PENGARUH RADIASI GAMA 60Co PADA KONSENTRASI GLUKOSA DAN PROTEIN TERLARUT BIJI JAGUNG Widyantoro*, Ristianto Utomo*, dan Mohamad Soejono* ABSTRAK 60 PlNGARUH RADIASI GAI1A Co PADA KONSENTRASI GLUKOSA DAN PROTEIN TULARUT BUI 60 JAGUMG. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh sinal' gama Co pada biji jagung t.erhadap konsentrasi glukosa dan protein terlarut. Radiasi jagung di lakukan dengan gamma cell 60co milik BATAN Yogyakarta yang bertempat di rakultas MIPA UGH. Biji Jagung setelah diradiasi ditanam di kebun milik Jurusan Makanan Ternak dan Nutrisi sedangkan analisis kimia di laboratorium biokomia nutrisi jurusan nutrisi dan makanan ternak fakul tas peternakan UGM. Jagung yang digunakan untuk pene 1itian ialah varietas Arjuna. Dosis untuk merdiasi jagung tersebut masing-masing sebesar 0, 2, 4, B, dan 10 krad. Penanaman dengan metode latin sauare. Analisis kimia untuk glukosa dan protein terlarut masing-masing menggunakan metode SAHOGYI dan LOWRY. Data yang dipel'oleh di analisis dengan analisis variansi untuk latin sauare 6x6. Apa bila ada beda yang nyata dilanjutkan dengan uj i jarak kelipatan dari duncan (DRMT). Hasil analisis stalistik menunjukkan perbedaan yang nyala (P<O,OI) konsentrasi glukosa dan protein terlarut pad a dosis B krad. ABSTRACT EFFECT OF GAMMA RADIATION ON GLUCOSE AND SOLUBLE PROTEIN CONCENTRATION IN CORN SEEDS. The experiment was conducted to investigated the effect of gamma 60co irra- diation on zeamavs on glucose and protein concentrations. Zeamavs was irradiated by Gamma Cell 60co the BATAN Yogyakarta protperty at the MIPA Faculty, Gadjah Mada Uni versi ty. Zeamays after irradiated plant ing on the Plantation laboratory the Department of Animal Nutrition, the Faculty of Animal Husbandry, Gadjah Mada Univer- sity. Chemical analysis was done on the Nutrition Biochemical Laboratory on the same of Faculty and University as above. The variety of zeamays was used is Arjuna and irradiation doses was 0,2,4,6, Band 10 krad respectively. The method of planting by Latin square. Chemical analysis for glucose concentration by somogyi method and protein concentration by Lowry method. The data was ana lysed by analyse of variant for Latin Square and if significant was tested by DMRT. The result of statistical analysis was showed significant (P < 0,01) for glucose and protein con- centration on B krad. * Jurusan Nut.risi Ternak, Fakultas Pet.ernakan, UGH 577
14
Embed
PROTEIN TERLARUT BIJI JAGUNG Widyantoro*, …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Pertanian_Peternakan... · Analisis kimia untuk ... menambah sumber daya genetik tanaman
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PENGARUH RADIASI GAMA 60Co PADA KONSENTRASI GLUKOSA DANPROTEIN TERLARUT BIJI JAGUNG
Widyantoro*, Ristianto Utomo*, dan Mohamad Soejono*
ABSTRAK
60PlNGARUH RADIASI GAI1A Co PADA KONSENTRASI GLUKOSA DAN PROTEIN TULARUT BUI
60JAGUMG. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh sinal' gama Co pada biji
jagung t.erhadap konsentrasi glukosa dan protein terlarut. Radiasi jagung di lakukan
dengan gamma cell 60co milik BATAN Yogyakarta yang bertempat di rakultas MIPA UGH.
Biji Jagung setelah diradiasi ditanam di kebun milik Jurusan Makanan Ternak dan
Nutrisi sedangkan analisis kimia di laboratorium biokomia nutrisi jurusan nutrisi
dan makanan ternak fakul tas peternakan UGM. Jagung yang digunakan untuk pene 1itian
ialah varietas Arjuna. Dosis untuk merdiasi jagung tersebut masing-masing sebesar 0,
2, 4, B, dan 10 krad. Penanaman dengan metode latin sauare. Analisis kimia untuk
glukosa dan protein terlarut masing-masing menggunakan metode SAHOGYI dan LOWRY.
Data yang dipel'oleh di analisis dengan analisis variansi untuk latin sauare 6x6. Apa
bila ada beda yang nyata dilanjutkan dengan uj i jarak kelipatan dari duncan (DRMT).
Hasil analisis stalistik menunjukkan perbedaan yang nyala (P<O,OI) konsentrasi
glukosa dan protein terlarut pad a dosis B krad.
ABSTRACT
EFFECT OF GAMMA RADIATION ON GLUCOSE AND SOLUBLE PROTEIN CONCENTRATION IN CORN
SEEDS. The experiment was conducted to investigated the effect of gamma 60co irra
diation on zeamavs on glucose and protein concentrations. Zeamavs was irradiated by
Gamma Cell 60co the BATAN Yogyakarta protperty at the MIPA Faculty, Gadjah Mada
Uni versi ty. Zeamays after irradiated plant ing on the Plantation laboratory the
Department of Animal Nutrition, the Faculty of Animal Husbandry, Gadjah Mada Univer
sity. Chemical analysis was done on the Nutrition Biochemical Laboratory on the
same of Faculty and University as above. The variety of zeamays was used is Arjuna
and irradiation doses was 0,2,4,6, Band 10 krad respectively. The method of
planting by Latin square. Chemical analysis for glucose concentration by somogyi
method and protein concentration by Lowry method. The data was ana lysed by analyse
of variant for Latin Square and if significant was tested by DMRT. The result of
statistical analysis was showed significant (P < 0,01) for glucose and protein con
centration on B krad.
* Jurusan Nut.risi Ternak, Fakultas Pet.ernakan, UGH
577
PENDAHULUAN
Tanaman jagung merupakan tanaman daerah panas dengan kelembapan
cukup dan hidup dengan baik di antara 50 derajat lintang utara dan
40 derajat lintang selatan dengan suhu berkisar 21 - 320C (1).
Pemuliaan merupakan ilmu pengetahuan yang dipergunakan untuk
memperbaiki sifat tanaman, baik secara kualitatif maupun kuantita
tif, dalam industd punya tujuan untuk peningkatan produksi (2).
Pemuliaan secara konvensional dengan hibddisasi ialah salah satu
car a untuk mendapatkan mutu genetik yang menguntungkan, sedang pemu
liaan secara mutasi dapat dilakukan dengan radiasi atau dengan zat
pengatur mutagenik (3). Pedstiwa mutasi dapat menimhulkan sifat
sifat baru yang belum dimiliki oleh induknya dengan demikian
manipulasi genetik dengan sinar radioaktif maupun zat kiam akan
menambah sumber daya genetik tanaman sekaligus menambah bahan induk
untuk persilangan (4).
Pengaruh mutasi akibat radiasi terhadap kehidupan pertama kali
dilakukan oleh MULLER pada tahun 1927 pada lalat buah yang diradiasi
dengan sinar-X. Sinr-X dan radiasi pengion lainnya dapat mempenga
ruhi organisme secara morfologis, fis iologis, dan genetis (5) dan
dikatakan pula bahwa efek radiasi tergantung pada jenins, dosis,
cara penyinaran, dan keadaan bahan yang disinari. Menurut HARYONO,
Sediaan bentuk padat pada umumnya lebih tahan terhadap radiasi sinar
pengion dan konsentrasi air sangat berpengaruh terhadap radiasi.
ACKERMAN et al (6) menyatakan bahwa kelainan DNA sebagai akibat
dad radiasi dapat menyebabkan kelainan somatis dan genetis. per
ubahan permanen paling penting yang disebabkan oleh induksi radia
adalah perubahan yang mencapai sel-sel yang mengalami proses miosis.
Radiasi dapat mengakibatkan ionisasi dalam sel. Efek yang segera
terjadi dad peristiwa ionisasi adalah pemotongan dan penggabungan
menyilang (cross-linka~e) pada molekul DNA, pertukaran bagian kro
mosom (translokasi). Translokasi bisa terjadi bila kedua potongan
hasi 1 pemotongan terletak sangat berdekatan satu dengan yang lain
(7). Menurut RIYANTI (8) ada hubungan antara kepekaan radiasi dengan
kandungan DNA tiap kromosom, maka bila kandungan DNA tiap kromosom
naik kepekaan radiasi akan bertambah pula. Menurut WEBER dan KIEFER
dalam bukunya SUHARNI (9) radiasi dapat merusak sel hidup sehingga
sel kehilangan kemampuan untuk membentuk koloni. Hal ini akibat luka
578
kri tis pada DNA yang akan mengganggu pembentukan RNA polimerase.
Kebanyakan radiasi pada mahkluk hidup tidak menguntungkan tapi
mutasi yang direncanakan dan terarah telah mengembangkan beberapa
varietas tanaman yang superior (3).
Radiasi dapat bersifat reversible dan ireversible. Hal ini
dipengaruhi oleh dosis radiasi yang digunakan. SURYOWINOTO dan
NURHADI (1964) berpendapat bahwa tanaman yang berlainan jenisnya,
dosis letalnya juga berlainan bahkan satu macam tanaman dengan ting
kat kehidupan yang berlainan mempunyai kepekaan terhadap sinar yang
ber lainan pula. Dosis radiasi yang rendah pada bij i, spora, dan
beberapa ubi-ubian telah dilaporkan mempertinggi perkecambahan,
mempercepat pembungaan dan meningkatkan hasil. Sebaliknya dosis yang
tinggi mengakibatkan penghambatan pertumbuhan (SUSENO (1966). HUTA
BARAT (10) Menyatakan bahwa" peningkatan dosis sinar gama akan me
nambah terjadinya mutasi kromosom sehingga dosis yang optimum dapat
ditentukan. Dikatakan pula bahwa radiasi yang berulang (2 x 10 Gy)
lebih efektif dibandingkan dengan dosis tunggal 20 Gy untuk perlaku
an peningkatan fertilitas padi.
HARIS dan KARMAS (11) menyatakan bhwa akibat radiasi pada kar
bohidrat adalah terjadinya dipolimerisasi dan oksidasi. Dipolime
risasi mengakibatkan terbentuknya senyawa yng lebih sederhana, yaitu
glukosa. MURYONO dan PURWANTO (12) menyatakan bahwa perlakuan
mutagen pada biji tanaman akan mempengaruhi kandungan proteinnya.
BAHAN DAN METODE
Bahan.
1. Biji jagung varietas Arjuna
2. 36 kantong plastik kapasitas 0,25 kg dan 36 kantong plastik
tebal dan tertutup
3. Alat untuk meradiasi biji jagung (Gamma cell 220 Cobalt Radiati-
on Unit)
4. Tanah seluas 244 m2
5. Cangkul, Arit, meteran, pasak dan ember
6. Pupuk Urea TSP, KCL
7. Timbangan elektrik dengan kepekaan 0,1 dan 0,0001 gr
8. Oven 45°C dan 100°C
579
9. Wiley mill
10. Kemikalin untuk analisis protein dan glukosa dengan bantuan
transmitan Dada SDeitrinic.
/IIetode.
Meradiasi BUi Ja~un~. Biji jagung yang sudah dipilih dimasukan
dalam kantong plastik kurang lebih 1 genggam dengan banyak kntong
36. 36 kantong tersebut terdiri dari 6 perlakuan dan 6 ulangan.
Radiasi dilakukan dilaboratorium fakultas MI PA-UGM, Yogyakarta,
dengan dosis 0, 2, 4, 6, 8, dan 10 krad.
Persiapan Penanaman. Tanah seluas 244 m2 diolah dengan baik dan
dibuat petak-petak sebanyak 36 yang terdiri 6 baris dan 6 kolom. Tiap
petak berukuran 140 em kearah utara-selatan dan 120 ke arah timur
barat. Di antara petak yang satu dengan yang lain dibuat galian
sedalam 20 em. Jarak antar kolom 30 em jarak antar 70 em.
Penanaman. Dibuat lubang tanam sedalam 5 em dan waktu menanam
diadakan pemupukan pertama dengan dibuatkan lubang sejauh 7 em dari
lubang biji dan dengan kedalaman 7 em. Pupuk terdiri dari eampuran
1,5 g urea, 1,5 g TSP, dan 0,75 g KCI untuk tiap Iubang tanam. Pe
nanaman dilakukan dengan metode Latin Square dengan jarak tanam 7
em. arah utara selatan dan 40 em arah timur barat. Pemupukan kedua
dilakukan pada umur 30 hari setelah penanaman dengan 1,5 g tiap
tanaman dengan jarak 15 em dari tanaman dan kedalam 10 em. Pemupukan
ketiga pada umur 50 hari setelah penanaman dengan periakuan seperti
pada pemupukan kedua.
Perawatan. Perawatan melipiti penyiraman bila tidak ada hujan
maupun tidak ada air dari selokan dan dilakukan tiap 2 hari sekali.
Penyiangan dan penggemburan tanah dilakukan tiap akan melakukan
pemupukan.
Pemetikan Hasil. Pemetikan hasil dilakukan setelah jagung
dengan umur 85 hari. Untuk pengamatan produksi dan anal isis kimia
diambil 4 batang seeara diagonal kemudian dibungkus kertas.
Analisis di Laboratorium. Cupl ikan yang diambil ditimbang di
laboratorium, kemudian di oven 500C setelah kering (kering udara)
ditimbang dan digiling dengan diameter saringan 0,5 Mm. Cuplikan
dalam bentuk tepung diambil 50 g. Selanjutnya diambil 3 g dimasukan
dalam kantong plastik yang bertutup dan di tambah aquades 10 mI.
Protein dan glukosa yang teriarut dalam air dapat dihitung konsen-
580
trasinya dengan fotospektronic. Perhitungan dapat dibantu dengan
kurva standar .
Data yan~ Diamati.
-Protein terlarut dalam air
-Glukosa
Analisis Data. Data dianalisis dengan analisis varian dari
Latin Square dan bila pengaruh perlakuan berbeda, maka perbedaan
tersebut di uji lebih lanjut dengan Duncan Multiple Ran~e Test.
HASIL DAN PEMBAHAN
Hasil analisis protein terlarut dalam air pada Tabel 1 menun
jukan adanya kenaikan kelarutan protein dengan perlakuan radiasi.
Seperti yang dikatakan oleh SOFYAN dan AMIRUDIN (13), radiasi dalam
batas tertentu akan menghasilkan suatu perubahan yang sangat mengun
tungkan. Perubahan dalam sintesa protein akan berpengaruh terhadap
kandungan protein, seperti dikatakan oleh SURYO (14) bahwa RNA dan
DNA mengontrol terjadinya sintesa protein. Sedangkan menurut
HENDRATNO (15) radiasi berpengaruh langsung dalam DNA dan RNA
begitu pula NORMAN (16) radiasi akan mengakibatkan perubahan biolo
gis yang berakibat terjadinya perbanyakan sel bahkan terjadinya
mutasi dan pengaruh radiasi akan bersifat reversible pada keadaan
tertentu. ACKERMAN (6) berpendapat pengaruh radiasi pada molekul
protein akan mengakibatkan perubahan fisis pada molekul protein,
yaitu kelarutannya.
Asam amino merupakan komponen penyusunan molekul protein,
sehingga perubahan asam amino akan menyebabkan perubahab protein.
Akibat radiasi kemungkinan asam-asam amino tertentu pada biji jagung
akan meningkat secara mendadak. Hal ini sesuai dengan pendapat LEY
(1972) dalam bukunya JOSEPHSON (17) yang mengadakan peneli tian pada
kedelai. Radiasi akan meningkatkan asam amino tirosin, lisin,
histidin dan triptof. Peningkatan kadar protein jagung diperkuat
oleh penelitian MERTZ (1964) dan NELSON (1968) yang disitasi BAKER
(18). Ada dua gen mutan yang bertanggungjawab dalam pengubahan mutu
protein jagung. Opaque-2 dapat meningkatkan lisin, triptof,
histilin, arginim, aspartat dan glisin dari protein dan flory-2
581
dapat menghasilkan yang serupa hanya saja metioninya juga naik.
Kenaikan protein terlarut bij i jagung akibat radiasi sinar gamma
(60Co) kemungkinan karena adanya asam-asam amino tersebut. Kenaikan
asma-asam amono tersebut secara biologis akan meningkatkan nilai
hayati bij i jagung. Radiasi sinar gama (60Co) pada bij i kecipir
menurut ROHAN I (19) akan meningkatkan kandungan protein sebesar
4,22% dari kontrolnya dengan dosis 5 krad. Pada biji jagung dosis
optimum 8 krad dengan peningkatan protein tersebut sebesar II, 98%
dibanding dengan kontrol. Hasil tersebut sesuai dengan pendapat
HUTABARAT (10) yang mengatakan bahwa dosis optimum radiasi stimulasi
dapat dicari. Jagung akibat radiasi menunjukan kenaikan yang nyata
seperti pada Tabel 3. Rata-rata kadar glukose bij j jagung akibat
radiasi menunjukkan kenaikan yang nyata seperti tecantum pada Tabel
4. Hal ini kemungkinan ada hubungannya dengan kenaikan a8am-asam
amino tertentu akibat adanya mutasi gen. Menurut DAVID (20) mutasi
gen mengubah kode DNA dan mengakibatkan sintesa molekul protein
dengan struktur primer yang berubah, struktur primer enzim sama
halnya struktur primer protein, khususnya bila asam amino yang baru
sangat berbeda dengan yang lama sehingga akan menyebabkan perubahan
metabolisme sel. Informasi untuk sintesis protein di8impan dalam DNA
dengan demikian menentukan kemampuan sel untuk mensintesis enzim.
Enzim merupakan protein yang khusus disintesis oleh sel hidup se
bagai bikalisator (21). Dengan meningkatnya protein maka akan me
ningkatkan enzim-enzim di dalam sel sehingga akan meningkatkan
metabol isme sel dan kemungkinan akan meningkatkan enzim-enzim lain
termasuk dalam sintesis glukosa. Mutasi gen akibat radiasi kemung
kinan ada hubunganya dengan pendapat WANN (1971) yang disitasi
TRENGGONO dkk (22) yang menemukan, gen mutan yang berbeda yang be
rpengaruh pada konsentrasi gula dalam jagung Manis dan gen tersebut
digunakan lagi untuk mengembangkan jagung Manis menjadi lebih Manis.
Perubahan gen karena pengaruh radiasi akan menyebabkan perubah
an gen pada pembentukan, fungsi dan aktivitas ensim-ensim yang di
hasilkan oleh gen mutan tersebut. Pengaruh radiasi pada biji jagung
mampu meningkatkan konsentrasi glukose sebesar 8,12% pada dosis 8