipotong dan dibuang. Selanjutnya kalus
dikulturkan kembali pada media yang sama selama
dua minggu. Variabel yang diamati meliputi bobot
kalus dan diameter kalus. Analisis data dilakukan
dengan analisis varians (ANOVA) dan dilanjutkan
dengan uji lanjut Duncan New Multiple Range Test
(DNMRT) taraf 5%.
Induksi kalus embriogenik
Rancangan yang digunakan dalam penelitian
ini adalah rancangan acak lengkap faktorial dua
faktor dengan 10 ulangan dengan faktor pertama
genotipe dan faktor kedua adalah media kultur.
Faktor pertama adalah galur jagung yang terdiri
atas 10 galur dan faktor kedua adalah media
induksi kalus embriogenik yang terdiri atas dua
jenis media yaitu media A (media dasar + 2 ppm
Induksi kalus embriogenik JIPI 346
2.4-D), dan Media B (media dasar + 2 ppm 2.4-D
+ mannitol 3%). Sebagai unit percobaan adalah 1
kalus tiap botol yang diamati selama 4 minggu.
Pada tahap ini, embrio yang sudah diambil
langsung diinkubasikan di dalam botol kultur
dengan media dasar + 2 ppm 2.4-D selama satu
minggu. Selanjutnya dilakukan sub kultur pada
media induksi kalus embriogenik sesuai perlakuan
selama 4 minggu. Pada akhir percobaan diamati
bobot, diameter kalus dan persentase kalus
embriogenik serta pengamatan visual terhadap
kualitas kalus. Analisis data dilakukan dengan
analisis varians (ANAVA) dan dilanjutkan dengan
uji Duncan New Multiple Range Test (DNMRT)
taraf 5%.
Tabel 1. Pengaruh konsentrasi 2,4-D dalam media
terhadap pertumbuhan eksplan tanaman
jagung
Konsentrasi Bobot kalis Diameter kalus
2.4-D (ppm) (g) (mm)
2 0.10 b 72 b
4 0.11 ab 72 b
6 0.15 ab 71 b
8 0.12 ab 79 a
10 0.13 ab 78 b
Angka dalam satu kolom yang diikuti huruf yang sama
berbeda tidak nyata berdasarkan DNMRT pada taraf 5%
HASIL DAN PEMBAHASAN
Induksi kalus dari embrio muda
Konsentrasi hormon 2.4-D tidak berpengaruh
nyata terhadap pertumbuhan eksplan.
Bobot kalus tidak berbeda antar perlakuan 2.4-D.
Namun demikian, diameter kalus pada 8 ppm 2.4-
D menghasilkan diameter kalus paling besar (Tabel
1).
Hasil ANAVA terhadap peubah yang diamati
pada akhir percobaan menunjukkan bahwa
terdapat interaksi antara galur dengan konsentrasi
2.4-D. Galur yang memiliki diameter kalus
tertinggi pada media dengan penambahan 2.4-D
adalah G8. Sedangkan yang paling rendah adalah
galur G5 (Tabel 2). Galur yang juga menunjukkan
sulit berkembang dalam pembentukan kalus adalah
G1. Baik bobot kalus maupun diameter kalus
sampai akhir pengamatan galur tersebut masih
sangat kecil yaitu masing-masing 0.06 g dan 63
mm. Galur G10 menunjukkan bobot dan diameter
kalus yang tinggi yaitu 0.13 g dan 88 mm. Namun
demikian pada minggu ke tiga sebagian besar
(60%) kalus membentuk akar (Gambar 1).
Tabel 2. Pengaruh galur terhadap pertumbuhan eksplan
tanaman jagung pada media MS + 2.4D
Galur Bobot kalus (g) Diameter kalus(mm)
1 0.06 de 63 de
2 0.16 ab 81 abc
3 0.14 bc 80 abc
4 0.15 bc 76 bc
5 0.05 e 36 e
6 0.11 bc 79 abc
7 0.10 cd 74 c
8 0.20 a 79 abc
9 0.14 bc 86 ab
10 0.13 bc 88 a
Angka dalam satu kolom yang diikuti huruf yang sama
berbeda tidak nyata berdasarkan DNMRT pada taraf 5%
Terdapat perbedaan respon bobot dan
diameter kalus pada setiap galur terhadap
penambahan konsentrasi 2.4-D. Pada galur G1,
G5, G6, G7, G9, dan G10 penambahan konsentrasi
2.4-D tidak berpengaruh terhadap bobot kalus.
Pada galur G2 dan G8 bobot kalus tertinggi
diperoleh pada konsentrasi 6 ppm. Sedangkan
pada galur G3 dan G4 penambahan 10 ppm 2.4-D
menghasilkan bobot kalus tertinggi (Tabel 3).
Pada galur G6, G8, dan G9 penambahan 2,4-
D tidak tertinggi diperoleh pada perlakuan
berpengaruh terhadap diameter kalus. Pada galur
G1, G3, G5 dan G6 diameter kalus terbesar
diperoleh pada penambahan 10 ppm 2,4-D. Pada
galur G2 dan G10, perlakuan 4 ppm 2,4-D.
Sedangkan pada galur G4 dan G7 diameter kalus
tertinggi diperoleh pada perlakukan masing-masing
8 dan 6 ppm 2.4-D (Tabel 3).
Aisyah S.I. et al., JIPI 347
Tabel 3. Pengaruh interaksi konsentrasi 2,4-D dalam media dan galur jagung terhadap pertumbuhan kalus tanaman
jagung pada tiga MSK
Gambar 1. Kalus yang terbentuk dari embrio immature
jagung G1, G5, G8, dan G10 pada media MS
+ 2.4-D (2 ppm) umur 4 MSK.
Induksi kalus embriogenik JIPI 348
Tabel 4. Pengaruh galur terhadap pertumbuhan kalus tanaman jagung pada media MS yang diberi suplemen
Angka dalam satu kolom yang diikuti huruf yang sama berbeda tidak nyata berdasarkan DNMRT pada taraf 5%; A = media
MS + 2 ppm 2.4-D, B = media MS + 2 ppm 2.4-D + 3% manitol
Gambar 2. Bentuk kalus embriogenik pada galur jagung No 8. (a)
media MS + 2 ppm 2,4-D (b) media MS + 2 ppm 2,4-D +
3% manitol
Tabel 5. Pengaruh galur terhadap pertumbuhan kalus tanaman jagung pada media MS yang diberi suplemen
Media Bobot kaluas Diameter kalus Persen kalus embriogenik
MS + 2 ppm 2.4-D 0.2371 a 0.816 b 34 b
MS + 2 ppm 2.4-D + 3% manitol 0.2214 a 1.298 a 75
Induksi kalus embriogenik
Pengamatan induksi kalus embriogenik
dilakukan pada 4 minggu setelah sub kultur. Kalus
embriogenik adalah kalus yang telah mengalami
embriogenesis somatik seperti ditunjukkan pada
Gambar 2. Semua galur yang diuji cukup tanggap
terhadap media kultur yang dicobakan. Semua
galur dapat diinduksi membentuk kalus
embriogenik, walaupun dengan frekuensi yang
berbeda-beda. Jumlah kalus embriogenik nyata
lebih tinggi pada media MS + 2 ppm 2.4-D + 3%
manitol. Dalam hal ini galur G8 dan G3 tampak
mempunyai frekuensi tertinggi (100%),
selanjutnya G6 dan G4 (90%), dan yang
terendah adalah galur G10 (40%).Hal ini berarti
bahwa galur G8 dan G3, relatif lebih baik
tanggapnya daripada yang lain untuk komposisi
media yang dicobakan (Tabel 4).
Penambahan mannitol 3% pada media
induksi kalus embriogenik meningkatkan
diameter kalus walaupun bobot kalus tidak beda
nyata dibandingkan tanpa manitol. Penambahan
media MS dengan 2.4-D dan mannitol 3 %
memberikan pengaruh yang relatif baik,
sehingga mampu meningkatkan frekuensi
pembentukan kalus mencapai 75 persen serta
diameter kalus lebih dari 12 mm (Tabel 5).
Sutjahjo (1994) menyatakan bahwa dengan
konsentrasi 2.4-D sebanyak 2 mg L-1 maka masa
inkubasi selama 4 minggu dapat menghasilkan
frekuensi kalus embriogenik dan bobot basah kalus
serta jumlah planlet tertinggi. Pemanjangan fase
kalus sampai 8 minggu menyebabkan pertumbuhan
kalus lebih terdorong untuk membentuk akar
daripada membentuk tunas, sehingga pada
akhirnya gagal untuk membentuk planlet.
Dari berbagai hasil penelitian tentang
embriogenesis pada jagung dilaporkan bahwa
tidak semua genotipa jagung tanggap terhadap
kultur (Fahey et al., 1986). Kemampuan
regenerasi untuk membentuk planlet relatif
sukar dicapai dan terbatas pada beberapa
genotipa saja (Rapela, 1985). Ditambahkan oleh
Wilkinson dan Thompson (1987) bahwa
komposisi media dan macam genotipa serta
interaksinya sangat nyata mempengaruhi inisiasi
kalus dan regenerasi tanaman.
Diduga mannitol tersebut yang merupakan
gula alkohol berperan di dalam memperbaiki
tekanan osmosis media sehingga sel-sel menjadi
lebih aktif membelah dalam membentuk kalus
embriogenik. Fahey, et al., (1986) menyatakan
bahwa media yang mempunyai tekanan osmosis
tinggi sangat efektif dalam menginduksi
embriogenesis pada jagung genotipa LH-38 dan
Aisyah S.I. et al., JIPI 349
A-188. Jika tekanan osmosis media diturunkan
terlalu rendah, maka ukuran sel menjadi lebih
kecil dan berbentuk polihedra. Dalam hal ini
keadaan tekanan osmosis di luar sel merupakan
faktor yang kritis pada banyak aspek dari
embriogenesis karena tekanan osmosis
berpengaruh nyata pada sifat-sifat membran
sel, sehingga pada akhirnya akan mempengaruhi
laju pembelahan sel dan keberhasilan
morfogenesis (Close and Ludeman, 1986). Pada
umumnya penambahan mannitol dan
peningkatan kandungan sukrosa sampai taraf
tertentu akan meningkatkan frekuensi
embriogenesis. Hal tersebut dibuktikan oleh
Kishor (1987) yang menyatakan bahwa
frekuensi pembentukan kalus embriogenik yang
tinggi hanya terjadi jika ke dalam medium
tersebut ditambahkan dengan zat yang dapat
mempengaruhi tekanan osmosis seperti mannitol
dan sorbitol. Pada tanaman jagung kombinasi
sukrosa dan mannitol yang paling baik dalam
mendorong terbentuknya kalus embriogenik,
masing-masing adalah 3% sukrosa dan 3%
mannitol (Sutjahjo, 1991). Pertumbuhan kalus
yang optimum terjadi pada tekanan osmosis
media sebesar 300 m osmol. Akan tetapi
produksi planlet maksimum terjadi pada tekanan
200 m osmol (Radojevic, 1985)
Eksplan dari embrio yang sudah berhasil
diinduksi membentuk kalus embriogenik seperti
G8 selanjutnya diinduksi lagi untuk membentuk
tunas dan akar sehingga menjadi planlet, yaitu
tanaman mini di dalam botol kultur. Pada
tanaman jagung umumnya tunas dan akar dapat
diinduksi dengan cara memindahkan kalus
embriogenik yang sudah terbentuk pada media
inisiasi ke dalam media regenerasi tanpa hormon
(Close and Ludeman, 1987). Hal ini menunjukkan
bahwa di dalam kalus embriogenik jagung
tersebut sudah cukup tersedia ZPT endo-gen
dengan proporsi sitokonin dan auksin yang
seimbang sehingga mampu mendorong
terbentuknya tunas dan akar. Namun
penambahan ZPT 0.5 ppm BAP + 0.1 ppm
NAA ditambah dengan casein hidrolisat dan
mannitol ternyata mampu meningkatkan
frekuensi pembentukan tunas dan planlet
(Sutjahjo, 1994). komposisi ZPT pada media
S3 tersebut merupakan komposisi media yang
terbaik untuk menginduksi tunas dan akar
secara seimbang sehingga dapat dihasilkan
planlet yang cukup banyak. Nampaknya
peranan mannitol dan casein hidrolisat relatif
cukup penting dalam mendorong terbentuknya
tunas dan planlet melalui pengaturan tekanan
osmotik media.
KESIMPULAN
Peningkatan konsentrasi 2.4-D tidak
berpengaruh nyata terhadap bobot kalus tetapi
diameter kalus terbaik diperoleh pada
penambahan 8 ppm 2.4-D terhadap media MS.
Untuk merangsang terbentuknya kalus
embriogenik, media yang paling efektif adalah
media MS + 2 ppm 2.4-D + manitol 3%.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini didanai oleh Program Insentif
Riset Dasar dari Kementerian Riset dan Teknologi
TA 2007. Terima kasih disampaikan kepada
Badan Penelitian Bioteknologi Pertanian dan
Genetika atas kontribusi galur-galur murni jagung
yang digunakan sebagai sumber eksplan.
DAFTAR PUSTAKA
Close, K. R. and L. A. Ludeman. 1987. The
effect of auxin-like plant growth regulator
and osmotic regulation on induction of
somatic embryogenesis from elite maize
inbred. Plant Sci. 52: 81-89.
Fahey, J. W., J. N. Reed, T. L. Readdy and G. M.
Pace. 1986. Somatic embryogenesis from
three commercially important inbreds of Zea
mays. Plant Cell Reports. 5: 35-38.
Kishor, P B. K. 1987. Energy ang osmotic
requirement for high frequency regeneration
Induksi kalus embriogenik JIPI 350
of rice plants from long term cultures. Plant
Sci. 48: 189-194. Kussow, W. R. 1971.
Introduction to soil chemistry. Proyek
Peningkatan Mutu Perguruan Tinggi. IPB,
Bogor.
Larkin P.J. and W.R. Scowcroft. 1981.
Somaclonal variation-a novel source of
variability from cell culture for plant
improvement. Theor.Appl.gen. 60 : 197 -214
Linacero R and A.W. Vazquez. 1992. Cytogenetic
variation in rye regenerated plants and their
progenies. Genome 35: 428-430
Muller E, P.T.H Brown., S Hartke and H Lorz.
1990. DNA variation in tissue culture derived
rice plants. Theor. Appl. Genet. 80: 673-679
Radojevic, L. 1985. Tissue culture of maize Zea
mays “Cudu”. 1. Somatic embryogenesis in
the callus tissue. J. Plant Physiol. 119: 435-
441.
Rapela, M.A. 1985. Organogenesis and somatic
embryogenesis in tissue ultures of Argentina
maize (Zea mays L.). J. Plant Physiol. 121:
119-122.
Sutjahjo, S.H. 1991. Pemuliaan tanaman
jagung terhadap toleransi keracunan
alumunium melalui seleksi in vitro: Studi
Regenerasi. Laporan Pelelitian LP IPB
Sutjahjo, S.H., 2006. Daya Regenerasi Galur
Jagung pada Beberapa Macam Suplement
dalam Media Kultur In Vitro. Jurnal Ilmuilmu
Pertanian AGROLAND, Faperta Univ.
Tadulako 13(1):1-6.
Sutjahjo S.H. 1994. Induksi keragaman somaklon
kea Arah ketenggangan terhadap keracunan
aluminium pada tanaman jagung. Disertasi.
Program Pascasarjana, Institut Pertanian
Bogor.
Yang, J.L., Y.L. Gui and Z.C. Guo. 2000. Studies
on defferentiation potential and chromosome
stability of embryogenic callus in sub cultures
of Picea meyeri Rehd et Wils. Acta Bot
Boreal Occident Sin. 20:44-47.