## FUNGSI ALTERNATIF ASAP HASIL PEMBAKARAN MATERIAL TUMBUHAN SEBAGAI EXOGENUS GROWTH FACTOR

## Basry Yadi Tang
Jurusan Manajemen Pertanian Lahan Kering Politeknik Pertanian Negeri Kupang Jl. Prof. Dr. Herman Yohanes Kupang P.O. Box. 1152, Kupang 85011 Korespondensi : basrytang@yahoo.com

## ABSTRACT
In  general,  people  throughout  the  world  have  utilized  the  application  of  smoke and/or fire from burning in terms of land cultivation, seed and food preservation and pest control. In Indonesia, most studies are still examining the application or use of combustion smoke in relation to seed storage time and pest control. While those who focus  their  studies  on  promoting  growth  and  development  are  still  very  minimal. Therefore  in  this  paper  the  author  wants  to  review  the  alternative  function  of from plant  material  combustion  as  an  exogonus  growth  factor  that  can  promote germination  during  the  vegetative  phase.  Several  studies  have  proven  that  the chemical compounds contained in the smoke from the combustion of plant materials that can be converted into liquid form (liquid smoke) can actually act as an external growth  factor  that  can  encourage  plant  growth  and  development,  including germination.
Key Words:  Plant Material Combustion, Growth Factor external, Germination

## PENDAHULUAN
Pengasapan  umumnya  identik  dengan  memberi  aroma  atau  proses pengawetan  pada  berbagai  bahan  makanan.  Metode  ini  sudah  lama  digunakan dengan tujuan untuk memperlama waktu penyimpanan bahan makanan sehingga terhindar  dari  bakteri-bakteri  yang  dapat  menyebabkan  pembusukan  terhadap makanan  tersebut.  Pengasapan  yang  dilakukan  umumnya  berasal  dari pembakaran  material-material  tumbuhan  (kayu  api)  yang  biasanya  digunakan pada proses memasak seperti kayu kesambi dan jenis material tumbuhan lainnya (Sulfiani et al, 2017, Aryawan et al, 2013).
Teknik  pengasapan  umumnya  dilakukan  pada  pengawetan  ikan  dan  bahan bahan  makanan  lainnya.  Pengasapan  yang  dilakukan  untuk  mengawetkan  ikan lele  terbukti  telah  memberikan  efek  yang  baik  yaitu  dapat  menurunkan kandungan  kadar  air  dengan  tanpa  mengurangi  protein  yang  terkandung  dalam ikan  lele  itu  sendiri.  Perlakuan  yang  diberikan  menunjukkan  bukti  bahwa semakin lama masa pengasapan akan semakin meningkatkan mutu dan kualitas
ikan lele tersebut terutama dalam rasa dan kandungan protein yang terkandung (Sulfiani et al, 2017).
Teknologi  pengasapan  juga  telah  dimanfaatkan  sebagai  insektisida  untuk pengendalian  beberapa  hama.  Salah  satunya  yaitu  penggunaan  teknologi pengasapan  dari  tempurung  kelapa  yang  memiliki  potensi  dalam  pengendalian hama  Rhyzopertha  dominica  F.  pada  gabah  selama  proses  penyimpanan.  Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa dengan memberikan teknik pengasapan yang  tepat  dapat  menyebabkan  kematian  terhadap  populasi  hama  yang menyerang selama proses penyimpanan (Aryawan et al, 2013).
Teknik  pengasapan  secara  umum  memiliki  beberapa  fungsi  diantaranya yaitu  sebagai  pengawet  bahan  makanan,  sebagai  insektisida  (pengendali  hama), sebagai  pengusir  nyamuk  dan  serangga  serta  pengasapan  (fogging)  untuk membersihkan  kandang  ternak  dan  lainnya.  Penggunaan  asap  telah  dilakukan secara  umum  untuk  hal-hal  yang  telah  disebutkan  namun  ternyata  kandungan yang  terdapat  di  dalam  asap  hasil  pembakaran  juga  dapat  diterapkan  dalam bidang  pertanian  dan  hortikultura,  yang  mana  dengan  teknik  pengasapan  dapat memberikan  perubahan  terhadap  faktor  lingkungan  baik  secara  fisik  maupun kimiawi  dapat  menjadi  tanda  atau  sinyal  bagi  terjadinya  germinasi  atau perkecambahan (Van Staden et al, 2000).

## PEMECAHAN MASALAH
Telah  banyak  contoh  aplikasi  pembakaran  atau  pengasapan  secara tradisional  yang  dilakukan  oleh  masyarakat  petani  di  seluruh  dunia.  Di  Afrika, para  pastoralis  memanfaatkan  pembakaran  (api)  untuk  memacu  pertumbuhan rerumputan  yang  akan  dimanfaatkan  sebagai  pakan  ternak.  Di  Australia, masyarakat tradisional Aborigine memanfaatkan api dalam proses kultivasi lahan bagi  tanaman  Solanum,  Ipomoea,  dan  berbagai  spesies  rerumputan.  Di  Samoa, kebanyakan  petani  memanfaatkan  metode  tebang-bakar  (slash-and-burn)  untuk mengendalikan  hama  tanaman  Taro,  Yam  dan  Taamu  (Van  Staden  et  al,  2000., Kulkarni et al, 2011).
Selain  pemanfaatan  faktor  suhu  yang  dihasilkan  oleh  pembakaran  seperti pada contoh-contoh di atas, asap hasil pembakarannya pun dimanfaatkan dalam sistem agrikultur tradisional. Di Afrika Selatan, petani yang memiliki sumber daya yang terbatas memanfaatkan suhu dan asap hasil pembakaran untuk melindungi tongkol  jagung  (benih)  dari  infeksi  hama  serangga  dan  jamur.  Selain  itu,  hal
tersebut juga dapat memacu germinasi dan vigoritas benih. Hal serupa dilakukan oleh masyarakat India yang menyimpan benih jagung dan legume mereka dengan cara  digantung  pada  dapur  di  atas  kayu  pembakaran  agar  terdedah  dengan  api dan asap hasil pembakaran (Kulkarni et al, 2011).
Dengan  beragamnya  penggunaan  asap  pembakaran  seperti  di  atas,  banyak penelitian  telah  dilakukan  yang  memfokuskan  pengkajian  mereka  terhadap perkecambahan atau germinasi yang diperantarai oleh asap pembakaran (smoke- stimulated  germination).  Hingga  saat  ini,  telah  tercatat  sebanyak  lebih  dari  1200 spesies tumbuhan dalam 80 genus (marga) yang perkecambahannya dipacu oleh asap pembakaran, termasuk di dalamnya juga adalah terhadap tanaman kacang- kacangan.  Selain  itu,  beberapa  zat  kimia  yang  terkandung  dalam  partikel  asap telah berhasil di-isolasi untuk diteliti lebih lanjut secara lebih spesifik. Terdapat 2 senyawa  kimia  utama  yang  telah  ditemukan  dalam  partikel  asap  hasil pembakaran material tumbuhan yaitu: Karrikin dan Cyanohydrin (Kulkarni et al, 2011).
Karrikin  merupakan  salah  satu  regulator  pertumbuhan  tumbuhan  (plant growth regulator) yang termasuk ke dalam golongan senyawa Butenolida (Lakton). Terdiri dari atom C, H, dan O, senyawa ini memiliki 2 struktur cincin yaitu cincin pyran dan cincin lakton. Zat ini berasal dari hasil pembakaran material tumbuhan (dapat juga menggunakan sumber lain seperti kertas) yang mengandung senyawa gula  dan  Selulosa.  Sejauh  ini,  telah  ditemukan  6  jenis  senyawa  Karrikin  yang diberi label KAR 1 , KAR 2 , KAR 3 , KAR 4 , KAR 5 , dan KAR 6 , di mana perbedaan setiap jenis senyawa tersebut terdapat pada letak atau posisi gugus methyl-nya.
Gambar 1. Struktur kimia senyawa karrikin yang diisolasi dari asap hasil pembakaran material tumbuhan (Chiwocha et al, 2009)
Beberapa  penelitian  sebelumnya  telah  menunjukkan  efek  senyawa  Karrikin yang  diisolasi  dari  partikel  asap  hasil  pembakaran  material  tumbuhan memberikan  pengaruh  positif  terhadap  perkecambahan  biji  dengan  cara memutuskan  tahap  dormansinya.  Karrikin  juga  memperlihatkan  aktivitas  yang mirip  dengan  hormon  tumbuhan  Auksin  dan  Sitokinin  dalam  hal  pengontrolan pembentukan  cabang  dan  dominansi  apikal  bahkan  dalam  konsentrasi  yang sangat  rendah  sekalipun.  Meningkatkan  sensitivitas  kecambah  terhadap intensitas  cahaya  dan  kelulushidupannya  pasca-kebakaran  juga  diperlihatkan oleh  spesies  tumbuhan  tertentu  setelah  diberikan  perlakuan  senyawa  Karrikin sintetik (Chiwocha et al, 2009., Flematti et al, 2011., Flematti et al, 2015., Guo et al, 2013., Mauriya et al, 2014).

## Gambar 2. Aktivitas senyawa karrikin dalam pengontrolan pembentukkan cabang
(Flematti et al, 2013)
Berbeda  dengan  senyawa  Karrikin,  Cyanohydrin  merupakan  faktor  tumbuh yang  tidak  hanya  ditemukan  dalam  partikel  asap  (exogenous)  tetapi  juga ditemukan secara alami di dalam tumbuhan dalam bentuk senyawa cyanohydrin glikosida (endogenous) (gambar 3). Dalam tubuh, senyawa ini akan bereaksi untuk menghasilkan  senyawa  Sianida.  Kandungan  senyawa  Sianida  dimanfaatkan  oleh tumbuhan  sebagai  mekanisme  pertahanan  terhadap  pemangsaan  oleh  hewan herbivora  melalui  hidrolisis  enzimatis  senyawa  Cyanohydrin  yang  dihasilkan secara  alami.  Pada  konsentrasi  rendah,  senyawa  ini  diduga  dapat  memacu perkecambahan  tumbuhan.  Dalam  bentuk  terlarut  di  air,  proses  hidrolisis  akan berlangsung  lebih  lambat  dalam  melepaskan  senyawa  Sianida  yang  dapat menginisiasi  proses  germinasi  tumbuhan  yang  responsif  terhadap  pembakaran (fire-responsive plants) (Flematti et al, 2013, Van Staden et al, 2000).

## Gambar 3. Jenis Senyawa Cyanohydrin (Flematti et al, 2013)
Germinasi  beberapa  spesies  tumbuhan  yang  didapati  tidak  responsif terhadap  pendedahan  senyawa  Karrikin  sintetik,  ternyata  ditemukan  responsif terhadap  pemberian  senyawa  Cyanohydrin  dalam  hal  perkecambahan  atau germinasinya.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  tumbuhan  dapat  memiliki  reseptor spesifik dalam pengaktifan mekanisme pensinyalan yang di-induksi oleh senyawa Cyanohydrin. Terdapat beberapa jenis Cyanohydrin hasil isolasi dari partikel asap yang  telah  diketahui  berperan  dalam  memacu  germinasi  biji  di  antaranya: cyanohydrin glyceronitrile, mandelonitrile, glycolonitrile, dan acetone cyanohydrin. Meskipun  demikian,  masih  banyak  informasi  yang  belum  diketahui  mengenai senyawa  ini  terkhususnya  mengenai  cara  kerjanya  dalam  memacu  germinasi tumbuhan dan bagaimana perkembangan evolusi tumbuhan dalam pemanfaatan Cyanohydrin pasca-kebakaran (Flematti et al, 2013., Flematti et al, 2015).
Hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan  oleh  Iqbal  et  al.  (2016)  membuktikan bahwa  pengaruh  pemberian  asap  cair  (dalam  bentuk  aerosol)  dapat  memacu germinasi  biji  gandum  dengan  presentase  germinasi  yang  lebih  tinggi dibandingkan dengan perlakuan tanpa pemberian asap cair.

## Gambar 4. Efek germinasi pada benih gandum tanpa pemberian asap cair (a) dan dengan pemberian
asap cair (b) (Iqbal et al, 2016)
Chiwocha  (2009)  telah  melakukan  penelitian  mengenai  peranan  senyawa karrikin  yang  terkandung  di  dalam  asap  pembakaran  material  tumbuhan.
Senyawa  tersebut  kemudian  di  sintetis  dan  diberikan  perlakuan  terhadap  biji tanaman Solanum orbiculatum (Tomato Bush) untuk melihat respon biji tanaman tersebut. Hasil penelitian ini berhasil membuktikan bahwa senyawa karrikin juga dapat  berperan  sebagai  exogenus  growth  factor  dalam  mempercepat  laju germinasi.
Gambar 5. Efek germinasi pada benih tomato bush tanpa pemberian senyawa karrikin (a) dan dengan pemberian senyawa karrikin (b) (Chiwocha et al, 2009)
Tanaman Arabidopsis yang telah dimutasi sehingga kehilangan sensitivitasnya  terhadap  karrikin  pun  menunjukkan  pertumbuhan  dan perkembangan  yang  tidak  optimal.  Hal  ini semakin  memperkuat  bukti  bahwa  di dalam asap pembakaran (yang mengandung karrikin dan  Growth  Factor lainnya) benar-benar dapat memacu pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan (Flematti et al., 2015)
Gambar 6. Efek germinasi pada tanaman arabidopsis tanpa pemberian senyawa karrikin (a) dan dengan pemberian senyawa karrikin (b) (Flematti et al, 2015)
Beberapa  studi  tersebut  telah  membuktikan  dampak  positif  pengasapan dalam mendorong germinasi atau perkecambahan pada berbagai jenis tumbuhan.
Berbagai senyawa yang terkandung didalam asap pembakaran material tumbuhan (misalnya  karrikin  dan  cyanohydrin)  akan  bertindak  sebagai  ligan  yang menginduksi  serangkaian  jalur  metabolik  sehingga  mempengaruhi  kondisi fisiologis suatu benih yang membuatnya lebih cepat berkecambah.

## PENUTUP
Berbagai penemuan di atas semakin memberikan landasan yang kuat akan pentingnya  peran  ekologis  asap  pembakaran  sebagai  sinyal  yang  dapat menginduksi  terjadinya  perkecambahan  pada  tumbuhan.  Pendedahan  dalam rentangan waktu yang sangat lama tampaknya telah memberikan respon adaptif tumbuhan terhadap strategi reproduksi yang terevolusi dalam rangka pelestarian spesies-nya.  Identifikasi  senyawa  kimia  lain  dalam  asap  pembakaran  perlu dilakukan  dalam  rangka  penemuan  kombinasi  dan  konsentrasi  senyawa  kimia yang  tepat  yang  dapat  dikembangkan  secara  sintetik  dan  bersifat  spesifik  bagi jenis  tumbuhan  tertentu  yang  ingin  dibudidayakan.  Hal  ini  membuka  peluang yang demikian besarnya  bagi  optimalisasi  penggunaan  aplikasi ini  dalam  bidang produksi pangan dan holtikultura.

## DAFTAR PUSTAKA
Aryawan  K.  A.A.,  Rahardjo  B.  T  dan  Astuti  L.P.  2013.  Potensi  Asap  Pembakaran Tempurung  Kelapa  Dalam  Pengendalian  Hama  Rhyzopertha  dominica  F. (Coleoptera: Bostrichidae) Pada Gabah Dalam Simpanan. Jurnal HPT. Vol. 1. No, 1: 6-15.
Chiwocha,  Sheila  D.S.  et  al.  2009.  Karrikin:  A  New  Family  of  Plant  Growth Regulators in Smoke. Plant Science: N. pag.
Flematti,  Gavin  R.  et  al.  2011.  Burning  Vegetation  Produces  Cyanohydrin  that Liberate  Cyanide  and  Stimulate  Seed  Germination.  Nature  Communications 360: N. pag.
Flematti,  Gavin  R.  et  al.  2013.  Karrikin  and  Cyanohydrin Smoke  Signals  Provide Clues  to  New  Endogenous  Plant  Signaling  Compunds.  Molecular  Plant  1(6): 29-37.
Flematti, Gavin R. et al. 2015. What are Karrikin and How Were They ‘Discovered’ by Plants?. BMC Biology. 13: 108-114.
Guo, Yongxia et al. 2013. Smoke-derived Karrikin Perception by the α/β Hydrolase KAI2 from Arabidopsis” PNAS 110(20): 8284-8289.

## Iqbal, Muhammad et al. 2016. Effect of Plant Derived Smoke On Germination and Post  Germination  Expression  On  Wheat  (Triticum  aestivum  L.).  American Journal of Plant Sciences 7: 806-813.
Kulkarni, M.G., Light, M.E., dan J. Van Staden. 2011. Plant-Derived Smoke: Old Technologies  with  Possibilities  Economic  Applications  in  Agriculture  and Holticulture. South African Journal of Botany. 77: 972-979.
Maurya, Sanjeev Kumar, dan alok Srivastava. 2014. Karrikin: A Seed Germination Stimulant. Life Science Leaflets. 57: 86-94.
Sulfiani.,  Sukainah  A  dan  Mustarin  A.  2017.  Pengaruh  Lama  dan  Suhu Pengasapan  dengan  Menggunakan  Metode  Pengasapan  Panas  Terhadap Mutu Ikan Lele Asap. Jurnal Pendidikan Teknologi Pertanian. Vol. 3: 93-101.
Van  Staden,  Johannes  et  al.  2000.  Smoke  as  A  Germination  Cue.  Plant  Species Biology. 15 (2000): 167-178.