Makalah Etilen
Table of Contents
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Makhluk hidup selalu
mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan adalah proses kenaikan
volume yang bersifat irreversible (tidak dapat balik) karena adanya penambahan
substansi termasuk di dalamnya ada perubahan bentuk yang menyertai penambahan
volume tersebut. Sedangkan perkembangan adalah proses menuju kedewasaan pada
makhluk hidup yang bersifat kualitatif yaitu makhluk hidup dikatakan dewasa
apabila alat perkembangbiakannya telah berfungsi. Seperti pada tumbuhan apabila
telah berbunga maka tumbuhan itu sudah dikatakan dewasa.
Pertumbuhan,
perkembangan, dan pergerakan tumbuhan dikendalikan beberapa golongan zat yang
secara umum dikenal sebagai hormon tumbuhan atau fitohormon. Penggunaan istilah
hormon sendiri menggunakan analogi fungsi hormon pada hewan; dan, sebagaimana
pada hewan, hormon juga dihasilkan dalam jumlah yang sangat sedikit di dalam
sel. Beberapa ahli berkeberatan dengan istilah ini karena fungsi beberapa
hormon tertentu tumbuhan (hormon endogen, dihasilkan sendiri oleh individu yang
bersangkutan) dapat diganti dengan pemberian zat-zat tertentu dari luar,
misalnya dengan penyemprotan (hormon eksogen, diberikan dari luar sistem
individu). Mereka lebih suka menggunakan istilah zat pengatur tumbuh (bahasa
Inggris plant growth regulator).
Hormon tumbuhan merupakan bagian dari proses regulasi genetik dan
berfungsi sebagai prekursor. Rangsangan lingkungan memicu terbentuknya hormon
tumbuhan. Bila konsentrasi hormon telah mencapai tingkat tertentu, sejumlah gen
yang semula tidak aktif akan mulai ekspresi. Dari sudut pandang evolusi, hormon
tumbuhan merupakan bagian dari proses adaptasi dan pertahanan diri
tumbuh-tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya. Terdapat
banyak hormon dalam tumbuhan itu sendiri, tapi khusus kali ini dalam makalah
ini hanya akan membahas mengenai Hormon Etilen.
1.2. RUMUSAN MASALAH
1. Apa pengertian etilen?
2. Bagaimana struktur kimia dan
karakteristik etilen?
3. Bagaimana sejarah penemuan etilen?
4. Bagaimana biosintesis dan metabolisme
etilen?
5. Bagaimana peranan gas etilen dalam
pertumbuhan dan perkembangan?
6. Bagaimana interaksi etilen dengan hormon
auksin?
7. Bagaimana hubungan etilen dengan
respirasi?
1.3. TUJUAN
1. Mengetahui pengertian etilen.
2. Mengetahui struktur kimia dan karakteristik
etilen.
3. Mengetahui sejarah penemuan etilen.
4. Mengetahui biosintesis dan
metabolisme etilen.
5. Mengetahui peranan gas etilen dalam
pertumbuhan dan perkembangan.
6.
Mengetahui
interaksi etilen dengan hormon auksin.
7. Mengetahui hubungan etilen dengan respirasi.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. PENGERTIAN ETILEN
Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari
hasil metabolisme normal dalam tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah
dan kerontokan daun. Etilen disebut juga ethene (Winarno, 2007). Senyawa etilen
pada tumbuhan ditemukan dalam fase gas, sehingga disebut juga gas etilen. Gas
etilen tidak berwarna dan mudah menguap (Yatim, 2007).
Hormon Gas Etilen adalah
hormon yang berupa gas yang dalam kehidupan tanaman aktif dalam proses pematangan
buah. Aplikasi mengandung ethephon, maka kinerja sintetis ethylen berjalan
optimal sehingga tujuan agar buah cepat masak bisa tercapai. (misalnya:
Etephon, Protephon) merk dagang antara lain: Prothephon 480SL. Gas Etilen
banyak ditemukan pada buah yang sudah tua (Vitriyatul, 2012).
Gas etilen adalah suatu
senyawa volatil yang dikeluarkan oleh buah-buahan dan sayuran segar. Jumlah gas
etilen yang dikeluarkan bervariasi menurut jenis buah dan sayuran segar yang
dihasilkan. Buah apel dikenal sebagai buah yang banyak menghasilkan gas etilen.
Menurut Griffin dan Sacharow dalam
Simbolon (1991), secara umum gas etilen akan mempercepat proses pematangan dan
pemasakan, kerusakan fisik dan fisiologis.
Etilen adalah hormon
tanaman alami yang penting pengaruhnya terhadap pelayuan dan pemasakan dari
buah klimakterik (Utama, 2006). Menurut Kader (1992), buah klimakterik yaitu
buah yang menunjukkan kenaikan produksi karbondioksida dan etilen yang besar
saat penuaan. Contoh buah klimakterik yaitu apel, alpukat, pisang, mangga, dan
tomat. Selama proses pematangan, buah klimakterik menghasilkan lebih banyak
etilen endogen daripada buah nonklimakterik. Menurut Hadiwiyoto (1981), etilen
endogen adalah gas etilen yag dihasilkan oleh buah yang telah matang dengan
sendirinya yang dapat memicu pematangan buah lain di sekitarnya.
2.2. STRUKTUR KIMIA DAN
KARAKTERISTIK ETILEN
Struktur kimia etilen sangat sederhana sekali yaitu
terdiri dari dua atom karbon dan empat atom hidrogen seperti yang terlihat pada
struktur kimia pada skema berikut:
Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari
hasil metabolisme normal dalam tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah
dan kerontokan daun. Etilen disebut juga ethane. Selain itu Etilen ( IUPAC
nama: etena) adalah senyawa organik, sebuah hidrokarbon dengan rumus C2H4
atau H2C=CH2. Ini adalah gas mudah terbakar tidak
berwarna dengan samar “manis dan musky bau“ ketika murni. Ini adalah yang
paling sederhana alkena (hidrokarbon dengan karbon-karbon ikatan rangkap ), dan
paling sederhana hidrokarbon tak jenuh setelah asetilena (C2H2)
(Vitriyatul, 2012).
Ada beberapa
karakteristik dari etilen yang perlu dipertimbangkan bila menguji pengaruhnya
terhadap penampilan produk pascapanen hortikultura segar. Etilen adalah:
·
gas volatil; secara fisiologis adalah
aktif dalam konsentrasi sangat kecil (0.01 ppm), memacu respon dari kebanyakan
jaringan;
·
utokatalitik, artinya saat produksinya
mulai dirangsang maka laju produksinya akan terus meningkat dengan laju
peningkatan tertentu (seperti bola salju menggelinding dari bukit);
·
diproduksi di dalam tanaman (etilen
endogenous). Faktor yang mempengaruhi
laju produksinya meliputi varietas, stadia kematangan, suhu, level oksigen dan
karbondioksida dan dapat disebabkan pula oleh berbagai bentuk pelukaan;
·
terdapat pula dilingkungan (etilen
exogenous) dan akan memacu produk untuk menghasilkan etilen endogenous.
Buah klimakterik dapat dipacu kemasakannya dengan mengekpos produk pada
sumber etilen exogenous. Proses ini
dinamakan “Pengendalian Kemasakan”. Jika
buah klimakterik telah mulai masak, buah tersebut menghasilkan sejumlah etilen
yang signifikan. Etilen yang dihasilkan
tersebut, dapat memulainya proses pemasakan produk buah klimakterik yang matang
atau belum masak atau meningkatkan kemunduran dari produk sensitif-etilen
(Utama, 2006).
2.3.
SEJARAH PENEMUAN ETILEN
Etilen telah digunakan sejak Mesir kuno, yang
akan luka buah ara untuk merangsang pematangan (melukai merangsang produksi
etilen oleh jaringan tanaman). Orang Cina kuno akan membakar dupa di kamar tertutup untuk meningkatkan pematangan pir.
Pada tahun 1864, ditemukan bahwa gas bocor dari lampu jalan menyebabkan
pengerdilan pertumbuhan, memutar tanaman, dan penebalan abnormal dari batang.
Pada tahun 1901, seorang ilmuwan Rusia bernama Dimitry Neljubow menunjukkan
bahwa komponen aktif adalah etilen Keraguan menemukan bahwa etilen
merangsang absisi pada tahun 1917. Ia tidak sampai 1934 yang Gane
melaporkan bahwa tanaman mensintesis etilen. Pada tahun 1935, Crocker
mengusulkan bahwa etilen adalah hormon tanaman yang bertanggung jawab untuk
pematangan buah serta penuaan dari vegetatif jaringan.
2.3. BIOSINTESIS
DAN METABOLISME ETILEN
Etilen diproduksi oleh tumbuhan tingkat tinggi dari
asam amino metionin yang esensial pada seluruh jaringan tumbuhan. Produksi
etilen bergantung pada tipe jaringan, spesies tumbuhan, dan tingkatan
perkembangan (Salisbury dan Ross, 1992). Etilen dibentuk dari metionin melalui
3 proses (McKeon dkk, 1995):
1. ATP
merupakan komponen penting dalam sintesis etilen. ATP dan air akan membuat
metionin kehilangan 3 gugus fosfat.
2. Asam
1-aminosiklopropana-1-karboksilat sintase(ACC-sintase) kemudian memfasilitasi
produksi ACC dan SAM (S-adenosil metionin).
3. Oksigen
dibutuhkan untuk mengoksidasi ACC dan memproduksi etilen. Reaksi ini
dikatalisasi menggunakan enzim pembentuk etilen.
Dewasa ini dilakukan penelitian yang berfokus pada efek pematangan buah.
ACC sintase pada tomat menjadi enzim yang dimanipulasi melalui bioteknologi
untuk memperlambat pematangan buah sehingga rasa tetap terjaga.
Produksi etilen Etilen
adalah senyawa organic hidrokarbon paling sederhana (C2H4)
berupa gas berpengaruh terhadap proses fisiologis tanaman. Etilen dikategorikan
sebagai hormon alami untuk penuaan dan pemasakan dan secara fisiologis sangat
aktif dalam konsentarsi sangat rendah (<0.005 uL/L) (Wills et al. dalam Utama, 2001). Klasifikasi komoditi
hortikultura berdasarkan laju respirasinya dapat dilihat pada Tabel berikut.
Tabel Klasifikasi komoditi hortikultura berdasarkan laju produksi etilen
Etilen dalam ruang penyimpanan dapat berasal dari
produk atau sumber lainnya. Sering selama pemasaran, beberapa jenis komoditi
disimpan bersama, dan pada kondisi ini etilen yang dilepaskan oleh satu
komoditi dapat merusak komoditi lainnya. Gas hasil bakaran minyak kendaraan
bermotor mengandung etilen dan kontaminasi terhadap produk yang disimpan dapat
menginisiasi pemasakan dalam buah dan memacu kemunduran pada produk
non-klimakterik dan bunga-bungaan atau bahan tanaman hias. Kebanyakan bunga
potong sensitive terhadap etilen. Produksi gas etilen yang memacu proses
kemunduran produk. Suhu juga berpengaruh terhadap peningkatan produksi etilen,
penurunan O2 dan peningkatan CO2 yang berakibat tidak
baik terhadap komoditi (Utama, 2001).
Pembentukan etilen dalam
jaringan-jaringan tanaman dapat dirangsang oleh adanya kerusakan-kerusakan
mekanis dan infeksi. Oleh karena itu adanya kerusakan mekanis pada buah-buahan
yang baik di pohon maupun setelah dipanen akan dapat mempercepat pematangannya.
Penggunaan sinar-sinar radioaktif dapat merangsang produksi etilen. Pada buah
Peach yang disinari dengan sinar gama 600 krad ternyata dapat mempercepat pembentukan
etilen apabila diberikan pada saat pra klimakterik, tetapi penggunaan sinar
radioaktif tersebut pada saat klimakterik dapat menghambat produksi etilen.
Produksi etilen juga dipengaruhi oleh faktor suhu dan oksigen. Suhu renah
maupun suhu tinggi dapat menekan produk si etilen. Pada kadar oksigen di bawah
sekitar 2 % tidak terbentuk etilen, karena oksigen sangat diperlukan. Oleh
karena itu suhu rendah dan oksigen renah dipergunakan dalam praktek penyimpanan
buah-buahan, karena akan dapat memperpanjang daya simpan dari buah-buahan
tersebut. Aktifitas etilen dalam pematangan buah akan menurun dengan turunnya
suhu, misalnya pada Apel yang disimpan pada suhu 30oC, penggunaan
etilen dengan konsentrasi tinggi tidak memberikan pengaruh yang jelas baik pada
proses pematangan maupun pernafasan. Pada suhu optimal untuk produksi dan
aktifitas etilen pada buah tomat dan apel adalah 32oC, untuk
buah-buahan yang lain suhunya lebih rendah.
2.4. PERANAN GAS ETILEN BAGI TUMBUHAN
Di dalam proses fisiologis, etilen mempunyai peranan penting. Wereing dan
Phillips dalam Vitriyatul (2012) telah mengelompokan pengaruh etilen dalam
fisiologi tanaman adalah sebagai berikut:
1. mendukung
respirasi climacteric dan pematangan buah
2. mendukung
epinasti
3. menghambat
perpanjangan batang (elengation growth) dan akar pada beberapa species tanaman
walaupun etilen ini dapat menstimulasi perpanjangan batang, coleoptyle dan
mesocotyle pada tanaman tertentu, misalnya Colletriche dan padi.
4. menstimulasi
perkecambahan
5. menstimulasi
pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan dengan pertumbuhan
secara longitudinal
6. mendukung
terbentuknya bulu-bulu akar
7. mendukung
terjadinya abscission pada daun
8. mendukung
proses pembungaan pada nanas
9. mendukung
adanya flower fading dalam persarian anggrek
10. menghambat
transportasi auxin secara basipetal dan lateral
11. mekanisme
timbal balik secara teratur dengan adanya auxin yaitu konsentrasi auxin yang
tinggi menyebabkan terbentuknya etilen. Tetapi kehadiran etilen menyebabkan
rendahnya konsentrasi auxin di dalam jaringan. Hubungannya dengan konsentrasi
auxin, hormon tumbuh ini menentukan pembentukan protein yang diperlukan dalam
aktifitas pertumbuhan, sedangkan rendahnya konsentrasi auxin, akan mendukung
protein yang akan mengkatalisasi sintesis etilen dan precursor.
Gas etilen digunakan
untuk mengendalikan pemasakan beberapa jenis buah. Teknik ini cukup cepat dan
memberikan pemasakan yang seragam sebelum dipasarkan. Buah yang umum
dikendalikan pemasakannya dengan etilen adalah pisang, tomat, pear, dan pepaya.
Buah non-klimakterik seperti anggur, jeruk, nenas, dan strawberry tidak dapat
dimasakan dengan cara ini (Utama, 2001).
Etilen merupakan hormon
tanaman yang mempunyai efek merangsang proses kematangan buah, tetapi juga
berpengaruh mempercepat terjadinya senesen pada sayur, bunga potong dan tanaman
hias lain. Etilen merupakan suatu gas yang disintesis oleh tanaman dan
mempunyai pengaruh pada proses fisiologi. Penggunaan gas etilen pada tanaman
mempunyai pengaruh yang sama dengan etilen dari tanaman. Pengaruh etilen
merangsang pematangan pada buah klimakterik, dan membuat terjadinya puncak
produksi etilen seperti pada buah non-klimakterik. Daya simpan buah akan
menurun dengan adanya pengaruh etilen. Pengaruh buruk etilen pada sayur umumnya
adalah mempercepat timbulnya gejala kerusakan seperti bercak-bercak coklat pada
daun letus. Pengaruh etilen pada tanaman hias seperti terjadinya gugur pada
daun, kuncup bunga, kelopak bunga, atau secara umum terjadi pada daerah
sambungan atau sendi tanaman (abscission zone) (Simbolon, 1991).
2.6. INTERAKSI ETILEN DENGAN AUXIN
Di dalam tanaman etilen
mengadakan interaksi dengan hormon auxin. Apabila konsentrasi auxin meningkat
maka produksi etilen pun akan meningkat pula. Peranan auxin dalam pematangan
buah hanya membantu merangsang pembentukan etilen, tetapi apabila
konsentrasinya etilen cukup tinggi dapat mengakibatkan terhambatnya sintesis
dan aktifitas auxin (Vitriyatul, 2012).
2.7 HUBUNGAN ETILEN DENGAN
RESPIRASI
Pematangan buah-buahan
biasanya juga dipercepat dengan menggunakan karbit atau kalsium karbida. Karbit
yang terkena uap air akan menghasilkan gas asetilen yang memiliki struktur
kimia mirip dengan etilen alami, zat yang membuat proses pematangan di kulit
buah. Proses fermentasi berlangsung serentak sehingga terjadi pematangan
merata. Proses pembentukan ethilen dari karbit adalah CaC2 + 2 H2O
→ C2H2 + Ca(OH)2. Dengan penambahan karbit
pada pematangan buah menyebabkan konsentrasi ethilen menjadi meningkat. Hal
tersebut menyebabkan kecepatan pematangan buah pun bertambah. Semakin besar
konsentrasi gas ethilen semakin cepat pula proses stimulasi respirasi pada
buah. Hal ini disebabkan karena ethilen dapat meningkatkan kegiatan-kegiatan
enzim karatalase, peroksidase, dan amilase dalam buah. Selain itu juga, ethilen
dapat menghilangkan zat-zat serupa protein yang menghambat pemasakan buah.
Respirasi merupakan proses pemecahan komponen organik (zat hidrat arang, lemak
dan protein) menjadi produk yang lebih sederhana dan energi. Aktivitas ini
ditujukan untuk memenuhi kebutuhan energi sel agar tetap hidup (Muzzarelli,
1985). Kecepatan respirasi merupakan indeks yang baik untuk menentukan umur
simpan komoditi panenan. Intensitas respirasi merupakan ukuran kecepatan
metabolisme dan seringkali digunakan sebagai indikasi umur simpan. Suatu proses
respirasi yang kecepatannya tinggi biasanya dihubungkan dengan umur simpan yang
pendek. Keadaan ini juga dapat menunjukkan kecepatan penurunan mutu komoditi
simpanan dan nilai jual (harga). Respirasi merupakan suatu proses komplek yang
dipengaruhi atau diatur oleh sejumlah faktor. Mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi
respirasi penting artinya untuk penanganan dan penyimpanan komoditi panenan
(Vitriyatul, 2012).
BAB
III
PENUTUP
3.1. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang di
ambil dari makalah ini, yaitu :
1.
Sejarah dari Gas Etilen dimulai dari Mesir kuno, di
kenal pada tahun 1901 dan berkembang dari tahun 1935 sampai sekarang
2.
Gas Etilen itu merupakan hormon yang dihasilkan oleh
buah yang sudah tua atau matang, dan merupakan senyawa organik dengan rumus
kimia C2H4.
3.
Peran utama dari Gas Etilen adalah membantu dalam
proses pematangan buah, tapi dampak negatifnya masa penyimpanan menjadi lebih
pendek.
4. Produksi
Gas Etilen di dapat dari asam amino metionin yang
esensial pada seluruh jaringan tumbuhandan sangat bergantung pada tipe
jaringan, spesies tumbuhan, dan tingkatan perkembangan.
5. Aktifitas
Gas Etilen Di pengaruhi oleh Suhu, luka, sinar radioaktif, adanya O2 dan H2O,
Hormon auksin, dan tingkat kematangan buah itu sendiri.
3.2. SARAN
Agar dalam proses
pemberian materi kepada mahasiswa, ada baiknya ada buku atau diktat untuk di
jadikan landasan dalam mata kuliah ini
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Etilen
http://phyovhyo.wordpress.com/2012/03/18/gas-etilen/
http://ilmubiologi-belajarbiologi.blogspot.com/2010/01/hormon-gas-etilen.html
http://pawzoa.wordpress.com/tag/gas-etilen/
Dewi I. 2008. Peranan dan Fungsi Fitohormon bagi Pertumbuhan
Tanaman. Universitas Padjadjaran Bandung.
Ganggus, Arianto. 2010. http://ariantoganggus.blogspot.com/2010/01/horrmon-ethylen.html
Demikianlah yang saya bagikan mengenai etilen smeoga bermanfaat.
Demikianlah yang saya bagikan mengenai etilen smeoga bermanfaat.