8 BAB II LANDASAN TEORI A. Landasan Teori yang Mendukung

8
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Landasan Teori yang Mendukung Variabel Terikat
1. Vitamin C
Asam Askorbat atau yang lebih kita kenal dengan nama Vitamin C pertama
kali diisolasi sebagai zat murni pada tahun 1928 dan penentuan strukturnya
pada tahun 1933. Nama Ascorbic Acid berasal dari bahasa Latin Scorbutus
(gusi berdarah). Vitamin C adalah salah satu jenis vitamin yang terdapat pada
sayuran dan buah-buahan yang larut dalam air dan memiliki peranan penting
dalam menangkal berbagai penyakit. Vitamin ini juga dikenal dengan
nama kimia dari bentuk utamanya yaitu asam askorbat. Vitamin C termasuk
golongan vitamin antioksidan yang
mampu
menangkal
berbagai radikal
bebas ekstraselular. Berikut akan disampaikan beberapa kajian tentang
vitamin C oleh para ahli. Smirnoft (1996) menyatakan bahwa selain sebagai
pigmen, sayuran juga merupakan sumber vitamin C utama disamping buahbuahan. Salah satu fungsi vitamin C adalah sebagai antioksidan. Vitamin C
sering ditambahkan pada makanan untuk mencegah perubahan oksidatif,
karena vitamin C memiliki daya antioksidan. Menurut Mukaromah, dkk
(2010) pengaruh cara memasak (pengukusan dan perebusan) termasuk cara
pemotongan dan volume air yang digunakan serta suhu berpengaruh terhadap
kerusakan vitamin C.
Berdasarkan pernyataan Smirnoft (1996) diketahui bahwa selain pada buahbuahan, vitamin C juga terdapat pada sayuran. Salah satu fungsi vitamin C adalah
9
sebagai antioksidan. Kemudian dari pernyataan Mukaromah, dkk (2010), diketahui
bahwa kerusakan pada vitamin C dapat dipengaruhi oleh cara memasak, termasuk
saat proses pemotongan dan penambahan air yang digunakan.
Wariyah (2010) menyatakan bahwa:
Vitamin C berperan sebagai zat antioksidan yang dapat menetralkan
radikal bebas hasil oksidasi lemak, sehingga dapat mencegah beberapa
penyakit seperti kanker, jantung dan penuaan dini. Namun vitamin sangat
mudah mengalami oksidasi, sehingga dapat hilang atau berkurang selama
proses pengolahan maupun penyimpanan.
Berdasarkan kutipan Wariyah (2010), diketahui bahwa vitamin C sangat
berperan penting dalam menetralkan radikal bebas hasil oksidasi
lemak,
sehingga
dapat mencegah beberapa penyakit seperti kanker, jantung, hingga penuaan dini.
Namun vitamin C juga mudah mengalami oksidasi
penyimpanannya sehingga mudah sekali
akibat
pengolahan
dan
berkurang bahkan hilang.
2. Logam Berat Cd
Kadmium merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya
karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium
berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat
terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Secara prinsipnya pada
konsentrasi
rendah
berefek
terhadap
gangguan
pada paru-
paru, emphysema dan renal turbular disease yang kronis. Jumlah normal
kadmium di tanah berada di bawah 1 ppm, tetapi angka tertinggi (1.700 ppm)
dijumpai pada permukaan sampel tanah yang diambil di dekat pertambangan
biji seng (Zn).
Kadmium
lebih
mudah
diakumulasi
oleh tanaman dibandingkan dengan ion logam berat lainnya seperti timbal.
10
Logam berat ini bergabung bersama timbal dan merkuri sebagai the big three
heavy metal yang memiliki tingkat bahaya tertinggi pada kesehatan manusia.
Berikut akan dijelaskan beberapa kajian tentang logam berat Cd dari para
ahli:
Sudaryono (2014) menyatakan bahwa:
Logam berat hanya ditunjukkan kepada logam yang mempunyai berat jenis
lebih besar dari 5 gr/cm3. Namun, pada kenyataannya unsur-unsur metalloid
yang mempunyai sifat berbahaya juga dimasukkan ke dalam kelompok
tersebut. Dengan demikian yang termasuk ke dalam kriteria logam berat saat
ini mencapai kurang lebih 40 jenis unsur. Beberapa contoh logam berat yang
beracun bagi manusia adalah arsen (As), cadmium (Cd), tembaga (Cu),
timbal (Pb), merkuri (Hg), nikel (N), dan seng (Zn).
Berdasarkan kutipan Sudaryono (20014) diketahui bahwa logam berat
ditunjukkan kepada logam yang memiliki masa jenis lebih dari 5 gr/cm 3, namun
unsur metalloid yang memiliki sifat berbahaya bagi manusia juga dimasukkan ke
dalam kelompok logam berat, salah satu jenis logam berat yang beracun bagi
manusia adalah As, Cd, Cu, Pb, Hg, N, dan Zn.
Fauzia (2008:152) menyatakan bahwa:
Kadmium dihasilkan dari hasil samping ekstrasi timbal dan seng. Unsur ini
digunakan untuk keperluan aliansi (paduan logam) dengan titik
leleh rendah.
Kadmium dihasilkan dari pembakaran plastik dan rokok. Adanya kadmium dalam
tulang menyebabkan tulang berpori (menggantikan ion
Ca2+), sehingga tulang
menjadi mudah retak.
Berdasarkan kutipan Fauzia (2008:152), diketahui bahwa kadmium
dihasilkan dari pembakaran plastik dan rokok masyarakat luas. Terakumulasinya
logam berat kadmium ke dalam tubuh manusia berdampak pada tulang, karena
menyebabkan tulang berpori. Kadmiun menggantikan ion Ca2+ yang ada ditulang,
sehingga tulang mudah retak.
11
Darmono (2005) menyatakan bahwa:
Logam berat yang ada di lingkungan, tanah, air dan udara dengan suatu
mekanisme tertentu masuk ke dalam tubuh makhluk hidup. Tanaman yang
menjadi mediator penyebaran logam berat pada makhluk hidup, menyerap
logam berat melalui akar dan daun (stomata). Logam berat terserap ke dalam
jaringan tanaman melalui akar, yang selanjutnya akan masuk ke dalam siklus
rantai makanan.
Berdasarkan kutipan Darmono (2005), diketahui bahwa logam berat yang ada
di lingkungan dengan suatu mekanisme tertentu akan masuk ke dalam tubuh
makhluk hidup. Tanaman yang menjadi mediator, menyerap logam berat melalui
akar dan daunnya, kemudian terserap ke dalam jaringannya dan selanjutnya akan
masuk kedalam tubuh makhluk hidup dalam siklus rantai makanan.
Almeida (dalam Rumahlatu, dkk: 2012) menyatakan bahwa:
Kadmium (Cd) merupakan logam berat yang paling banyak ditemukan pada
lingkungan, khususnya lingkungan perairan, serta memiliki efek toksik yang
tinggi, bahkan pada konsentrasi yang rendah. Kadmium diketahui memiliki
waktu paruh yang panjang dalam tubuh organisme hidup dan umumnya
terakumulasi di dalam hepar dan ginjal.
Berdasarkan kutipan Almeida (dalam Rumahlatu, 2012) diketahui bahwa,
kadmium merupakan jenis logam berat yang banyak ditemukan pada lingkungan
sekitar perairan dan memiliki toksinitas yang tinggi meskipun pada konsentrasi yang
rendah. Jika kadmium terakumulasi dalam waktu yang lama pada tubuh organisme
hidup dapat membahayakan hepar dan ginjalnya.
Palar (dalam Istarani dan, Pandebesie, 2014) menyatakan bahwa:
Kadmium (Cd) memiliki karakteristik berwarna putih keperakan seperti
logam aluminium, tahan panas, tahan terhadap korosi. Kadmium (Cd)
digunakan untuk elektrolisis, bahan pigmen untuk industri cat, enamel, dan
plastik. Kadmium (Cd) merupakan salah satu jenis logam berat yang
berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah,
12
Kadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan
dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal .
Berdasarkan kutipan Palar (dalam Istarani dan, Pandebesie, 2014) diketahui
bahwa kadmium memiliki karakteristik berwarna putik keperakan, tahan panas, serta
tahan terhadap korosi. Kadmium biasa digunakan untuk industri cat, enamel, dan
plastik. Kadmium sangat bersifat toksik terhadap manusia, selain dapat merusak
pembuluh darah kadmium juga dapat beresiko pada hati dan ginjal jika
terakumulasinya dalam waktu yang cukup lama.
Widaningrum, dkk (2007) menyatakan bahwa:
Unsur logam berat Kadmium (Cd) terdapat dalam tanah secara alami dengan
kandungan rata-rata rendah yaitu 0,4 mg/kg tanah. Pada tanah yang bebas
polusi kandungannya adalah 0,06-1,00 mg/kg tanah. Peningkatan kandungan
kadmium dapat berasal dari asap kendaraan bermotor dan pupuk fosfat yang
terakumulasi di tanah. Pada umumnya tanaman menyerap hanya sedikit (15%) larutan kadmium yang ditambahkan ke dalam tanah. Akumulasi dalam
jangka waktu lama dapat meningkatkan kandungan kadmium dalam tanah
dan tanaman yang sedang tumbuh. Sayuran mengakumulasi kadmium lebih
banyak dibandingkan tanaman pangan yang lain.
Berdasarkan kutipan Widaningrum, dkk (2007) diketahui bahwa logam berat
kadmiun secara alami memang sudah terdapat di dalam tanah, namun terjadi
peningkatan kandungan kadmiun berasal dari asap kendaraan bermotor dan pupuk
fosfat yang terus terakumulasi di dalam tanah. Akumulasi dalam jangka waktu yang
lama dapat meningkatkan kandungan kadmium pada tanaman. Jenis tanaman sayuran
lebih banyak mengakumulasi kadmiun dibandingkan tanaman pangan lainnya.
Priandoko (2011) menyatakan bahwa:
Logam berat dapat masuk ke dalam lingkungan karena pelapukan batuan
yang mengandung logam berat secara residual di dalam tanah, penggunaan
bahan alami untuk pupuk dan pembuangan limbah pabrik serta limbah
rumah tangga. Logam berat yang masuk ke dalam lingkungan kebanyakan
13
berasal dari kegiatan manusia. Logam berat dilingkungan tidak
membahayakan kehidupan mahluk hidup tetapi logam berat membahayakan
apabila masuk ke dalam sistem metabolisme mahluk hidup dalam jumlah
melebihi ambang batas.
Berdasarkan kutipan Priandoko (2011), diketahui bahwa pada dasarnya
logam berat sudah terdapat didalam tanah karena pelapukan dari bebatuan yang
mengandung logam berat secara residual, penggunaan pupuk kimia maupun organik,
pembuangan limbah pabrik serta limbah rumah tangga. Logam berat yang terdapat
dilingkungan kebanyakan dari kegiatan manusia itu sendiri, seperti kegiatan
pemupukan sampai pada asap kendaraan bermotor. Logam berat dapat berdampak
negatif bagi kehidupan mahkluk hidup apabila logam berat tersebut masuk kedalam
sistem metabolisme makhluk hidup dalam jumlah yang melebihi ambang batas.
3. Lembar Kerja Praktikum Peserta Didik
Ketersediaan sarana dan prasarana sebagai pendukung keberhasilan
pembelajaran terkadang tidak mencukupi untuk melaksanakan proses belajar
secara mandiri. LKPS merupakan salah satu sarana pendukung keberhasilan
dalam proses pembelajaran. LKPS diharapkan mampu untuk menjawab
permasalah yang ada, serta mampu mengembangkan keterampilan proses
sains pada siswa. Berikut akan dijelaskan beberapa kajian tentang LKPS dari
beberapa ahli.
Arifin (2015) menyatakan bahwa:
Lembar Kerja Siswa (LKS) merupakan salah satu sarana pendukung
keberhasilan pembelajaran. LKS yang ada hanya berupa penjelasan singkat
dengan menggunakan deskripsi dan alur kerja secara tekstual (cookbook)
sehingga siswa tidak mampu mengkonstruk sendiri bahan dan peralatan yang
semula dianggap abstrak. LKS untuk praktikum yang ada saat ini hanya
terdapat pada buku ajar, modul atau diktat saja sehingga perlu dikembangkan
14
LKS khusus untuk praktikum. LKS tersebut kemudian dinamakan Lembar
Kerja Praktikum Siswa (LKPS).
Berdasarkan kutipan Arifin (2015), diketahui bahwa LKS yang digunakan
saat ini hanya berupa penjelasan singkat saja, sehingga siswa tidak dapat
mengkonstruk sendiri tentang bahan dan peralatan yang akan digunakan. LKS untuk
praktikum saat ini hanya terdapat pada buku ajar, modul, ataupun diktat. Sehingga
perlu dikembangkan LKS khusus saat melakukan praktikum, dan LKS tersebut
dinamakan LKPS.
Karsi dan Sahin (2009) menyatakan bahwa:
LKS adalah salah satu jenis bahan ajar yang digunakan untuk membantu
siswa belajar secara terarah. Sedangkan LKPS merupakan LKS yang
dirancang khusus untuk kegiatan pembelajaran dengan metode praktikum.
LKPS berupa lembar kegiatan yang tersusun secara kronologis dan berisi
informasi singkat tentang materi, pengantar untuk merumuskan masalah dan
hipotesis, prosedur kerja, hasil pengamatan, soal-soal yang dapat membantu
siswa dalam menemukan konsep, serta kesimpulan akhir dari praktikum
untuk mengasah setiap indikator keterampilan proses sains.
Berdasarkan kutipan Karsi dan Sahin (2009), diketahui bahwa, LKS
merupakan salah satu bahan ajar yang digunakan untuk membantu siswa belajar
secara terarah. Sedangkan LKPS adalah LKS yang dirancang khusus untuk kegiatan
pembelajaran yang melakukan praktikum. LKPS merupakan lembar kegiatan yang
tersususun secara kronologis dan berisikan informasi singkat tentang materi namun
memiliki kelengkapan lainnya seperti rumusan masalah dan hipotesis, prosedur kerja,
tabel hasil pengamatan, soal-soal yang akan membantu siswa dalam menemukan
konsep materi dan kesimpulan akhir dari pratikum yang sudah dilakukan sesuai
dengan indikator proses sains yang sudah direncanakan yaitu mengamati,
mengklasifikasi, mengukur, meramalkan, dan menjelaskan.
15
4. Kangkung Air
Kangkung air merupakan salah satu tanaman sayuran yang banyak
tumbuh di rawa-rawa atau sungai, kangkung air sama dengan kangkung
darat yaitu dapat dikonsumsi sebagai bahan makanan. Berikut klasifikasi
tumbuhan menurut ahli.
Tjitrosoepomo (1989) menyatakan bahwa:
Genus Ipomoea termasuk dalam Familia Convolvulaceae (Kangkungkangkungan), Sub-ordo Convolvuliineae, Ordo Tubiflorae, Kelas
Dicotyledoneae, Sub divisi Angiospermae, Divisi Spermathophyta. Familia
Covolvulaceae berupa herba atau semak berkayu, kebanyakan merayap atau
membelit, daun tunggal, duduk tersebar tanpa daun penumpu.
Berdasarkan kutipan Tjitrosoepomo (1989), diketahui bahwa genus Ipomoea
termasuk ke dalam Familia Convolvulaceae, sub-ordo Convolvuliineae, Ordo
Tubiflorae, Kelas Dicotyledoneae, Sub divisi Angiospermae, Divisi Spermathophyta.
Familia Covolvulaceae berupa herba, kebanyakan merayap atau membelit, daunnya
tunggal, dudukan daun tersebar dan tanpa daun penumpu.
Robin (2012) menyatakan bahwa:
Kangkung air dapat mengurangi pencemaran limbah roti, tekstil dan obatobatan. Tanaman air khususnya kangkung merupakan tanaman yang dapat
memanfaatkan kandungan nutrient buruk suatu perairan untuk dimanfaatkan
dalam proses hidupnya. Tumbuhan air dapat menghasilkan oksigen dan
menyerap nutrient yang masuk ke perairan seperti nitrogen dan fosfor.
Berdasarkan kutipan Robin (2012), diketahui bahwa kangkung air dapat
mengurangi pencemaran limbah roti, tekstil, dan obat-obatan. Kangkung air
merupakan tanaman yang dapat memanfaatkan kandungan nutrien buruk pada
perairan guna dimanfaatkan dalam proses hidupnya. tanaman kangkung air juga
16
menghasilkan oksigen dan menyerap nutrien yang masuk ke dalam perairan seperti
nitrogen dan fosfor.
Steenis (2006:324-325) menyatakan bahwa:
Kingdom
Subkingdom
Super Devisi
Devisi
Kelas
Sub Kelas
Ordo
Famili
Genus
Spesies
: Plantae (tumbuhan)
: Tracheobionta (tumbuhan berpembuluh)
: Spermatophyta (menghasilkan biji)
: Magnoliophyta (tumbuhan berbunga)
: Magnoliopsida (dikotil)
: asteridae
: Solanales
: Convolvulaceae (suku kangkung-kangkungan)
: Ipomea
: Ipomoea aquatica Forsk (kangkung air)
B. Landasan Teori yang Mendukung Variabel Bebas
1. Masa Panen
Suhartini (2008) menyatakan bahwa:
Umur panen sangat berpengaruh terhadap persentase bagian yang
dapat dimakan (edible portion). Mutu jagung manis yang dipanen terlalu awal
bijinya lebih kecil, sehingga bagian yang dapat dimakan lebih rendah. Sedang
jagung yang dipanen terlambat akan berkurang kemanisannya dan biji jagung
mempunyai tekstur yang keras.
Berdasarkan kutipan Suhartini (2008), diketahui bahwa masa panen
berpengaruh terhadap kualitas dan mutu dari jagung yang akan dikonsumsi. Jika
jagung manis yang dipanen lebih awal maka bijinya kecil, sehingga yang dapat
dikonsumsi hanya sedikit. Sedangkan pada jagung yang dipanen terlambat, maka
rasa manis akan berkurang dan biji akan keras. Oleh karena itu perlu untuk memanen
dengan tepat supaya mendapatkan kandungan gizi dan jumlah yang dikomsumsi
cukup.
Dhalimi (1990) menyatakan bahwa:
Penentuan saat panen yang tepat merupakan salah satu hal yang penting untuk
diperhatikan agar kita memperoleh hasil panen yang baik. Penentuan saat
17
panen dapat dilakukan dengan berdasarkan beberapa kriteria ataupun
indikator yang sebaiknya diikuti. Hal ini tergantung dengan apakah hasil
produksi akan langsung dijual atau akan dijadikan benih. Beberapa kriteria
tersebut diantaranya; berdasarkan visual/penampakan, fisik/morfologi, analisa
kimia, fisiologi, dan kadar air.
Berdasarkan kutipan Dhalimi (1990), diketahui bahwa penentuan saat panen
yang tepat merupakan faktor yang sangat penting untuk mendapatkan hasil panen
yang baik. Penentuan saat panen akan dilakukan berdasarkan beberapa kriteria
ataupun indikator yang sebaiknya diikuti, hal ini tergantung tujuan produksinya.
Beberapa
kriteria
tersebut
antara
lain;
berdasarkan
visual/penampakan,
fisik/morfologi, analisa kimia, fisiologi, dan kadar air.
Purwantiningsih (2012) menyatakan bahwa:
Pemetikan buah mempunyai hubungan yang erat dengan mutu buah.
Apabila buah dipetik terlalu muda, maka pengembangan cita rasa, zat
gizi
dan sebagainya akan terganggu. Sebaliknya apabila buah dipetik dalam
keadaan lewat matang, nilai gizi akan cepat hilang karena daya
simpannya akan berumur pendek. Umur petik sangat berpengaruh terhadap
kualitas dan daya simpan anggur, semakin tua anggur dipanen maka
semakin tinggi kadar gula, makin rendah total asamnya, tidak mudah
keriput dan makin singkat daya simpannya.
Berdasarkan kutipan Purwantiningsih (2012), diketahui bahwa pemetikan
ataupun pemanenan pada buah berpengaruh terhadap mutu buahnya.
dapat terjadi pada sayuran, jika sayuran dipanen
terlalu
pengembangan cita rasa serta gizi dan sebagainya akan
Hal
cepat
terganggu.
inipun
maka
Begitupun
sebaliknya, apabila dipanen dengan keadaan waktu yang lebih lama, maka nilai gizi
dari sayuran tersebut akan cepat hilang
pendek/sebentar.
karena
daya
simpannya
berumur
18
C. Hasil Penelitian yang Relevan
Beberapa penelitian yang relevan dengan penelitian ini diantaranya,
Widowati (2009: 56) menyimpulkan:
Besar akumulasi logam berat dalam tanaman sayuran seiring dengan
besarnya logam berat dalam air dan sedimen, akumulasi tertinggi pada genjer,
selnjutnya kangkung air , terendah selada air. Akumulasi pada semua macam
sayuran air dominan pada akar selanjutnya pada batang dan paling rendah
pada daun
Widowati
(2011:172-173)
menyimpulkan
“bagian
batang
paling
banyak
mengakumulasi logam berat dan semakin lama dipanen akumulasi logam berat
semakin besar”. Widowati (2012:38) yang menyimpulkan “selada air memiliki
kemampuan menyerap logam berat yang tertinggi, diikuti oleh kangkung air, dan
genjer. Akumulasi logam berat memberikan dampak bagi penurunan nutrisi untuk
protein, dan vitamin C”.
Muliadi (2013: 5) menyimpulkan Ipomea reptana merupakan fitoakumulator dan
hiperakumulator logam berat Ni, Cd, Cr dengan waktu optimum berlangsung pada
pekan ke-4. Nilai faktor translokasi NiCrCd. Distribusi masing-masing logam
Ni, Cr, Cs pada organ akar batang daun”.
Dari hasil penelitian Widowati (2009) diketahui bahwa besar akumulasi
logam berat pada tanaman sayuran sesuai dengan besarnya logam berat dalam air dan
sedimen pada tanaman sayuran itu tumbuh. Akumulasi tertinggi pada bagian
tanaman sayuran terletak pada akar, dan paling rendah terdapat pada daun. Kemudian
dalam penelitian Widowati (2011) diketahui bahwa bagian pada batang memiliki
akumulasi logam berat yang paling banyak dan jika semakin lama dipanen, maka
akumulasi logam berat tersebut semakin besar. Pada penelitian Widowati (2012)
19
diketahui bahwa tanaman sayuran air yang memiliki kemampuan menyerap logam
berat tertinggi adalah selada air, diikuti oleh kangkung air dan genjer. Akumukasi
logam berat pada tanaman ini berpengaruh terhadap penurunan nutrisi pada tanaman
sayuran air untuk protein dan vitamin C. Serta penelitian Muliadi (2013) diketahui
bahwa Ipomea reptana merupakan fitoakumulator dan hiperakumulator logam berat
Ni, Cd, Cr dengan waktu optimum yaitu berlangsung pada minggu ke-4.
D. Keterkaitan Antar Variabel
(X)
(Y)
Gambar 1. Bagan Hubungan Antar Variabel
X (variabel bebas) = masa panen 5 hari, 10 hari, dan 15 hari.
Y (variabel terikat) = kadar vitamin C pada kangkung air yang terpapar
logam berat Cd
Berdasarkan variabel di atas, peneliti memiliki pendapat bahwa ada kaitannya
antara variabel bebas (X) yaitu masa panen terdapat variabel terikat (Y) yaitu kadar
vitamin C pada kangkung air yang terpapar logam berat Cd. vitamin C atau Asam
Askorbat sangat mudah larut dalam air karena polaritasnya dan kemampuannya
membentuk ikatan hidrogen. Asam ini merupakan asam lemah dengan nilai pKa 4,17
mendekati nilai pKa asam karboksilat yaitu asam asetat. Vitamin C ini merupakan
suatu asam L-askorbat (secara kimia: 2-ketogulonolakton). Kedua gugus hidroksinya
mempunyai sifat asam melalui pemberian satu proton Asam Askorbat menjadi
anionnya yaitu askorbat, Kollman, dkk (1995: 328). Asam Askorbat (vitamin C)
20
adalah inhibitor organik. Struktur Asam Askorbat seperti ditunjukkan oleh gambar di
bawah ini:
Gambar 2. Struktur Asam Askorbat
Inhibitor organik ini merupakan suatu inhibitor yang ramah terhadap lingkungan.
Kristal Asam Askorbat ini sangat stabil di udara, tetapi di dalam larutan Asam
Askorbat
akan
cepat
teroksidasi
oleh
udara
dan
dengan
perlahan-lahan
berdekomposisi menjadi dehydro-ascorbic acid (DAA) Tjitro, dkk (1999:103).
Gambar 3. Struktur DAA
Pemanenan selama 15 hari diduga mempengaruhi pembentukan kadar vitamin C
pada kangkung air yang terpapar logam berat Cd yang di tanam pada media
21
hidroponik. Peneliti melakukan pemanenan kangkung air selama 15 hari dengan
2 kali pengulangan.
E. Kerangka Teoretik
Kerangka berfikir dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh
masa panen terhadap kadar vitamin C pada tumbuhan kangkung air (Ipomoea
aquatica). Tanaman kangkung diberi 3 perlakuan yang berbeda dengan 5 hari masa
panen, 10 hari masa panen dan 15 hari masa panen, dari 3 perlakuan yang berbeda
ini akan terlihat pada waktu pemanenan yang keberapakah kadar kandungan vitamin
C paling banyak pada tanaman kangkung air (Ipomoea aquatica) ditanam pada
media yang terpapar logam berat Cd. Diduga semakin lama masa panennya, maka
akan semakin banyak akumulasi logam berat pada batang dan daun, logam berat Cd
yang terserap pada tanaman kangkung air akan bertindak sebagai radikal bebas prooksidan, bila melebihi batas toleransi dapat menimbulkan keracunan bagi tumbuhan.
Untuk menghilangkan efek negatif radikal bebas, tanaman mengembangkan
mekanisme pertahanan diri dengan menerapkan sistem antioksidan oleh vitamin
antioksidan C. Radikal bebas pada logam berat Cd dapat dinetralisir oleh vitamin
antioksidan yang ada di dalam tanaman kangkung air itu sendiri, yaitu vitamin C
dengan cara menyumbangkan elektron kepada radikal bebas, kemudian bereaksi dan
merusak rantai reaksi radikal bebas, sehingga zat antioksidannya menghambat
oksidasi yang akan dirubah menjadi radikal bebas, jika semakin banyak logam berat
Cd yang terserap oleh tanaman kangkung air (Ipomoea aquatica). Vitamin C yang
terdapat dalam tubuh tanaman kangkung air dijadikan antioksidan untuk melawan
radikal bebas yang masuk, salah satu reaksi yang umum terjadi pada mekanisme
pengangkapan radikal bebas oleh antioksidan adalah Electron Transfer (ET), vitamin
22
C menyumbangkan elektronnya kepada radikal bebas sehingga radikal bebas tidak
masuk ke dalam membran sel. Semakin tinggi penyerapan logam berat Cd oleh
tanaman kangkung air, semakin banyak vitamin antioksidan C yang dibutuhkan
untuk menangkal reaksi radikal bebas, sehingga efek kadar vitamin C pada tanaman
kangkung air akan menurun.
Mencermati lama masa panen terhadap penyerapan logam berat dan
hubungannya dalam mempengaruhi kadar vitamin C melalui perubahan warna hijau
daun merupakan langkah antisipasi pengaruh negatif logam berat Cd. Perubahan
warna daun tanaman kangkung air pada konsentrasi Cd yang tinggi mengakibatkan
terjadinya perubahan warna menjadi kuning. Mineral Cd tidak memiliki fungsi
biologis sehingga bersifat toksik bagi makhluk hidup meskipun pada konsentrasi
yang rendah. Absorbsi Cd oleh akar tinggi sehingga mengalami perubahan warna
hijau, karena logam berat Cd dapat menggantikan unsur Mg dalam klorofil sehingga
daun mengalami klorosis.
Berdasarkan kerangka berpikir tersebut, maka peneliti membuat bagan alir
kerangka berpikir yang akan dilakukan oleh peneliti dalam menguji pengaruh masa
panen terhadap kadar vitamin C pada tanaman kangkung air yang terpapar logam
berat Cd, tertuang pada Gambar 4.
F. Hipotesis
Hipotesis dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Masa panen berpengaruh terhadap kadar vitamin C pada tanaman
kangkung air (Ipomoea aquatica) yang ditanam pada media tercemar Cd.
2. Pada masa panen yang tepat akan terjadi peningkatan kadar vitamin C
pada tanaman kangkung air (Ipomoea aquatica) yang ditanam pada
media tercemar Cd.
23
Logam berat Cd
Tanaman Kangkung
Air 5 hari masa
panen
Tanaman Kangkung
Air 10 hari masa
panen
Pada 5 hari masa
panen belum terjadi
penyerapan logam
berat Cd yang tinggi
sehingga logam berat
Cd belum
menggantikan unsur
Mg pada klorofil
daun, sehingga warna
daun tanaman
kangkung air masih
berwarna hijau, dan
belum terjadi
penurunan kadar
vitamin C.
Pada 10 hari masa
panen sudah mulai
terdapat tanda
penyerapan logam
berat Cd yang mulai
menggantikan unsur
Mg pada klorofil
daun, hal ini dilihat
dari perubahan warna
daun yang sudah
mulai menguning, dan
diperkirakan sudah
mulai terjadi
penurunan kadar
vitamin C pada daun.
Tanaman Kangkung
Air 15 hari masa
panen
Pada 15 hari masa
panen sudah
mengalami
penyerapan logam
berat Cd yang cukup
tinggi karena logam
berat Cd sudah
menggantikan unsur
Mg pada klorofil daun
sehingga daun
mengalami klorosis,
dan diperkirakan
sudah banyak
mengalami penurunan
kadar vitamin C pada
daun tanaman
kangkung air.
Akumulasi Logam berat Cd
tanaman
Vitamin C pada tanaman
kangkung air (Ipomoea aquatica)
Lembar Kerja Praktikum Siswa
(LKPS) Biologi
Gambar 4. Bagan Alir Kerangka Teoritik