PERUBAHAN ANATOMI DAN KANDUNGAN OLIGOSAKARIDA PADA BENIH REKALSITRAN Avicennia marina AKIBAT PERBEDAAN LAJU PENGERINGAN

Halimursyadah

ABSTRACT

The objective of this study was to evaluate anatomical changes and oligosaccharide content of recalcitrant seed Avicennia marina at various drying rate i.e. fast, medium and slow drying.  Oligosaccharide content was determined, and anatomical embryonic axes was observed at various times during desiccation. The result showed that moisture content of  A. marina seed was 60.75-64.67% at shedding. The highest ratio of (raffinose + stachyose) / sucrose was 0.41, indicating that embryonic axes were more tolerant to desiccation than cotyledon.   Anatomical observation of embryonic axes showed that there was radicle damage due to  medium and slow drying treatment.

 

Key words:  recalcitrant, oligosaccharide, drying rate, anatomical observation


PENDAHULUAN

Tingkat aktivitas metabolisme pada benih rekalsitran sangat tergantung pada sifat rekalsitransi yang dimilikinya. Aktivitas metabolisme pada benih rekalsitran terus berlangsung selama perkembangan benih.  Pada benih sangat rekalsitran, Avicennia marina, aktivitas enzim respirasi terus terjadi hingga absisi (Farrant et al. 1988).

Benih rekalsitran memiliki kisaran kadar air yang bervariasi pada saat rontok (shedding) dan setelah dipanen (post harvest), terutama responnya terhadap desikasi.  Fenomena benih rekalsitran adalah tetap aktif bermetabolisme sehingga mengakibatkan terjadinya perkecambahan di penyimpanan.  Pammenter dan Berjak (2000) menyatakan bahwa ada tiga tipe kerusakan yang terjadi bila benih dikeringkan atau diturunkan kadar airnya yaitu : (1) kerusakan mekanik yang berhubungan dengan pengurangan volume sel, (2) pada kadar air intermediate terjadinya degradasi yang didasarkan pada oksidasi aktivitas air dan ketidakteraturan metabolisme (aqueous-based oxidative dan unregulated metabolism), (3) kerusakan biofisik terhadap struktur makromolekul yang terjadi akibat hilangnya air pada kadar air rendah.  Tipe kerusakan pertama hanya terjadi pada benih yang mempunyai vakuola besar seperti A. marina.  Tipe kerusakan kedua terjadi pada kondisi dibawah normal pengeringan lambat  yang dapat mengakibatkan kematian benih rekalsitran.  Respon terhadap dehidrasi pada tipeini tergantung pada aktivitas metabolime benih dan laju pengeringan.  Ini mengakibatkan kesukaran untuk menentukan toleransi desikasi.  Tipe kerusakan ketiga dapat mematikan jaringan apabila dikeringkan secara cepat.

Karbohidrat adalah salah satu golongan bahan organik utama  di alam, terdapat di semua bagian bahan sel baik sebagai komponen struktur maupun komponen fungsi.  Bobot kering tumbuhan secara khas terdiri dari 50-80% karbohidrat polimer sellulosa bersama dengan bahan struktur sejenis.  Karbohidrat sebagai tulang punggung asam nukleat, RNA dan DNA, dan merupakan gula yang memberikan cadangan energi yang diperoleh dari matahari melalui fotosintesis.  Karbohidrat adalah zat yang terdiri atas polihidroksi aldehida dan keton serta turunannya.  Gula yang juga dikenal sebagai sakarida,  umumnya diperlakukan sebagai karbohidrat khas  (Pine et al.  1988).

Monosakarida adalah karbohidrat yang biasanya memiliki 3-9 atom karbon.  Karbohidrat yang terdiri atas dua satuan monosakarida atau lebih yang tergabung  melalui ikatan glikosida digolongkan ke dalam oligosakarida.  Oligosakarida terdiri atas 2-10 satuan monosakarida.  Beberapa oligosakarida yang terdapat di dalam benih adalah sukrosa, rafinosa dan stakiosa.  Sukrosa adalah disakarida yang terdapat bebas di alam dan banyak ditemukan dalam tumbuh-tumbuhan.  Hidrolisis ikatan glikosida menunjukkan sukrosa terdiri atas D-glukosa dan fruktosa.  Ukuran lingkar satuan monosakarida glukosa ditentukan dengan pemetilan gugus hidroksil bebas yang dilanjutkan dengan penguraian oktametilsukrosa yang terbentuk, karena sukrosa disebut α-D-glukopiranosil β-D-fruktofuranosida.

Rafinosa adalah trisakarida yang tersebar luas dalam tumbuhan, meskipun terdapat dalam kadar rendah.  Rafinosa terdiri atas masing-masing satu molekul D-galaktosa, D-glukosa, dan D-fruktosa yang tersusun sedemikian rupa sehingga galaktosa terikat pada atom karbon nomor enam sukrosa atau disebut O-ά-Dgalaktopiranosil-(1à6)α-D-glukopiranosil β-D-fruktofuranosida.  Rafinosa terdapat pada bit dan tepung biji kapas kira-kira 8%.  Trisakarida ini tidak digunakan oleh manusia sebagai sumber karbohidrat. Stakiosa adalah tetrasakarida yang bila dihidrolisis sempurna akan menghasilkan 2 molekul galaktosa, 1 molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa. Sedangkan pada hidrolisis parsial dapat dihasilkan fruktosa dan manotriosa (trisakarida).

Pada metabolisme karbohidrat, gula merupakan stabibilizing agent,  sukrosa terlibat dalam mencegah liquid crystalline menjadi transisi fase gel, dan oligosakarida bertindak sebagai pencegah pengaruh kristalisasi (Corbineau et al.  2000).  Akumulasi sukrosa dan raffinose family oligosacharide (RFO) seperti rafinosa dan stakiosa berkorelasi dengan perkembangan tanaman dan berhubungan dengan kepekaan desikasi seperti pada benih jagung dan gandum (Black et al. 1996); Brassica campestris,  kedelai, lupin dan buncis (Corbineau 1998); dan Pisum sativum (Corbineau et al. 2000). Semakin tinggi rasio (rafinosa + stakiosa)/sukrosa mengindikasikan benih semakin peka terhadap desikasi.  Penurunan RFO dan peningkatan gula tereduksi berhubungan dengan hilangnya kepekaan desikasi selama perkecambahan pada beberapa spesies.  Namun pada beberapa spesies lainnya seperti benih gandum yang belum masak menunjukkan akumulasi RFO tidak berkorelasi erat dengan derajat kepekaan desikasi  (Black et al. 1996). Penelitian pada beberapa spesies menunjukkan bahwa bila hanya sukrosa yang berperan tidak menunjukkan ketahanan terhadap dehidrasi, dan oligosakarida seperti rafinosa, stakiosa, trehalose,  umbelliferose atau verbascose juga penting peranannya.  Chen dan Burris dalam Black (1996) menunjukkan bahwa kandungan rafinosa 9% adalah merupakan nilai kritikal, yang mana rafinosa berperan dalam stabilisasi glassy state yang diinduksi oleh sukrosa dan memperpanjang daya simpan benih.

Corbineau et al. (2000) meneliti pada benih Pisum sativum bahwa efek dehidrasi terhadap kepekaan desikasi berhubungan dengan kandungan oligosakarida dan bahan membran sel.  Rasio (rafinosa + stakiosa)/sukrosa meningkat selama perkembangan benih dan mencapai nilai 1,1 pada axis dan 0,2 pada kotiledon.  Pada pengeringan tertentu tidak menghasilkan stakiosa dan memicu peningkatan kebocoran elektrolit, menurunkan kemampuan benih mengubah 1-aminocyclo­propane 1-carboxylic acid (ACC) menjadi etilen dan meningkatkan sintesa ethane, yang menunjukkan kemunduran membran sel dan lipid peroksidasi.

             Tujuan penelitian ini adalah untuk mengamati perubahan anatomi secara mikroskopis dan analisis kandungan oligosakaridapada  pada benih rekalsitran Avicennia marina yang dikeringkan dengan metode pengeringan cepat, sedang dan lambat.  

6 responses to this post.

  1. Hey! Someone in my Myspace group shared this site
    with us so I came to check it out. I’m definitely loving the information. I’m bookmarking and will be tweeting this to my followers!
    Fantastic blog and fantastic design.

    Reply

  2. I enjoy what you guys are usually up too.
    This type of clever work and reporting! Keep up the fantastic works guys I’ve included you guys to blogroll.

    Reply

  3. After looking at a handful of the blog articles on your site,
    I seriously appreciate your technique of writing a blog.
    I added it to my bookmark website list and will be checking back soon.
    Please visit my website as well and tell me what you think.

    Reply

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: