PEMISAHAN
PIGMEN MENGGUNAKAN TEKNIK KROMATOGRAFI
(Separation
of Pigment using Chromatography Techniques)
ABSTRACT
Pigments in plants have various types
that have an influence on photosynthesis in plants. Chlorophyll is a pigmen used
in the process by converting energy from the sun to chemical energy. In the
practicum of the first agrobioscience course at the Agrotechnology Laboratory
of the University of Jember with the aim of providing knowledge about various
kinds of color pigments in the leaves and about their properties from these
types of pigments. In practicum using various types of croton leaves (croton
green, yellow and red) as an ingredient in knowing the types of pigments
present in leaves and other materials used such as alcohol, filter paper,
mortar and other supporting tools. To find out the pigments in the leaves, this
practicum uses Chromatography Techniques with specified work steps.
Chromatography is a technique that separates various pigments in leaves. Of the
various croton leaves observed, various types of pigments contained therein are
chlorophyll-a, chlorophyll-b, anthocyanin, and xanthophyll pigments which can
be observed qualitatively by looking at the color of the pigments that degrade
on filter paper. This filter paper degrades color due to the treatment of
chromatographic techniques by separating pigments from one another. This
separation is due to the events of capillarity and solubility. The results of
the chromatographic technique the separation of these pigments can obtain the
Rf value which is the comparison value of the distance to move the solute to
the distance of moving the solvent during the same time. Of the various groups
and croton leaves used in each group showed different Rf yield values and each
red, green and yellow croton leaves had pigments which were not necessarily the
same for each type.
Keywords: Leaf Pigment; Chromatography; Croton
ABSTRAK
Pigmen pada tumbuhan terdapat berbagai
macam jenis yang memiliki pengaruh terhadap proses fotosintesis pada tumbuhan.
Klorofil merupakan suatu pigmen yang berperan pada proses fotosintesis dengan
menyerap lalu mengubah energi dari matahari menjadi energi kimia. Pada
praktikum matakuliah agrobiosains yang pertama ini di lakukan di Laboratorium
Agroteknologi Universitas Jember dengan tujuan memberi pengetahuan tentang
berbagai macam-macam pigmen warna pada daun dan tentang sifat-sifatnya dari macam
pigmen tersebut. Pada praktikum menggunakan berbagai jenis daun puring (puring
hijau, kuning dan merah) sebagai bahan dalam mengetahui macam pigmen yang ada
terkandung dalam daun dan alat bahan lain yang digunakan seperti alkohol,
kertas saring, mortar dan alat pendukung lainnya. Untuk mengetahui
pigmen-pigmen yang ada pada daun, pada praktikum ini menggunakan Teknik
Kromatografi dengan langkah-langkah kerja yang ditentukan. Kromatografi yaitu
suatu Teknik yang memisahkan berbagai pigmen pada daun. Dari berbagai daun
puring yang diamati mempunyai berbagai macam pigmen yang terkandung didalamnya
yaitu pigmen klorofil-a, klorofil-b, antosianin, dan xanthofil yang dapat
teliti secara kualitattif dengan melihat warna pigmen yang berdegradasi pada
kertas saring. Kertas saring yang berdegradasi warna ini disebabkan perlakuan
Teknik kromatografi dengan memisahkan pigmen satu dengan yang lain. Pemisahan
ini disebabkan adanya peristiwa kapilaritas dan solubilitas. Hasil dari Teknik
kromatografi pemisahan pigmen ini dapat memperoleh nilai Rf yaitu nilai
perbandingan jarak pindah zat terlarut terhadap jarak pindah pelarut selama
waktu yang sama. Dari berbagai kelompok beserta daun puring yang digunakan
setiap kelompok menunjukkan nilai hasil Rf yang berbeda-beda dan setiap daun
puring baik merah, hijau dan kuning memiliki pigmen yang belum tentu sama pada
setiap jenisnya.
Keywords: Pigmen daun; Kromatografi; Puring.
PENDAHULUAN
Semua tanaman atau
tumbuhan memiliki kandungan klorofil yang berwarna hijau, namun kandungan
klofil setiap daun berbeda-beda. Klorofil salah satu bagian mendukung
terjadinya proses fotosintesis pada daun. Fotosintesis membutuhkan klorofil,
karena klorofil sangat berguna dan berfungsi untuk proses penyerapan energi
cahaya matahari agar proses fotosintesis dapat berjalan dengan lancar sehingga
dapat menghasilkan karbohidrat yang baik untuk perkembangan tanaman. Tumbuhan
atau tanaman memiliki pigmen yang merupakan zat pewarna daun yang terdapat pada
tanaman atau tumbuhan dan kandungan pigmen yang berada pada masing-masing daun
jelas berbeda. Perbedaaan dapat diperoleh dari kekayaan klorofil memanen cahaya
matahari. Salah satunya yaitu tanaman puring. Tanaman puring (Codiaeum
variegatum (L.) Rumph. ex A. Juss) merupakan tanaman hias yang memiliki nilai
jual tinggi. Tanaman puring memiliki bentuk, warna, dan corak daun yang sangat
beragam. Bentuk dan warna yang khas dan berwarna-warni mampu memkat konsumen
untuk mengoleksi tanaman ini. Selain itu, tanaman puring bermanfaat sebagai
tanaman obat dan dapat menyerap unsur timah hitam yang berasal dari sisa
pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor (2,05 mg/lt) (Andreastuti dkk.,
2015). Pigmen merupakan kumpulan zat warna yang memberi warna pada suatu bahan
secara keseluruhan (Wiranto dan Tim Lentera., 2004). Pigmen yang terkandung
dalam tanaman yaitu karoten, klorofil dan flavonoid. Klorofil merupakan pigmen
hijau yang mengandung magnesium ion di tengah lingkaran porpirin. Struktur
klorofil terdiri atas klorofil a, klorofil b, klorofil c1, klorofil c2 dan
klorofil d, namun pada tanaman hanya terdapat klorofil a dan b (Hussain and
Reigosa, 2015).
Klorofil atau pigmen
utama tumbuhan banyak dimanfaatkan sebagai food suplement yang dimanfaatkan
untuk membantu mengoptimalkan fungsi metabolik, sistem imunitas, detoksifikasi,
meredakan radang (inflamatorik) dan menyeimbangkan sistem hormonal. Klorofil
merupakan pigmen fotosintesis yang terdapat dalam daun pada tumbuhan, menyerap
cahaya merah, biru dan ungu, serta merefleksikan cahaya hijau yang menyebabkan
tumbuhan memperoleh ciri warnanya. Klorofil terdapat dalam kloroplas dan
memanfaatkan cahaya yang diserap sebagai energi untuk reaksi-reaksi cahaya
dalam proses fotosintesis. Klorofil a dan b berperan dalam proses fotosintesis
tanaman. Klorofil b berfungsi sebagai antena fotosintetik yang mengumpulkan
cahaya kemudian ditransfer ke pusat reaksi. Pusat reaksi tersusun dari klorofil
a. Energi cahaya akan diubah menjadi energi kimia di pusat reaksi yang kemudian
dapat digunakan untuk proses reduksi dalam fotosintesis (Atmanegara dan Sukojo,
2013). Warna hijau pada daun disebabkan pigmen kloroplas. Pigmen kloroplas
menyerap warna biru dan merah. Kedua warna tersebut merupakan warna paling
efektif untuk tanaman melakukan fotosintesis. Sementara itu pigmen ini meneruskan
warna hijau sehingga daun tampak berwarna hijau (Campbell et al, 2002). Warna
merah pada tanaman dihasilkan oleh dua tipe pigmen yaitu anthosianin dan
betasianin. Pigmen ini terletak di vakuola dan memiliki peranan dalam
reproduksi tanaman yaitu menarik polinator melakukan penyerbukan di bunga.
Anthosianin merupakan pigmen tipe flavonoid, memungkinkan berwarna merah muda,
merah, mauves, dan biru pada bunga dan buah ( Sakuta, 2014).
Kromatografi
merupakan teknik pemisahan zat terlarut oleh suatu proses migrasi diferensial
dinamis dalam sistem yang terdiri dari dua fase atau lebih. Cara pemisahan
dengan absorbsi lapisan tipis yang sekarang dikenal dengan kromatografi lapis
tipis (KLT). Pemisahan pigmen warna dengan teknik kromatografi pada daun puring
dibedakan menjadi 3 yaitu daun puring merah, hijau dan kuning (Paransa dkk.,
2014). Menurut Indriatmoko et al., (2014), kromatografi cair
kinerja tinggi telah umum digunakan sebagai metode pemisahan dan identifikasi
pigmen fotosintetik seperti klorofil dan karotenoid karena keunggulan seperti
kecepatan, resolusi tinggi dan kepekaan. Teknik ini pemisahan tinggi sangat
bergantung pada jenis material kolom.
BAHAN DAN METODE
Alat dan bahan yang
digunakan untuk pemisahan pigmen dengan teknik kromatografi yaitu daun puring
(kuning, hijau dan merah), gelas ukur, gunting, alkohol 96%, kertas saring (3 x
15 cm), pipet, mortir dan pestelnya serta timbangan. Setelah alat dan bahan
terkumpul maka langkah kerja yang dilakukan yaitu: 1). Menyiapkan kertas saring
dengan ukuran tertentu (3 x 15) cm; 2). Menggerus daun sebanyak 0,5 -1,0 gram
menggunakan mortar (untuk mempermudah penggerusan ditambahkan pasir quarza);
3). menambahkan 5 ml alkohol 96% kedalam gerusan daun, penggerusan dilanjutkan
sampai semua pigmen terlarut dalam alkohol sampai ekstrak terlihat hijau; 4).
Memasukkan ekstrak ke dalam tabung mikro (2 ml), lalu disentrifugasi beberapa
saat sampai terjadi endapan atau pelet; 5). Mengambil supernatan yang berwarna
hijau dan memasukkan ke dalam tabung mikro yang baru; 6). Meneteskan ekstrak
pada kertas saring menggunakan pipet paster secara perlahan, mengulangi
penetesan beberapa kali setelah ekstrak kering; 7). Memasukkan kertas saring ke
dalam tabung reaksi yang telah berisi 10 ml etanol 96 %; 8). Membiarkan kertas
saring tergantung untuk beberapa lama sampai terlihat pemisahan pigmen yang
terkandung di dalamnya; 9). Mengamati pemisahan pigmen pada kertas sampai
pelarut hampir mencapai ujung kertas bagian atas; 10). Mengambil kertas saring
lalu mengukur jarak masing-masing pigment dengan penggaris, menghitung nilai Rf
masing-masing pigmen (Paling sedikit akan diperoleh 3 macam pigmen yaitu
klorofil-a berwarna hijau; klorofil-b berwarna hijau-biru dan karotenoid
berwarna kuning sampai jingga).
Variabel pengamatan
pada pemisahan pigmen menggunakan teknik kromatografi ini yaitu menggunakan
warna yang muncul pada kertas saring. Apabila berwarna hijau kebiruan maka
mengandung Klorofil-A, apabila berwarna hijau maka mengandung Klorofil-B,
apabila berwarna orange maka mengandung karotin, apabila berwarna kuning
mengandung xanthofil dan apabila berwarna merah mengandung antosianin. Analisis
yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu analisis deskriptif dengan cara
mengamati hasil warna pada kertas saring kemudian menentukan warna dan
kandungan pigmen, kemudian diukur menggunakan penggaris untuk mengetahui nilai
pF pada masing-masing pigmen warna dilakukan dengan cara panjang warna yang
dihasilkan dibagi dengan panjang etanol paling atas.
HASIL
Tabel 1. Kandungan Pigmen pada Daun Puring
No.
|
Daun
|
Pigmen
|
Rf
|
1
|
Daun Puring Hijau
|
a.
Xanthofil
b.
Klorofil-a
c.
Klorofil-b
|
a. 0,11
b. 0,23
c. 0,17
|
2
|
Daun Puring Hijau
|
a.
Klorofil-b
|
a. 0,43
|
3
|
Daun Puring Kuning
|
-
|
-
|
4
|
Daun Puring Kuning
|
a.
Xanthofil
|
a. 1
|
5
|
Daun Puring Merah
|
a.
Klorofil-a
b.
Klorofil-b
c.
Xanthofil
|
a. 0,19
b. 0.38
c. 0.23
|
6
|
Daun Puring Merah
|
a.
Klorofil-a
b.
Antosianin
|
a. 1,6
b. 0,4
|
PEMBAHASAN
Praktikum pada acara satu
membahas mengenai pemisahan zat-zat warna pada daun tumbuhan puring bewarna
merah, kuning dan hijau secara kromatografi. Kromatografi yang digunakan berupa
kromatografi kertas. Pemisahan zat menggunakan tehnik kromatografi dibedakan
menjadi interaksi sampel dengan fasa diam dan fasa gerak. Fasa diam merupakan
cair yang didukung dengan padat inert seperti selulosa dan fasa gerak merupakan
cair misalnya air, alcohol dan lainnya. Kecepatan bergerak suatu komponen dalam
campuran senyawa tergantung pada kelarutannya dalam fasa diam. Senyawa- senyawa
yang lebih larut akan bergerak lebih lambat daripada senyawa yang kurang larut
(Dwiarso, 2017)
Menurut Dwiarso (2017)
proses dalam mekanisme pemisahan dibagi menjadi dua macam yaitu adalah
peristiwa kapilaritas dan solubilitas. Pertama merupakan peristiwa
kapilararitas adalah pergerakan cairan diantara ruang dalam material berpori
oleh adanya gaya adhesi, kohesi dan tegangan permukaan. Tehnik kromatografi
kertas cairan dapat naik ke atas karena gaya kapilaritas lebih besar daripada
gaya gravitasi yang menahannya. Kedua merupakan solubilitas adalah suatu
derajat atau ukuran di mana suatu zat (solute) dapat terlarut dalam pelarut
(solven). Solute dapat terlarut dalam solven karena adanya kesamaan sifat (like
dissolve like).
Berdasarkan hasil
penelitian pemisahan pigmen menggunakan tehnik kromatografi diperoleh hasil
kandungan yang berbeda-beda pada setiap daunnya. Kandungan pada daun puring
hijau pada kelompok satu menunjukkan pigmen yang dihasilkan berupa xanthofil,
klorofil –A, klorofil –B. Kelompok dua yang menggunakan daun puring hijau hasil
yang didapatkan berbeda dengan kelompok sebelumnya pigmen yang dihasilkan hanya
berupa klorofil –B saja. Kelompok tiga menguji kandungan pigmen daun
puring kuning diperoleh hasil yang tidak memiliki pigmen. Kelompok empat yang
menguji kandungan pigmen pada daun puring kuning menghasilkan pigmen xanthofil.
Kelompok lima menguji kandungan daun puring merah dan dihasilkan pigmen berupa
pigmen klorofil-a, klorofil-b dan xanthofil. Kelompok enam menguji kandungan
daun puring merah dan dihasilkan pigmen yang sedikit berbeda dari kelompok
sebelumnya yaitu berupa klorofil-A dan antosianin.
Menurut
Simarmata (2002) Hasil penelitian teknik kromatografi juga dihasilkan nilai Rf.
Nilai Rf sendiri merupakan rasio jarak yang dipindahkan oleh suatu zat terlarut
terhadap jarak yang dipindahkan oleh garis depan pelarut selama waktu yang
sama. Nilai Rf dapat dihitung dengan menggunakan rumus Rf= jarak yang ditempuh
oleh komponen/ jarak yang ditempuh oleh permukaan larutan. Berdasarkan hasil
praktikum sebelumnya nilai Rf yang diperoleh oleh kelompok satu yaitu xanthofil
0,11 cm klorofil–A 0,23 cm dan klorofil –B 0,17 cm. Hasil pengujian kelompok
dua didapatkan hasil berupa klorofil–B 0,43 cm. Hasil pengamatan kelompok tiga
tidak ditemukannya pigmen warna sehingga nilai Rf tidak daapt dihitung. Hasil
pengujian kelompok empat dihasilkan xanthofil 1 cm. Hasil pengujian kelompok
lima dihasilkan klorofil–A dengan 1/5,2= 0,19 cm lalu klorofil–B dengan 2/5,2=
0,38 cm kemudian xanthofil 1,2/5,2=0,23 cm. Hasil pengujian kelompok enam
diperoleh hasil klorofil –A 1,6 cm dan antosianin 0,4 cm
Pigmen yang dihasilkan
dari pengujian tehnik kromatografi pada daun puring dihasilkan berbagai pigmen.
Pigmen tersebut dihasilkan dari plastid hijau yang disebut kloroplas. Kloroplas
mengandung klorofil, organ yang berperan penting dalam proses fotosintesis.
Klorofil dibedakan menjadi dua macam yaitu klorofil–A (C55H70O6N4Mg)
dan klorofil–B (C55H72O5N4Mg).
Klorofil memiliki sifat bisa menerima dan mengembalikkan sinar dalam bentuk
gelombang yang berlainan atau fluoresensi. Klorofil–A umumnya bewarna hijau
tua, klorofil–B bewarna hijau muda setelah adanya proses fluoresensi klorofil–A
tampak bewarna merah darah sedangkan klorofil–B tampak bewarna merah cokelat
(Wijayanti, 2008). Zat hijau daun atau pigmen daun hanya dapat dilarutkan
dengan turunan alkohol.
Plastida jika diteliti
lebih jauh dengan menggunakan mikroskop tampak fisiknya berbentuk seperti
bulatan-bulatan kecil dengan aneka variasi bentuk. Jenis , jumlah dan lokasi
pigmen yang mempengaruhi warna tanaman. Perbedaan yang terlihat seperti bahan
praktikum berupa daun puring yang memiliki corak beragam. Kelainan yang
dihasilkan dari kekurangan klorofil yang cenderung terpusat di tengah sepanjang
daun utama disebut centered. Kelainan klorofil seperti
tersebar di seluruh permukaan daun dalam lingkaran-lingkaran kecil disebut
dengan pola mottled dan blotched. Kelainan yang
terakhir dicirikan dengan keberadaan klorofil dan antosianin tersebar merata
dengan pola acak dinamakan splash (Wijayanti, 2008).
Diketahui bahwa plastid
mengandung lebih dari 35 hingga 600 kloroplas. Plastid hijau yang banyak
diketahui oleh masyarakat sebenarnya juga memiliki plastid warna yang berbeda.
Warna yang berbeda tersebut berupa merah, ungu atau biru pada bagian daun dan
bunga yang dihasilkan dari hasil kerja pigmen warna berupa antosianin. Zat
warna pada tanaman berkumpul di dalam larutan pengisi sel pada vakuola.
Antosianin sendiri merupakan golongan dari senyawa glikosida. Proses secara
alami bahwa bunga yang tumbuh di dataran tinggi memiliki jumlah antosianin yang
lebih tinggi daripada yang di tanam pada daerah rendah. Antosianin sama seperti
dengan pigmen yang lain berperan dalam aktivitas penangkapan cahaya matahari
(Wijayanti, 2008).
Pigmen lainnya yaitu
berupa plastid kuning dan jingga yang biasanya banyak diketahui dengan nama
kromoplas. Bagian kromoplas sendiri pada bagian dalamnya terdapat kandungan
pigmen karotenoid. Karotenoid merupakan pigmen sebagai pembentuk warna pada
buah jeruk dan wortel. Pigmen lainnya yang juga terkandung pada bagian daun
seperti feoplas dan redoplas. Feoplas mengandung pigmen fikoxantin pemberi
warna cokelat dan redoplas memberikan pigmen fikoeretrin yaitu pemberi warna
merah (Wijayanti, 2008).
KESIMPULAN
Hasil penelitian pemisahan pigmen menggunakan tehnik kromatografi pada
daun puring merah, kuning dan hijau menunjukkan kandungan klorofil selalu ada
pada bagian daun meskipun warna daun yang berbeda-bedaPigmen daun yang banyak
ditemukan pada daun puring merah, kuning dan hijau seperti Klorofil–A,
Klorofil–B, Xanthofil dan Antosianin.
DAFTAR PUSTAKA
Andreastuti,
M.K., A. Purwantoro dan R.H. Murti. (2015). Keragaman Molekuler Puring (Codiaeum
variegatum (L.) Rumph. ex A. Juss) dengan Penanda RAPD. Vegetalika, 4(2):90-99.
Atmanegara,
P dan B.M. Sukojo. 2013. Analisa Perbandingan Kandungan Klorofil Menggunakan
Metode MCari dan TCari. Teknik Pomits, 2(1):1-6.
Campbell,
N. A., J. B. Reece., and L. G. Mitchell. 1999. Biology. Translated. Lestari, R
et al. 2002. Biologi. Jakarta: Erlangga.
Dwiarso
R. 2017. Metode Kromatografi. Yogyakarta: DEEPUBLISH.
Hussain,
M.I and M.J. Reigosa. 2015. Characterization of Xanthophyll Pigments,
Photosynthetic Performance, Photon Energy Dissipation, Reactive Oxygen Species
Generation and Carbon Isotope Discrimination during Artemisinin-Induced Stress
in Arabidopsis thaliana. Artemisinin and is Phytotoxic Impact, 1:1-21.
Indriatmoko.,
Y. Shioi., T.H.P. Broyosudarmo and L. Limantara. 2014. Separation of
Photosynthetic Pigments byHigh-Performance Liquid Chromatography: Comparison of
Column Performance, Mobile Phase, and Temperature. Procedia
Chemistry, 14:202-210.
Paransa,
D.S.J., K. Kemer., P. Antonius., P. Rumengan dan D.M.H. Mantiri. 2014. Analisis
Jenis Pigmen dan Uji Aktivitas Antibakteri Ekstrak Pigmen Xantofil pada Alga
COklat Sargassum polycystum (C.Agardh). LPPM Bidang
Sains dan Teknologi, 1(1):90-97.
Sakuta,
M. 2014. Diversuty in Plant Red Pigments : Anthocyanins and Betacyanins. Plant
Biotechnol, 8:37-48.Agrios GN. 1997. Plant Pathology. Ed ke-4.
San Diego: Academic Press.
Simarmata
L. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga.
Winarto
W.P dan Tim Lentera. 2004. Memanfaatkan Tanaman Sayur untuk Mengatasi
Aneka Penyakit. Tangerang: AgroMedia.
Wijayanti
L. 2008. Trubus Variegata. Jakarta: PT Trubus Swadaya.
Komentar
Posting Komentar