Nasi putih meningkatkan risiko diabetes tipe 2

Nasi putih meningkatkan risiko diabetes tipe 2, klaim studi. risiko diabetes tipe 2 meningkat secara signifikan jika nasi putih dimakan secara teratur, klaim sebuah penelitian yang diterbitkan hari ini di bmj.com.
Para penulis dari Harvard School of Public Health melihat studi sebelumnya dan bukti hubungan antara makan nasi putih dan risiko diabetes tipe 2 . Studi mereka berusaha untuk menentukan apakah risiko ini tergantung pada jumlah beras yang dikonsumsi dan jika asosiasi kuat bagi penduduk Asia , yang cenderung makan nasi lebih putih dari dunia Barat .
Para penulis menganalisis hasil empat studi : dua di negara-negara Asia ( China dan Jepang ) dan dua di negara-negara Barat ( Amerika Serikat dan Australia ) . Semua peserta bebas diabetes di studi dasar .
Beras putih adalah jenis yang dominan dari beras yang dimakan di seluruh dunia dan memiliki nilai GI yang tinggi . Diet GI tinggi berhubungan dengan peningkatan risiko terkena diabetes tipe 2 . Jumlah rata-rata beras yang dimakan bervariasi antara negara-negara Barat dan Asia , dengan penduduk Cina makan rata-rata empat porsi sehari , sementara orang-orang di dunia Barat makan kurang dari lima porsi dalam seminggu .
Sebuah tren yang signifikan ditemukan di kedua negara Asia dan Barat dengan hubungan yang lebih kuat ditemukan di antara wanita dibandingkan pria . Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa nasi lebih putih dimakan , semakin tinggi risiko diabetes tipe 2 : penulis memperkirakan bahwa risiko diabetes tipe 2 meningkat sebesar 10 % dengan masing-masing meningkat porsi nasi putih ( dengan asumsi 158g per porsi ) .
Nasi putih memiliki kandungan rendah nutrisi dari beras merah termasuk serat , magnesium dan vitamin , beberapa di antaranya berhubungan dengan rendahnya risiko diabetes tipe 2 . Para penulis melaporkan , karena itu, bahwa konsumsi tinggi nasi putih dapat menyebabkan peningkatan risiko karena rendahnya asupan nutrisi.
Sebagai kesimpulan, penulis menyatakan bahwa " asupan nasi putih lebih tinggi dikaitkan dengan peningkatan risiko diabetes tipe 2. " Hal ini berlaku untuk kedua budaya Asia dan Barat , meskipun karena temuan menunjukkan bahwa semakin banyak beras yang dimakan semakin tinggi risiko , diperkirakan bahwa negara-negara Asia berada pada risiko yang lebih tinggi . Para penulis merekomendasikan makan biji-bijian , bukan karbohidrat olahan seperti nasi putih , yang mereka harap akan membantu memperlambat epidemi diabetes global.
Dalam editorial yang menyertai , Dr Bruce Neal dari University of Sydney menunjukkan bahwa lebih banyak, penelitian yang lebih besar diperlukan untuk mendukung hipotesis penelitian bahwa nasi putih meningkatkan kemungkinan mendapatkan diabetes tipe 2 .

JURNAL PENELITIAN IMBIBISI BIJI

         Faktor-faktor yang mempengaruhi terbentuknya imbibisi pada kacang merah dan padi adalah tekanan, kulit biji, dan substratnya. Semakin kecil tekanan benih daripada tekanan larutan, maka semakin besar juga proses imbibisi. kulit biji tipis, mengandung subsrat yang mudah larut dalam air dan tidak mudah kering pada tanaman yang biasanya terjadi. Hal ini sesuai dengan literatur Poedjiadi dan Suprayanti (2009) yang menyatakan bahwa perpindahan air dari tekanan yang tinggi ke tekanan rendah dan disebut tekanan osmosis.

         Faktor yang mempengaruhi ketidakakuratan data disebabkan oleh kurangnya perhatian yang mengakibatkan potensi air biji rendah akan menghambatproses imbibisi biji, dimana hal ini terjadi pada biji yang kering dan keriput. Selain itu juga dipengaruhi komponen absorpsi dan substansi biji. Hal ini sesuai dengan literatur Kartasapoetra (2004) yang menyatakan bahwa kadar air benih pada kondisi dipengaruhi oleh factor kelembapan relative yang dimanfaatkan secara gambar grafis antara kadar air benih dan lembab relative.

         Perendaman biji yang lebih baik adalah pada waktu 48 jam. Hal ini karena waktu tersebut pengabsorbsian air oleh biji diharapkan mencapai 90% dan proses imbibisi terjadi. Hal ini sesuai dengan literature Milthrope (1988) yang menyatakan bahwa kadar air diatas 14% akan mengakibatkan biji berkecambah dan pada proses ini mengalami imbibisi dari perkecambahan.

         Berat padi yang direndam selama 48 jam bertambah sebesar 18 gr, sedangkan pada kacang merah 25,5gr. Hal ini karena kacang merah mengandung protein dan padi mengandung zat tepung. Zat tepung lebih mudah larut,tetapi padi memiliki kulit yang tipis, sehingga lebih banyak menyerap air dan biji bertambah besar. Oleh karena itu, air yang diserap dapat menuju embrio dan endosperm.

         Pada percobaan diperoleh padi memiliki pertambahan beratdari hasilpenyerapan karena fluktuasi pertambahan beratnya tiap satuan waktu tak naik melainkan beritme naik. Hal ini dikarenakan oleh radikula. Hal itu sesuai dengan literature Wilkins (1994) yang menyatakan bahwa penyerapan air akan meningkat pada saat munculnya radikula, penyimpanan dan kecambah yang sedang tumbuh.

         Pada percobaan diperoleh bahwa persentase kadar air tertinggi pada padi diperlakuan 48 jam sebesar 44,44% sednagkan pada kacang merah pada perlakuan 48 jam sebesar 60,7%. Hal ini dikarenakan penyerapan air oleh biji kacang merah lebih fluktuatif daripada penyerapan air pada biji padi. Hal ini sesuai dengan literature Kartasapoetra (2004) yang menyatakan bahwa penyerapan kadar air oleh benih dipengaruhi oleh kelembaban relative tiap waktu perendaman.

         Dari hasil percobaan diperoleh hasil bahwa biji padi persen kadar air tertinggi adalah pada perendaman selama 48 jam sebesar 44,44% dan terkecil pada perendaman 1 jam sebesar 28,57%. Hal ini terjadi karena pada kondisi berbeda memungkinkan penyerapan air yang berbeda, sehingga variasi perbedaan, sehingga variasi perbedaan besar. Hal ini sesuai dengan literatur Wilkins (1994) yang menyatakan bahwa penyerapan air terjadi samapi sel/jaringan yang mempunyai kandungan air 2% samapi dengan 90%.

         Dari hasil percobaan daya hisap yang paling tinggi pada biji kacang merah yakni 60,7 pada perendaman 48 jam. Hal ini terjadi karena kacang merah memiliki kulit biji yang tipis dan luas penampang yang besar sehingga memungkinkan masuknya air terabsorbsi banyak. Hal ini sesuai dengan literatur Lakitan (1998) yang menyatakan bahwa air yang tersedia dan akar memungkinkan terjadinya absorbs yang memungkinkan masuknya air hingga embrio dan endosperm.

JURNAL : IMBIBISI BIJI

IMBIBISI BIJI

               Proses imbibisi dipengaruhi oleh susunan kimiawi kulit dan cadangan makanan benih, umur benih, tekanan osmosis air, permeabilitas kulit beih dan suhu. Laju imbibisi pada awal proses imbibisi berlangsung relative cepat hingga sampai pada titik tertentu laju ini akan menurun (Kuswanto, 1996).

               Pada hakikatnya osmosis adalah suatu proses difusi. Para ahli kimia mengatakan bahwa osmosis adalah difusi dari setiap pelarut melalui suatu selaput yang permeable secara differensial.membran sel yang meloloskan molekul tertentu, tetapi menghalangi molekul ion disebut permeable secara diferensial. Pelarut universal adalah air (Kimball, 1983).

               Air merupakan suatu molekul yang sederhana, terdiri dari 1 atom oksigen dan 2 atom hydrogen, sehingga berat molekulnya hanya 18g/mol. Terlepas dari kesederhanaannya kompisisi atom penyusunnya dan ukuran molekulnya, air merupakan dan mempunyai beberapa karakteristik yang unik. Karakteristik tersebut disebabkan karena rangkaian kedua atom H pada atom O tidak membentuk garis lurus. Rangkaian ini membentuk sudut 105^o. besarnya sudut ini selalu sama jika air dalam bentuk padat (es),tetapi agar bervariasi jika air dalam bentuk cair. Walaupun rata-rata besarnya sudut tetap 105^o (Lakitan, 1998).

               Imbibisi merupakan penyusupan atau penyerapan air dengan ruangan antar dinding selnya akan mengembang, masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji serealia yang direndam pada beberapa jam (Pandey dan Sunha, 1995)..

               Imbibisi merupakan penyusupan atau peresapan air dengan ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang, masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji serealia yang direndam pada beberapa jam

(Pandey dan Sunha, 1995).

               Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan morfologi, fisiologi, dan biokimia. Tahap pertama suatu perkecambahan benih dimulai dengan proses penyerapan air benih, melunaknya kulit benih dan hidrosi dari protoplasma. Tahap kedua dimulai dengan kegiatan-kegiatan sel dan enzim-enzim serta naiknya tingkat respirasi benih tahap ketiga merupakan tahap dimana terjadi penguraian bahan-bahan seperti karbohidrat, lemak dan protein menjadi bentuk-bentuk yang melarut dan ditranslokasikan ke titik tumbuh. Tahap keempat adalah asimilasi dari bahan-bahan yang telah diuraikan tadi di daerah meristematik untuk menghasilkan energy bagi kegiatan oembentukan komponen dan pertumbuhan sel-sel baru. Tahap kelima adalah pertumbuhan kecambah melalui proses pembelahan, pembesaran, dan pembagian sel-sel (Sutopo, 1998).

               Air yang cukup selam proses imbibisi dan perkecambhan dan air tersebut dapat mencapai embryo dan endosperm/daun lembaga. Hal ini terjadi karena air tersebut dapat mencapai melalui kulit benih serta air tersedia disekitar benih (around) dan berhubungan dengan benih (Vicinity) (Lakitan, 1998).

               Penyerapan air oleh benih yang terjadi pada tahap pertama biasanya berlangsung sampai jaringan mempunyai kandungan air 2% sampai 90% dan akan mengikat lagi pada saat munculnya radicle sampai jaringan penyimpanan dan kecambah yang sedang tumbuh mempunyai kandungan air 90% (Wilkins, 1994).

               Sebagai pelarut zat-zat pada makanan dalam tubuh ialah air. Oleh karena itu osmosis yang terjadi ialah proses perpindahan air melalui membrane sel. Perpindahan air berlangsung dari larutan yang encer kedalam larutan yang lebih pekat dan terjadi tekanan dari zat cair yang disebut tekanan osmosis. Sel dalam tubuh dikelilingi oleh cairan tertentu yang mempunyai tekanan osmosis yang sama dengan plasma sel. Dalam hal ini kedua cairan itu disebut isotonik (Poedjiadi dan Supriyanti, 2009).

               Benih dengan kadar iar dibawah sepuluh persen akan dapat bertahan lebih lama apabila CO₂ pada udara disekelilingi benih tersebut kenyataannya lebih tinggi daripada O₂ pada udara itu. Benih dengan kadar air diatas 14% akan lebih pendek umurnya karena uap air disekeliling benih itu akan menurunkan O₂ nya dan menaikkan CO₂  pada udara itu (Milthorpe dan Moorby, 1988).

               Walaupun air dapat bertindak sebagai pereaksi (reaktan) atau sebagai produk suatu reaksi kimia, tetapi yang lebih penting adalah air menciptakan lingkungan yang memungkinkan untuk berlangsungnya berbagai reaksi biokimia dalam sel tumbuhan (Lakitan, 2008).

               Untuk mengukur atau memperkirakan kadar air benih pada tiap kelembapan relatif, lazimnya dimanfaatkan gambaran grafis dari hubungan antara kadar air benih dan lembab relatif lingkungannya pada suatu waktu, pada suhu yang konstan (Hygroscopic Equilibrium Curve) yang disebut isothermal absorpsi. Kurva-kurvanya ditetapkan dengan cara mengukur absorpsi atau desorbsi pada kelembapan relatif yang berurutan (Kartasapoetra, 2004).

               Perlu diingat bahwa struktur dinding sel dan membrane sel berbeda. Membran memungkinkan molekul air melintas lebih cepat paripada unsur terlarut. Dinding sel primer biasanya sangat permeable terhadap keduanya.memang membrane sel tumbuhan memungkinkan berlangsungnya osmosis., tetapi dinding sel yang tegar itulah yang menimbulkan tekanan sel (Salisbury dan Ross, 1995).

Jurnal : Laporan Hasil dan Pembahasan Kuoesien Respirasi

HASIL DASA

HASIL DAN PEMBAHASAN

Komoditi	Da (mm)	Db (mm)
Jagung (Zea mays L.)	57 mm	122 mm
Kacang Hijau (Phaseolus radiatus L.)	53 mm	111 mm

Perhitungan

Komoditi : Jagung (Zea mays L.)

Va Jagung = πr Da     

                  = 3,14(2,5)(57)

                  = 447,45

Vb  Jagung = πr Db   

                  = 3,14(2,5)(122)

                  = 957,7

Pa Jagung = Da = 57 =  4,38 mm

                     13    13

Pb Jagung = Da = 122  = 9,38 mm

                     13     13

Va’ Jagung  =  Va jagung + Va (760-Pa)                  

                         760

        =  447,45 + 447,45 (760-4,38)

                                      760

                     =   338209,59

                              760

                     =   445,01

Vb’ Jagung  =  Vb jagung + Vb (760-Pb)                 

                         760

        =  957,7 + 957,7 (760-9,38)

                                      760

                     =  957,7 +718868,774

                                    760

                     =  947,14

Maka, KR jagung =  Vb’ – Va’

                                       Vb

                             = 947,14 – 445,01

                                       957,7

                              = 0,53

Komoditi : Kacang Hijau (Phaseolus radiatus L.)

Va Kacang Hijau  = πr Da     

                              = 3,14(2,5)(53)

                              = 416,26

Vb  Kacang Hijau = πr Db     

                              = 3,14 (2,5) (111)

                              = 871,79

Pa Kacang Hijau  = Da = 53  = 4,07 mm

                                13     13

Pb Kacang Hijau  = Da = 111  = 8,53 mm

                                13      13

Va’ Kacang Hijau   =  Va kacang hijau + Va (760-Pa)                     

                                        760

                    =  416,26 + 416,26 (760-4,07)

                                                       760

                                =  416,26 + 416,26(755,93)

                                                760

                                =  414,36

Vb’ Kacang Hijau   =  Vb kacang hijau + Vb (760-Pb)                    

                              760

                    =  871,79 + 871,79 (760-8,53)

                                                       760

                                 =  871,79 + 871,79 (751,47)

                                                        760

                                 =  863,15

Maka KR Kacang Hijau  = Vb’ – Va’

                                                 Vb

                                         = 863,15 – 414,36

                                                   871,79

                                         = 0,51

Pembahasan

            Berdasarkan hasil praktikum, diperoleh KR jagung (Zea mays L.) adalah sebesar 0,53 . Hal ini dikarenakan bahwa jangung mengandung Karbohidrat yang tinggi dan kandungan lemak yang rendah sehingga laju respiasi tinggi. Hal ini sesuai dengan literatur Salisburi dan Ross (1991) yang menyatakan bahawa pada dasarnya, proses respirasi bertujuan untuk menghasilkan ernergi yang dipengaruhi oleh ketersediaan substrat. Substrat pada tanaman adalah hal yang penting dalam melakukan respirasi . Tumbuhan yang memiliki kandungan substrat yang banyak maka laju respirasinya akan meningkat

Berdasarkan hasil praktikum, didapat KR kacang  hijau (Phaseolus radiates L.) adalah sebesar 0,51. Hal ini karena kacang hijau mengandung protein dan lemak yang tinggi sedangkan faktor yang mempengaruhi tingginya laju respirasi adalah pada substrat karbohidrat. Hal ini sesuai dengan literatur Pandey dan Sinha (1995) yang menyatakan bahwa Nilai KR untuk laju respirasi substrat karbohidrat = 1, protein < 1 (0,8 - 0,9), lemak < 1 (0,7) dan asam organik > 1 (1,33)

                 Banyak Faktor yang berpengaruh terhadap laju respirasi. Mulai dari faktor internal dan faktor eksternal. Faktor ini dapat meliputi perkembangan organ, suhu, ketersediaan O₂, substrat, dan lain-lain. Hal ini sesuai dengan literatur Pantastico (1993) yang menyatakann bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi terbagi dua, yaitu: 1) Faktor internal  Semakin tinggi tingkat perkembangan organ, semakin banyak jumlah CO₂ yang dihasilkan. Susunan kimiawi jaringan mempengaruhi laju respirasi, pada buah-buahan yang banyak mengandung karbohidrat, maka laju respirasi akan semakin cepat. Produk yang lebih kecil ukurannya mengalami laju respirasi lebih cepat daripada buah yang besar, karena mempunyai permukaan yang lebih luas yang bersentuhan dengan udara sehingga lebih banyak O₂ berdifusi ke dalam jaringan. Pada produk-produk yang memiliki lapisan kulit yang tebal, laju respirasinya rendah, dan pada jaringan muda proses metabolisme akan lebih aktif 2) Faktor eksternal Umumnya laju respirasi meningkat 2-2,5 kali tiap kenaikan 10°C. Pemberian etilen pada tingkat pra-klimaterik, akan meningkatkan respirasi buah klimaterik. Kandungan oksigen pada ruang penyimpanan perlu diperhatikan karena semakin tinggi kadar oksigen, maka laju respirasi semakin cepat. Konsentrasi CO₂ yang sesuai dapat memperpanjang umur simpan buah-buahan dan sayuran karena terjadi gangguan pada respirasinya.

                 Bagian-bagian tumbuhan yang melakukan respirasi adalah ujung batang, ujung akar, tunas, biji dan kecambah. Namun dalam hal ini bagian yang dipakai adalah kecambah . Bagian ini dipakai karena kecambah adalah yang paling aktif melakukan respirasi. Hal ini sesuai dengan literatur Putra (2010) yang menyatakan bahwa kecambah melakukan pernafasan untuk mendapatkan energi yang dilakukan dengan melibatkan gas oksigen (O₂) sebagai bahan yang diserap atau diperlukan dalam menghasilkan karbondioksida (CO₂), air (H₂O) dan sejumlah energi.

                 NaOH merupakan larutan yang digunakan untuk mengikat CO₂ sebab bersifat higroskopis. Bergeraknya larutan methylblue setelah penumpahan NaOH merupakan indikator akan berlangsungnya respirasi pada kecambah. Selain itu NaOH akan mengikat CO₂ yang akan berpengaruh terhadap nilai KR yang dihasilkan. Adapun reaksi pengikatannya karbondioksida oleh NaOH dalah 2NaOH + CO₂             Na₂CO₃ + H₂O. Hal ini sesuai dengan literatur Bhat (1999) yang menyatakan bahwa Dalam kondisi alkali atau basa, pembentukan bikarbonat dapat diabaikan karena bikarbonat bereaksi dengan OH^- membentuk CO₃^2-  .

                Dalam prinsip kerjanya, yang dipakai pada prosespercobaan kuosien respirasi adalah kecambah. Pertama NaOH akan ditumpahkan pada kecambah didalam erlenmeyer untuk mengikat karbondioksida dan mempercepat reaksi respirasi yang terjadi pada kecambah. Proses penguapan larutan yang terjadi didalam erlenmeyer menyebabkan terjadinya penurunan tekanan hingga terjadi kenaikan methylblue pada pipa kapiler. Hal ini sesuai dengan literatur Tjitrosomo (1980) yang menyatakan bahwa pada proses respirasi oksigen digunakanan karbondioksida dibebaskan. Penambahan larutan dalam menyebabkan pengikatan yang terjadi pada karbondioksida dan kurang dalam cahaya kedua proses itu berlangsung dalam ikatan yang sama dalam sel tumbuhan.

KESIMPULAN

1.             Nilai   Kuosien  Respirasi   kecambah jagung  (Zea mays L.)   adalah  0,53.

2.             Nilai Kuosien Respirasi kecambahkacang hijau (Phaseolus radiatus L.) adalah 0,51.

3.             Faktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi terdiri dari faktor internal yang meliputi perkembangan organ, susunan kimiawi jaringan, jenis substrat, usia tanaman. Dan faktor eksternal meliputi suhu dan ketersediaan Oksigen.

4.             Perbedaan antara KR kacang hijau < KR jagung hal ini terjadi karena perbedaan substrat yang menjadi kandungan dari keduanya.

5.             Kecambah kacang hijau dan kecambah jagung dipilih sebagai bahan percobaan, sebab kecambah meupakan tanaman kecil yang aktif melakukan respirasi.

6.             Adapun reaksi pengikatan CO₂ yang dilakukan oleh NaOH  adalah  2NaOH   +   CO₂             Na₂CO₃ + H₂O. Proses tersebut mengakibatkan tekanan dalam erlenmeyer menurun dan methylblue akan naik ke pipa kapiler.

Saran

Sebaiknya dalam praktikum yang dilaksanakan, digunakan kecambah yang baik dan dilakukan pengukuran kenaikan methylblue kepipa kapiler secara teliti agar didapati nilai kuosien respirasi yang ssesuai dengan kandungan masing-asing substrat kecambah.

Jurnal : Laporan Kuoesien Respirasi

PENDAHULUA

Latar Belakang

            Kuesien respirasi (KR) merupakan angka perbandingan antara volume CO₂ dan dibebaskan dengan volume O₂ yang di absorbsi secara stimulan oleh jaringan dalam periode tertentu. Pada suhu dan tekanan tertentu. KR dari glukosa adalah 1, lemak 0,7 dan protein adalah lebih besar dari 0,7 dan lebih kecil dari 1    (Miller, 1991).

Pengurangan kecepatan respirasi pada titik kompensasi pengikatan karbondioksida untuk fotosintesis sama dengan kehilangan karena respirasi. Karena itu, suatu pengurangan didalam respirasi akan menurunkan titik kompensasi tetapi respirasi mempunyai suatu tujuan dan suatu pengurangan. Nampaknya adalah untuk mendapatkan pertumbuhan yang dapat menurunkan kemampuan bersaing dari tanaman dalam kaitannya dengan spesies yang pertumbuhannnya lebih cepat. Pengurangan kecil  pada kecepatan respirasi kemudian merupakan respon yang umum terhadap berkurangnya intensitas cahaya, tetapi sebagai suatu respon positif adaptif utama. Hal itu hanya akan terjadi      bagi      tanaman      yang mengetahui      penurunan    yang sangat berat (Fitter dan Hay, 1991)

Sel tumbuhan dan sel hewan menggunakan energi untuk membangun dan memelihara protoplasma, membrane protoplasma, dan dinding sel. Mereka mendapatkan energi ini seperti halnya mesin mobil dari oksidasi (Pembakaran) senyawa kimia. Bila kayu dibakar, pertama-tema kayu harus dibakar hingga suhu 204-280 ºC. Respirasi sangat berbeda dengan pembakaran. Disamping karena kecepatan, respirasi berbeda karena energy yang direspirasikan diubah menjadi energy yang berguna  untuk sel, bukan dilepaskan untuk panas. Didalam respirasi molekul gula biasanya gliukosa diubah menjadi molekul yang lebih sederhana dengan disertai pembebasan energi. Proses ini digambarkan dengan persamaan :           C₆H₁₂O₆+6O₂->6O₂+6H₂O+energy (Tjitrosomo, 1980)

Tanaman jagung menghendaki penyinaran matahari penuh. Di tempat- tempat yang teduh, pertumbuhan tanaman jagung akan merana dan tidak mampu membentuk buah (Najiyati dan Danarti, 1999).

Tanaman kacang hijau termasuk tanaman golongan C3. Artinya, tanaman ini tidak menghendaki radiasi dan suhu yang terlalu tinggi. Fotosintesis tanaman kacang hijau akan mencapai maksimum pada sekitar pukul 10.00. Radiasi yang terlalu terik tidak diinginkan oleh tanaman kacang hijau. Panjang hari yang diperlukan minimum 10 jam/hari (Purwono dan Hartono, 2008).

Kuosien Respirasi adalah Pengukuran CO₂ dan O₂ memungkinkan pengevaluasian sifat proses respirasi. Perbandingan CO₂ terhadap O₂ dinamakan kuosien respirasi (RQ). RQ berguna untuk menentukan apakah proses bersifat aerobik atau anaerobik (Pantastico, 1984).

            Cahaya matahari pada kaitannya merupakan faktor yang sangat berpengaruh terhadap respirasi. Bukan hanya itu, matahari juga merupakan faktor yang memiliki fungsi lain dalam pemanfaatan kehidupan. Berbagai ragam pemanfaatan cahaya matahari adalah untuk kehidupan, manusia, hewan, dan tumbuh-tumbuhan  dan pada kenyataannya nilai kuosien respirasi berfluktuatif. Adapun faktor-faktor penyebabnya adalah : 1) Suhu. Mempengaruhi penyerapan Oksigen (O₂) dan produksi karbondioksida (CO₂). Nilai KR akan meningkat dengan kenaikan suhu dan akan menurun juga dengan penurunan suhu. 2) Asam Organik yang diserap oleh tanaman, digunakan pula untuk proses sintesis asam organik disamping untuk respirasi. 3) Faktor lain. Dalam hal ini, CO₂ banyak dibentuk pada proses respirasi namun tidak diimbangi dengan tersedianya O₂ dalam jumlah cukup. Keadaan ini terjadi pada tempat anaerob. Tanaman berdaun merah meiliki nilai KR yang lebih rendah dibandingkan dengan yang berdaun hijau (Gabriel, 2001).

Tujuan Percobaan

            Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui kuosien respirasi pada kecambah jagung (Zea mays L.) dan kecambah kacang hijau (Phaseolus radiatus L.)

Kegunaan Penulisan

            Adapun kegunaan dari  penulisan ini adalah sebagai salah satu syarat untuk dapat mengikuti praktikal tes di Laboratorium Fisiologi tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara serta sebagai sumber informasi bagi pihak yang membutuhkan.

 TINJAUAN PUSTAKA

            Respirasi merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam sel, berlangsung secara aerobik maupun aneorobik. Dalam repirasi aerobik ini diperlukan CO₂ serta energi, sedangkan dalam proses respirasi secara aerob dimana oksigen tidak atau kurang tersedia dan dihasilkan senyawa lebih CO₂ di ketahui nilai KR untuk karbohidrat = 1 , protein < 1 (0,8 – 0,9) lemak <1 (0,7) asam organik >1 (1,33) (Pandey dan Sinha ,1995).

            Pada dasarnya respirasi memiliki 2 fungsi utama , yang pertama adalah sebuah proses yang menghasilkan produksi senyawa reaktif atau penyusun-penyusun khusus yang penting dalam hal konstituensi pembentukan sel. Yang kedua adalah sebuah proses dimana energi dilepaskan dan dimanfaatkan sedemikian rupa untuk menghasilkan pembentukan struktur sel serta dalam melakukan kerja (Curtis and Clark, 1950).

Proses respirasi diawali oleh  adanya penangkapan O₂ dari lingkungan. Proses-proses transport yang dalam tumbuhan secara keseluruhan berlangsung dengan cara difusi, melalui ruang antar sel, dinding sel, sitoplasma, dan membrane sel. Demikian juga halnya dengan CO₂ yang dihasilkan respirasi akan berdifusi keluar sel dan masuk kedalam ruang antar sel. Kemudian dinding dalam respirasi respirasi tersebut dalam beberapa tahapan diantaranya yaitu dekarboksilase,   oksidasi,   siklus   asam   sitrat,   dan   transportasi   elektron (Najiyanti dan Danarti, 1999).

Pada respirasi, oksigen digunakan dan karbondioksida dibebaskan. Oleh karena didalam cahaya kedua proses itu berlangsung dalam waktu yang sama di dalam sel-sel tumbuhan, maka akan diketahui sejauh mana pula produk tersebut dimanfaatkan. Bukti menunjukkan bahwa karbondioksida yang dibentuk dalam respirasi dapat digunakan dalam proses fotosintesis, sedangkan oksigen yang dibebaskan dalam fotosintesis dapat dimanfaatkan dalam respirasi. Pada intensitas cahaya yang rendah, kedua proses itu tetap seimbang, sehingga baik oksigen maupun karbondioksida tidak ada yang masuk maupun yang keluar dari daun. Intensitas cahaya yang memungkinkan tercapainya keseimbangan dinamakan titik kompensasi (Tjitrosomo, 1980).

Respirasi merupakan reaksi dari 50 atau lebih reaksi komponen. Masing masing dikatalis oleh  komponen berbeda. Respirasi merupakan oksidasi yang berlangsung dalam medium air, dengan pH mendekati netral. Pada saat suhu sedang dan   bertahap     menyebabkan     energi       menjadi     ATP       (Salisbury dan Ross, 1995).

Perbandingan antara respirasi dan fotosintesis dapat dilihat dari beberapa perbedaan. Respirasi terjadi pada seluruh sel yang hidup , bahan baku utama adalah glukosa dan oksigen, berlangsung setiap waktu ( baik siang dan malam), merupakan proses pelepasan/penggunaan energi, menghasilkan karbondioksida dan air. Sedangkan fotosintesis terjadi hanya pada organisme yang memiliki klorofil yang berisi sel-sel, bahan baku utama adalah karbondioksida dan air, berlangsung hanya jika tersedia cahaya matahari, merupakan proses menghasilkan energi, menghasilkan glukosa dan juga oksigen (Brimble, 1960).

Pada kebanyakan tanaman, karbohidrat dengan komposisi utama [CH₂O]_n  secara kuantitatif, substrat yang paling penting dalam metabolisme pernafasan. Kerusakan aerobik yang lengkap akan karbohidrat dapat dirumuskan sebagai kebalikan dan produksi fotosintesis glukosa (Mohr and Schopfer, 1995).

Metabolisme pernafasan dijelaskan terjadi ketika Oksigen tersedia yang disebut dengan aerobik. Ketika Oksigen kurang (tidak tersedia) proses respirasi akan menjadi anaerobik. Dalam proses tersebut, asam piruvat akan dirubah menjadi alkohol atau asam laktat. Respirasianaerob terjadi pada bagian akar adalah ketika akar kehilangan Oksigen karena tanah tergenang air maupun banjir (Poincelot, 1979).

Untuk tujuan yang lebih penting, tingkat respirasi dapat dinilai dan diprediksikan sebagai konsep penggunaan pertumbuhan dan pemeliharaan respirasi. Dalam proses ini (lebih dari proses biokimia) secara perbedaannya dapat mengetahui proporsi dalam fotosintesis yang digunakan untuk memberikan energi dalam hal melakukan sintesis terhadap struktur dan penyusunnya serta proporsi energi yang digunakan dalam memperbaharui protein yang telah mengalami degradasi (Milthorpe and Moorby, 1988).  

Tingkat respirasi yang rendah telah dilaporkan terdapat pada benih yang kering meskipun diartikan sebagai relatif karena benih tersebut memiliki kadar air. Contohnya benih/biji yang sedang dalam penyimpanan keringmempunyai kadar air 10-15%  (Bewley and Black, 1983).

Gas CO₂ langsung bereaksi dengan larutan NaOH sedangkan CH₄ tidak. Dengan berkurangmya konsentrasi CO₂ sebagai akibat reaksi dengan NaOH, maka perbandingan konsentrasi CH₄ dengan CO₂ menjadi lebih besar untuk konsentrasi CH₄. Dalam kondisi alkali atau basa, pembentukan bikarbonat dapat diabaikan karena bikarbonat bereaksi dengan OH^- membentuk CO₃^2- (Bhat, 1999).

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi terbagi dua, yaitu: 1) Faktor internal . Semakin tinggi tingkat perkembangan organ, semakin banyak jumlah CO₂ yang dihasilkan. Susunan kimiawi jaringan mempengaruhi laju respirasi, pada buah-buahan yang banyak mengandung karbohidrat, maka laju respirasi akan semakin cepat. Produk yang lebih kecil ukurannya mengalami laju respirasi lebih cepat daripada buah yang besar, karena mempunyai permukaan yang lebih luas yang bersentuhan dengan udara sehingga lebih banyak O₂ berdifusi ke dalam jaringan. Pada produk-produk yang memiliki lapisan kulit yang tebal, laju respirasinya rendah, dan pada jaringan muda proses metabolisme akan lebih aktif 2) Faktor eksternal . Umumnya laju respirasi meningkat 2-2,5 kali tiap kenaikan 10°C. Pemberian etilen pada tingkat pra-klimaterik, akan meningkatkan respirasi buah klimaterik. Kandungan oksigen pada ruang penyimpanan perlu diperhatikan karena semakin tinggi kadar oksigen, maka laju respirasi semakin cepat. Konsentrasi CO₂ yang sesuai dapat memperpanjang umur simpan buah-buahan dan sayuran karena terjadi gangguan pada respirasinya           (Pantastico, 1993).

Mutu benih mencakup mutu fisik, fisiologis dan genetis, serta memenuhi persyaratan kesehatan benih. Mutu fisik benih diukur dari kebersihan benih, bentuk, ukuran, dan warna cerah yang homogen serta benih tidak mengalami kerusakan mekanis atau kerusakan karena serangan hama dan penyakit. Mutu fisiologis diukur dari viabilitas benih, kadar air maupun daya simpan benih. Mutu genetik dapat diukur dari tingkat kemurniannya(Mugnisyah dkk., 1994) .

Respirasi merupakan pemecahan bahan-bahan kompleks dalam sel, seperti gula dan asam-asam organik menjadi molekul sederhana seperti karbon dioksida dan air, bersamaan dengan terbentuknya energi dan molekul lain yang dapat digunakan sel untuk reaksi sintesa (Wills dkk., 1981).

Laju respirasi dapat dipengaruhi oleh ketesediaan substrat. Tersedianya substrat pada tanaman merupakan hal yang penting dalam melakukan respirasi. Tumbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan respirasi dengan laju yang rendah pula. Demikian sebaliknya bila substrat yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan meningkat (Pradana, 2008).

Laju respirasi menunjukan pentunjuk yang baik untuk daya simpan buah setelah dipanen. Intensitas respirasi dianggap sebagai ukuran laju jalannya metabolisme dan oleh karena itu sering dianggap sebagai petunjuk mengenai potensi daya simpan buah. Besar kecilnya respirasi dapat diukur dengan pengukuran perbandingan CO₂ terhadap O₂, dinamakan Kuosien Respirasi(RQ). Laju respirasi yang tinggi biasanya disertai dengan umur yang pendek. Hal ini merupakan petunjuk laju kemunduran mutu dan nilainya sebagai bahan pangan (Phan dan Muchtadi , 1993).

Koefisien respirasi (KR) merupakan perbandingan antara CO₂ yang diproduksi dan O₂ yang dikonsumsi, yang menggambarkan jenis nutrien yang dipakai dan dimanfaatkan pada proses metabolisme untuk menghasilkan energi. Nilai KR untuk metabolisme karbohidrat adalah 1,0; protein 0,8 dan lemak 0,7 (Eckert, 1989).

Respirasi terjadi pada seluruh sel yang hidup, khususnya di Mitokondria. Proses ini bertujuan untuk membangkitkan energi kimia (ATP). ATP dibentuk dari penggabungan ADP + Pi (fosfat anorganik) dengan bantuan pompa H+-ATP-ase, dalam rantai transfer elektron yang terdapat pada membran mitokondria. Peristiwa aliran elektron dan atau proton (H⁺) dalam rantai tranfer elektron pada dasarnya adalah peristiwa Reduksi – Oksidasi (Redoks) (Suyitno, 2006).

Kecambah melakukan pernafasan untuk mendapatkan energi yang dilakukan dengan melibatkan gas oksigen (O₂) sebagai bahan yang diserap atau diperlukan dalam menghasilkan karbondioksida (CO₂), air (H₂O) dan sejumlah energi (Putra, 2010).   

DAFTAR PUSTAKA

Bewley, J.D. and M.Black.1983.Physiology and Biochemistry of Seeds. SpringerVerlag Berlin Heidelberg.New York.

Bhat,V.1999.Mass Transfer with Complex Chemical Reaction in Gas Liquid system. Two step Reversible Reaction with unit stoichiometric and Kynetic Orders.Chemical Enggineering.

Brimble, L.J.F.1960.Intermediate Botany.Mc.Millan and Company Limited.ST Martin’s Press Inc.New York.

Curtis,O.F. and D.G. Clark.1950.An Introduction to plant Physiology.Mc.Graw Hill Book Company Inc.New York.

Eckert,R.,R.David and A.George.1989.Physiology.Mechanisme and Adaptation Third edition.Prentice and Hall.New York.

Fitter,A.H. dan R.K.M. Hay. 1991.Fisiologi Lingkungan Tanaman.Gadjah mada University Press.Yogyakarta.

Gabriel,J.F.2001.Fisika Lingkungan.Hiprokates.Jakarta.

Miller,  E.C.1991.Plant Physiology With Reference to The Green Plant.Tata Mc Grrow.Hill Book Company Inc.New York

Milthorpe,F.L. and J.Moorby.1998. An Introduction crop PhysiologySeed Second Edition. Cambridge University Press. Sydney.

Mohr,H. And P. Schopfer.1995.Plant Physiology. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.Berlin.

Mugnisyah,W.Q.,A.Setiawan,Suwarto,C.Santiwa.1994.Panduan Praktikum dan Penelitian Bidang ilmu dan teknologi Benih. Raja Grafindo Persada.Jakarta.

Njiyati,S. Dan Danarti.1999.Palawija Budidaya dan Analisa Usaha Tani.Penebar swadaya.Jakarta.

Pandey, S.N dan Sinha, B.K.1995. Plant Physiology. Vikas Publishing Pvt Ltd.New delhi.

Pantastico, E.R.B. 1993. Fisiologi Pasca Panen, Penanganan dan Pemanfaatan Buah-Buahan dan Sayur-Sayuran Tropika dan Subtropika. Penerjemah Kamariyani. UGM-Press. Yogyakarta.

Pantastico, E.R.B. 1984. Fisiologi Pasca Panen, Penanganan dan Pemanfaatan Buah-Buahan dan Sayur-Sayuran Tropika dan Subtropika. Penerjemah Kamariyani. UGM-Press. Yogyakarta.

Pradana. 2008. Respirasi. \

Phan, L. dan D.Muchtadi.1993.Fisiologi Tanaman.Gadjah mada University Press.Yogyakarta.

Poincelot,R.P.1979.Horticulture Principles and Practical Aplication. Prentice-Hall.Inc Englewood Cliffs.New Jersey.

Purwono dan R.Hartono.2008.Kacang Hijau.Penebar Swadaya.Jakarta.

Putra,I.2010.Penetapan Kuosien Respirasi jaringan Tumbuhan.Diaksesmemalui 

Salisbury dan C. W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. ITB. Bandung

Suyitno.2006. Respirasi  Pada  Tumbuhan. Diakses 

[23 November 2013]

Tjitrosomo,S.S.1980.Botani Umum.Angkasa.Bandung.

Wills, R.B.H., T.H. Lee, P. Graham, W.B. McGlasson and E.G. Hall. 1981. Post Harvest : an Introduction to The Physiology and Handling of Fruit and Vegetable. New South Wales University-Press. Australia.