MAKALAH
FISIOLOGI
PENYIMPANAN BENIH
Efektivitas
Molekul Pelindung “ Lipid bodies ” Untuk Toleransi Desikasi
Oleh
:
Kelompok
II
Fitman : D1B1
12 067
PROGAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS HALU OLEO
2014
I. PENADAHULUAN
A. Latar Belakang
Benih
merupakan salah satu komoditi perdagangan dan merupakan unsur baku yang
mempunyai peranan penting dalam produksi pertanian. Secara agronomi, yang
dimaksud benih adalah fase generative dari siklus kehidupan tumbuhan yang
dipakai untuk memperbanyak dirinya secara generative.
Berdasarkan masa hidup, benih dapat
dibedakan atas benih orthodoks dan rekalsitran. Benih Ortodoks adalah benih
yang pada masak panen memiliki
kandungan kadar air yang relatif rendah. Benih kelompok ortodoks dicirikan oleh
sifatnya yang bisa dikeringkan tanpa menglami kerusakan. Viabilitas biji
ortodoks tidak mengalami penurunan yang berarti dengan penurunan kadar air
hingga di bawah 20%, sehingga biji tipe ini bisa disimpan dalam kadar air yang
rendah. Menurut Sutarno Dkk (1997) benih ortodoks tidak mati walaupun
dikeringkan sampai kadar air yang relatife sangat rendah dengan cara
pengeringan cepat dan juga tidak mati kalau benih itu disimpan dalam keadaan
suhu yang relative rendah, Sedangkan benih Rekalsitran adalah benih yang sangat
peka terhadap pengeringan dan akan mengalami kemunduran pada kadar air dan suhu
yang rendah. %). Menurut Sutarno Dkk (1997) Benih yang bersifat rekalsitran,
akan mati kalau kadar airnya diturunkan sebelum mencapai kering dan tidak tahan
di tempat yang bersuhu rendah.
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. Pada Kotiledon dan embrio yang didesikasi
dengan laju pengeringan cepat menghasilkan sukrosa terendah dibandingkan dengan
perlakuan laju pengeringan sedang dan lambat. Hal ini menunjukkan semakin cepat
laju pengeringan semakin banyak terjadinya perombakan cadangan makanan sehingga
persentase sukrosa menurun.
Umumnya pada
benih yang mengalami kemunduran terjadi penurunan kadar fosfolipid, protein
membran, fosfor anorganik mitokondria, aktivitas spesifik suksinat
dehidrogenase dan sitokrom oksidase serta laju respirasi. Kehadiran
gula juga sangat penting untuk menstabilkan membran, protein dan makro molekul
lainnya. Gula-gula terlarut dapat menggantikan air di sekitar hidrofilik
(polar) dan gugus-gugus fosfolipid membran, sehingga mencegah kebocoran
membran. Mekanisme lain dari gula adalah melindungi sel selama desikasi dengan
membentuk intra celular glass, dimana larutan menjadi pekat selama
pengeringan sehingga difusi air dihalangi. pada benih
yang mengalami kemunduran terjadi penurunan kadar fosfolipid, protein membran,
fosfor anorganik mitokondria, aktivitas spesifik suksinat dehidrogenase dan
sitokrom oksidase serta laju respirasi.
b. Tujuan
Untuk
mengetahui tingkat efektivitas molekul pelindung Lipid bodies untuk toleransi desikasi dan
tingkat kadar air yang sesuai untuk aktifitas lipid pada benih untuk toleransi
terhadap desikasi.
C. Kegunaan
Kegunaan
dari makalah ini yaitu sebagai bahan informasi bagi mahasiswa khususnya dalam
bidang ilmu pertanian untuk meningkatkan kreaktivitasnya dalam bidang akademik
dan perkuliahan.
II. PEMBAHASAN
Reed (1997) menyatakan bahwa perubahan komposisi fosfolipid
membran dalam mitokondria akan merubah bentuk protein yang terikat pada bilayer
lipid. Dilain pihak Kersie dan Thompson (1971) cit. Paul et al. (1978)
juga menemukan adanya perubahan fisik lipid membrane. fosfolipid
berfungsi menjalankan fungsi membran sehingga menurunnya kadar fosfolipid
membrane benih akan berpengaruh pada penurunan kadar protein membran. Meningkatnya kadar air benih akan menyebabkan fosfolipid
rusak yang dicerminkan oleh penurunan kadarnya. Bewley dan Black (1982)
menyatakan bahwa perubahan membran sel yang sudah menua ditunjukkan dengan
kadar fosfolipid membran yang rendah. (Leopold, 1994), meningkatnya
kadar air dan kelembaban menyebabkan kerusakan protein meningkat. Tingginya kadar
fosfolipid dan kadar protein membran mitokondria benih yang disimpan pada kadar
air 8% selama 1 bulan dan akan menunjukkan bahwa
struktur membran mitokondria teratur sehingga integritas membran tetap tinggi.
Pada
proses Peroksidasi lipid terjadi pada semua sel, tetapi dalam sel yang
berimbibisi secara penuh, air bertindak sebagai penyangga antara radikal bebas
yang dihasilkan secara autoxidatif dan makromolekul target, sehingga mampu
mengurangi kerusakan dan pengeringan pada benih
yang akan terjadi. Dengan
demikian, jika kadar air benih diturunkan maka autoksidasi menjadi lebih luas
dan dipercepat (oleh suhu tinggi), serta konsentrasi oksigen meningkat. Lipid
autoksidasi bisa jadi merupakan penyebab utama dari kerusakan benih pada kadar
air di bawah 6 persen. Di atas kadar air 14 persen, peroksidasi lipid
dirangsang oleh aktivitas enzim oksidatif hidrolitik seperti lipoxygenase,
sehingga peroksidasi lipid menjadi lebih aktif dengan meningkatnya kadar air.
Antara kadar air 6-14 persen, peroksidasi lipid cenderung minimal, karena air
yang tersedia cukup sebagai penyangga untuk melawan serangan radikal bebas
autoxidatif, tetapi tidak cukup untuk mengaktifkan lipoxygenase yang memediasi
produksi radikal bebas.
Lypoxigenases
berkontribusi terhadap degradasi sel dengan memodifikasi komposisi membran sel.
Pada tumbuhan tingkat tinggi, dua jalur utama degradasi sel melibatkan
aktivitas lipoxygenase untuk metabolisme asam lemak hydroperoxida. Satu jalur
menghasilkan asam traumatis (senyawa yang terlibat sebagai respon terhadap luka
pada sel tanaman) volatil C6-aldehida, dan C6-alkohol yang terbukti berkorelasi
dengan kerusakan benih. Jalur lainnya memproduksi asam jasmonic (molekul
berperan sebagai regulator dalam sel tanaman). Lipoxygenase diketahui
berasosiasi dengan hampir setiap bagian subselular tanaman, jadi mungkin
Lipoxygenase memiliki peran regulasi yang penting, termasuk kerusakan benih
akibat terhidrasi radikal bebas. Sebagai contoh, Zacheo et al (1998)
menemukan aktivitas lipoxygenase meningkat pada kelembaban (80 persen) dan suhu
(200 C) relatif tinggi selama proses penuaan alami biji almond. Dengan
demikian, mekanisme peroksidasi lipid mungkin berbeda-beda pada kondisi penuaan
jangka panjang (oleh enzim autoxidasi) jika dibandingkan dengan penuaan yang
dipercepat (misalnya, lipoxygenase). Hal ini sesuai dengan proposal yang
diajukan Wilson dan Mc Donald (1986b), serta Smith dan Berjak (1995) bahwa
benih yang terkena peristiwa peroxidative memecah lipid selama penyimpanan dan
selama imbibition. Perlu dicatat bahwa oksigen adalah merugikan untuk
penyimpanan benih, ini sesuai dengan fakta keberhasilan penyimpanan benih
hermetis dan peroksidasi lipid sebagai penyebab hilangnya integritas membran.
III. KESIMPULAN
Kesimpulan
yang dapat diambil dari makalah ini yaitu
Benih
yang mengalami kemunduran dapat dicerminkan oleh menurunnya kadar fosfolipid
dan protein membran dan laju respirasi Benih yang disimpan dengan kadar air 8%
dan 10% dapat mempertahankan mutu benih yang tetap tinggi dan mencegah
terjadinya desikasi.
DAFTAR PUSTAKA
Berjak P. 1995.
Recalcitrant a current assessment. Seed Sci Technol 16 : 155-166.
Bewley, J.D., and M.
Black. 1985. Physiology and Biochemistry of Seed in Relation to Germination.
Vol. II. Springer-Verlag. Berlin, Heidelberg, New York. 37 p.
Black M, Corbineau F,
Grzesik M, Guy P, Come D. 1996. Carbohydrate metabolism in the developing and
maturing wheat embryo in relation to its desiccation tolerance. J Exp Bot l47.
295 : 161 – 169.
Leopold. 1994. Glassy State and Seed
Storage Stability: A Viability Equation Analysis. Annals of Botany,
74:601-604.
Mc Donald. 1995. Principles
of Seed Sci. and Technol. Third Edition. Chapmand and Hall. New York. 409p.
Nabihatiy F. 2011. www. http://%20bebas%20benih.htm.
Pammenter
NW, Berjak P. 1999. A review of recalcitrant seed physiology in relation to
desiccation tolerance mechanism. Seed Sci Res 9 : 13 - 37.
Pammenter
NW, Berjak P. 2000. Aspect of Recalcitrant Seed Physiology. R Brass Fisiol
Veg 12 : 56 - 69.
Reed, D, 1997.
Mitochondrial Damage. Newsletter Article Spring/Summer. 1p.
Smith, JW, NW Pammenter, P Berjak dan
C. Walters. 2001. The Effect of Two Drying Rates on the Desiccation Tolerance
of Embryonic Axes of Recalcitrant Jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lamk.)Seeds.
Ann Bot 88: 653-664.
