## PENGARUH PERIODE TUMBUH DAN BAGIAN UMBI BERBEDA TERHADAP KERAPATAN KRISTAL KALSIUM OKSALAT (CaOx) DAN JENIS KRISTAL DRUSE
DAN RAFIDA PADA UMBI TANAMAN PORANG ( Amorphophallus muelleri Blume)
Savitri Nurlaila 1) , Nunung Harijati 2) , Retno Mastuti 2)
1,2) Jurusan Biologi Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya, Malang
1) Nurlailavitri@yahoo.co.id

## ABSTRAK
Porang  ( Amorphopllus  muelleri Blume)  merupakan  anggota  famili  Araceae,    mengandung  kristal kalsium  oksalat  (CaOx  ,  dan  memiliki  beberapa  periode  tumbuh.  Periode  tumbuh  berbeda  diduga berpengaruh terhadap kerapatan kristal CaOx. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh periode tumbuh  dan  bagian  umbi  berbeda  (tepi  dan  tengah)  terhadap  kerapatan  kristal  CaOx,  kristal  rafida,  dan kristal  druse.  Sampel  umbi  diperoleh  dari  Madiun  sebanyak  tiga  umbi.  Masing-masing  umbi  berfungsi sebagai ulangan. Dari masing-masing umbi  dibuat irisan setipis mungkin di bagian tepi dan tengah masing- masing  sebanyak  3  keping  dan  dijernihkan  menggunakan  metode  Ilarsan  yang  telah  dimodifikasi.  Irisan yang  sudah  jernih  dibuat  preparat  dan  diamati  di  bawah  mikroskop  pada  perbesaran  100X.  Data  yang diperoleh  dianalisis  dengan  menggunakan  SPSS  16 for  windows .  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa periode  tumbuh  tidak  berpengaruh  nyata  terhadap  kerapatan  kristal  CaOx  dan  jenis  kristal  druse  dan rafida. Sebaliknya, bagian umbi berpengaruh nyata terhadap kerapatan kristal CaOx dan jenis kristal druse dan rafida. Umbi bagian tengah menghasilkan kerapatan kristal lebih tinggi dibandingkan tepi.
Kata kunci : kristal CaOx, Periode tumbuh, Porang ( A. muelleri Blume).

## ABSTRAC
A. muelleri Blume  is a  member of family Araceae,   contains calcium oxalate crystals,  and   has   some growth period. Different of growth period was proposed to influence density of CaOx crystals. The aim of this research was  to know density of calcium oxalate crystals under different growth period and tuber part (edge and center). The three-tuber sample were obtained from Madiun. Each tuber has function as replicate. From edge and center part of each tuber was sliced as thin as possible at least three slices  and cleared according to Ilarsan  modified  method . The  cleared  slice  was  processed  as  slide  for  microscopy  observation.  Counting density  of  crystal  were  conducted  under  microscope  with  100x  magnification.    The  obtained  data  were analyzed  using  SPSS  16 for  windows .  The  result  showed  that  growth  period  was  not  significantly  influence density  of  crystal  and  druse  and  raphid  crystals.  The  part  of  tuber,  however,  was  significantly  influence density  of  crystal  and  druse  and  raphid  crystals  which  center  tuber  gave  higher  density  than  edge  part  of tuber.
Key word : A. muelleri Blume, calcium oxalate crystals, growth period.

## PENDAHULUAN
Kecamatan  Saradan,  kabupaten  Madiun merupakan lokasi budidaya porang. Porang adalah salah  satu  tanaman  yang  tergolong  dalam  anggota famili  Araceae  [1].  Porang  diketahui  memiliki lebih  dari  satu  periode  tumbuh.  Pada  umumnya, porang dipanen pada periode tumbuh ketiga karena berkaitan  dengan  kandungan  glukomanan  yang cukup tinggi [2].
Porang juga memiliki kristal CaOx (kalsium oksalat).  Kristal  CaOx  merupakan  produk  akhir dari  metabolisme  yang  terbentuk  dalam  tubuh tumbuhan  sebagai  bentuk  biomineralisasi  [3]. Kristal  CaOx  memiliki  lima  bentuk  kristal  yaitu stiloid,  druse,  rafida,  prismatik  dan  pasir [4]. Namun,  pada  tanaman  porang  khususnya  di  umbi melimpah jenis kristal druse dan rafida [5].  Studi terkait  kristal  CaOx  telah  banyak  diteliti,  tetapi hanya  terbatas  pada  satu    periode  tumbuh  saja. Misalnya Sakti [6] melihat kerapatan kristal CaOx
pada  tiga  titik  pengamatan  yang  berbeda  dalam satu  periode  dengan  hasil  kerapatan  kristal  CaOx tertinggi  pada  akhir  titik  pengamatan.  Untuk  itu menarik untuk diteliti kerapatan kristal CaOx pada perioda tumbuh yang berbeda apakah menunjukkan  kerapatan  kristal  yang  sama  atau berbeda
Selain  itu,  kristal  CaOx  diketahui  memiliki distribusi yang berbeda antara jaringan dalam satu organ. Pada bunga Inula  graveolens ,  kristal CaOx terdapat  pada  antera,  stilus  dan  ovary,  tidak didapatkan  pada  korola  dan  filament.  Sementara itu  pada Pulicaria  dysenterica ,  kristal  CaOx hanya  ditemukan  di  bunga,  tidak  pada batang  dan daun  [7].  Hal  tersebut  menunjukkan  bahwa distribusi kristal  CaOx  dapat  dipengaruhi  oleh jaringan dan organ.
Kondisi  fisiologis  dalam satu  organ  diduga tidak sama sehingga hasil metabolisme, dalam hal ini  kalsium  oksalat,  diduga  tidak  sama.  Hal  ini didasarkan  pada  penelitian  Fatmawati  [8]  yang menunjukkan  bahwa  rata-rata  kerapatan  kristal CaOx  umbi  Walur  bagian  tengah  lebih tinggi dibandingkan bagian yang lainnya. Selain itu, juga dijelaskan  oleh  Rohmiati  [9]    bahwa  pada  umbi suweg,  kerapatan  CaOx  pada  bagian  tepi,  antara dan tengah memiliki kerapatan yang berbeda pula.
Indikasi  periode  tumbuh  dan  bagian  umbi berbeda  diduga  berpengaruh  terhadap  kerapatan kristal  CaOx  menjadi  suatu  kajian  yang  menarik untuk  diketahui,  sehingga  dari  kajian  ini diharapkan memperoleh waktu panen porang serta pengolahan  porang  yang  baik  berdasarkan  tingkat kerapatan  kristal  CaOx.  Penelitian  ini  bertujuan untuk  mengetahui  pengaruh  periode  tumbuh  yang berbeda  serta  interaksi  antara  bagian  umbi  (tepi, tengah)  dan  perioda  tumbuh  yang  berbeda terhadap kerapatan kristal CaOx.

## METODE PENELITIAN
Pengambilan  Sampel  Umbi  Porang. Sampel  umbi  diperoleh  dari  petani  yang membudidayakan porang di hutan Desa Sumberbendo,  Kecamatan  Saradan,  Kabupaten Madiun, Jawa Timur pada bulan Agustus 2012.
Pembuatan  Irisan  Umbi. Umbi  dibelah tepat  bagian  tengah  secara  vertikal  menjadi  2 bagian.  Potongan  umbi  berbentuk  silinder  dengan dua ujung berupa bagian tengah dan tepi diperoleh
dengan cork  borer .  Hasil  pemotongan  diukur  1,5 cm  dari  masing-masing  ujung  untuk  mendapatkan bagian  tepi  dan  tengah.  Masing-masing  bagian potongan  tersebut  dibuat  irisan  menggunakan mikrotom geser.
Pembuatan Preparat. Irisan yang diperoleh  dibuat  preparat  dengan  metode  Ilarsan yang  telah  dimodifikasi  yaitu  irisan  direndam dalam NaOH  5  %  pada  suhu  37 0 C  selam  24  jam. Setelah  24  jam  larutan  NaOH  dibuang  dan  irisan umbi  tersebut  direndam  pada  larutan  Na- Hipoklorit  selama  1  jam  dan  dicuci  dengan  air mengalir,  kemudian  dilakukan  dehidrasi  berseri dengan konsentrasi EtOH 30 %, 50 %, 70 %, 80 % masing-masing  konsentrasi  selama  10  menit  dan dilanjutkan  dengan  EtOH  100  %  selama  5  menit. Irisan  tipis  yang  sudah  mengalami  dehidrasi tersebut  diletakkan  di  atas object  glass ditetesi dengan  larutan  hoyer  dan  ditutup  dengan cover glass . Analisis  Data. Data  yang  diperoleh  berupa data  kuantitatif.  Data  kuantitatif  berupa  kerapatan kristal  CaOx.  Data  yang  diperoleh  dianalisis dengan SPPS 16 for windows yang terlebih dahulu dianalisis  kenormalan  dengan  uji Kolmogorov- Smirnov dan keseragaman dengan uji homogenitas ( Levene  test ).  Jika  sebaran  data  tidak  normal  atau tidak  homogen, data  di  uji  Kruskal-Wallis  untuk mengetahui  pengaruh  periode  tumbuh  terhadap kerapatan  kristal  CaOx  dan  uji  Mann-Whitney untuk mengetahui  pengaruh  bagian umbi terhadap kerapatan  kristal  CaOx.  Apabila  sebaran  data normal dan homogen, kerapatan jenis kristal CaOx dianalisis  anova  univariat  untuk  mengetahui pengaruh  periode  tumbuh  dan  bagian  umbi berbeda.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh  Periode  Tumbuh  dan  Bagian Umbi  Porang  ( Amorphophallus  mulleri Blume) terhadap  Kerapatan  Kristal  Kalsium  Oksalat (CaOx)  Total. Uji  normalitas  dan  homogenitas ( Levene test ) menunjukkan kerapatan kristal CaOx tidak  berdistribusi  normal  dan  tidak  homogen, sehingga  dilakukan  transformasi  data  kristal kerapatan  CaOx menggunakan  log10.  Hasil transformasi  data  kerapatan  kristal  CaOx  ternyata tetap tidak memenuhi persyaratan  untuk uji anova yaitu  data  berdistribusi  normal  dan  varians  data homogen,  sehingga  dilakukan  uji  dengan  uji
Kruskal-Wallis  untuk  pengaruh  periode  tumbuh terhadap  kerapatan  kristal  CaOx  dan  uji    Mann- Whitney  untuk mengetahui pengaruh bagian umbi (tepi dan tengah) terhadap kerapatan kristal CaOx. Uji  Kruskal-Wallis  menunjukkan  periode  tumbuh tidak  berpengaruh  signifikan  terhadap  kerapatan kristal CaOx. Akan tetapi hasil uji Mann-Whitney menunjukkan  bahwa  bagian  umbi  (tepi  dan tengah) berpengaruh signifikan terhadap kerapatan kristal  CaOx  total.  Umbi  bagian  tengah  dengan kerapatan  sebesar  166x10 10 ±2x10 11 kristal/cm 2 menunjukkan  kerapatan  lebih  tinggi  dibandingkan umbi  bagian  tepi  yang  memiliki  kerapatan 61x10 10 ±2x10 11 kristal/cm 2 .
Gambar 1. Kerapatan  kristal  CaOx  total  pada  umbi bagian  tepi  dan  tengah.  Keterangan  : huruf  yang  beda  menunjukkan  beda signifikan berdasarkan uji Mann-Whitney α=0,05.
Kerapatan  kristal  CaOx  pada  periode tumbuh  berbeda  tidak  berpengaruh  signifikan, tetapi cenderung tinggi pada periode pertama. Hal ini diduga karena selama periode tumbuh pertama hingga periode tumbuh kedua porang membutuhkan  kalsium  untuk  pertumbuhan  dan perkembangannya.  Pada  periode  tumbuh  kedua dan  ketiga,  untuk  pertumbuhan  tunas  dan  bagian tumbuhan  lainnya  membutuhkan  kalsium  pula, sehingga  kalsium  yang  dibutuhkan  lebih  banyak karena  semakin  tua  tanaman,  semakin  besar biomassa  (tinggi  dan  bobot)  tanaman,  sehingga kebutuhan  akan  kalsium  lebih  meningkat  seiring bertambahnya  periode  tumbuh.  Hal  ini  akan berakibat  pada  pembentukan  kristal  CaOx  karena pembentukan  krital  CaOx  membutuhkan  kalsium. Tanaman membutuhkan kalsium untuk pertumbuhan dan perkembangan sebagai komponen  struktur  dalam  dinding  sel,  signal dalam  berbagai  macam  jalur  fisiologi  dan
perkembangan  [10].  Pembentukan  kristal  CaOx membutuhkan  kalsium  yang  diperoleh  dari lingkungan  [7].
Bagian  umbi  yang  berbeda  memiliki kerapatan  sel  dan  kristal  CaOx  yang  berbeda. Umbi  bagian  tengah  memiliki  kerapatan  kristal lebih  tinggi  dibandingkan  bagian  tepi.    Hal  ini diduga  karena  pada  umbi  bagian  tengah  memiliki susunan  sel  yang  lebih  rapat.  Fatmawati  [8]  juga menyatakan  bahwa,  bagian  pusat  umbi  memiliki struktur jaringan umbi yang lebih padat dibandingkan  dengan  yang  lainnya.  Kristal  yang berada  pada  umbi  bagian  pusat  memiliki  fungsi sebagai  penyimpanan  Ca.  Kerapatan  kristal  pada umbi  bagian  tengah  tinggi  karena  pada  bagian tengah  umbi  memiliki  sel  idioblas  kristal  lebih banyak dibandingkan bagian tepi [11].
Pengaruh  Periode  Tumbuh  dan  Bagian Umbi  Berbeda  terhadap  Kerapatan  Kristal Rafida . Uji normalitas dan homogenitas menunjukkan  bahwa  data  kerapatan  kristal rafida berdistribusi  tidak  normal  dan  tidak  homogen, sehingga  dilakukan  transformasi  data  log 10 . Transformasi  data  yang  dilakukan  memenuhi syarat  normalitas  dan  homogenitas.  Oleh  karena itu,  data  yang  telah  tertransformasi  di  uji  anova univariat  untuk  mengetahui  pengaruh  periode tumbuh  dan  bagian  umbi  terhadap  kerapatan kristal rafida .  Uji  anova  univariat  menunjukkan bahwa  kerapatan  kristal rafida dipengaruhi  oleh interaksi  antara  periode  tumbuh  dan  bagian  umbi. Interaksi  antara  periode  tumbuh  dan  bagian  umbi berpengaruh  signifikan.  Periode  tumbuh  ketiga pada  bagian  tengah  memiliki  kerapatan  kristal rafida lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  yang lainnya.  Hal  ini  terlihat  dari  nilai  rata-rata  kristal rafida pada  periode  tumbuh  ketiga  bagian  tengah memiliki  rata-rata  paling  tinggi  (116x10 7 ± 4x10 7 kristal/cm 2 (Gambar 2).
Gambar 2. Rata-rata  kerapatan  kristal rafida pada tiga  periode  berbeda  (P1,  P2,  P3)  dan bagian  umbi  berbeda  (tepi  dan  tengah). Keterangan : pada masing-masing perlakuan  yang  diikuti  oleh  huruf  yang sama  menunjukkan  kesamaan  rata-rata berdasarkan uji t 0,05 tidak berpasangan.
Pengaruh  Periode  Tumbuh  dan  Bagian Umbi  Berbeda  terhadap  Kerapatan  Kristal Druse . Uji normalitas dan homogenitas menunjukkan  bahwa  data  kerapatan  kristal druse berdistribusi  tidak  normal  dan  tidak  homogen, sehingga  dilakukan  transformasi  data  log 10 .  Hasil transformasi  data  kerapatan  kristal druse ternyata tetap tidak  memenuhi persyaratan untuk uji  anova yaitu  data  berdistribusi  normal  dan  varian  data homogen,  sehingga  dilakukan  uji  Kruskal-Wallis untuk  mengetahui  pengaruh  periode  tumbuh terhadap  kerapatan  kristal druse dan  uji  Mann- Whitney  untuk mengetahui pengaruh bagian umbi (tepi dan tengah) terhadap kerapatan kristal druse . Hasil  uji  Kruskal-Wallis  menunjukkan  periode tumbuh  tidak  berpengaruh  signifikan  terhadap kerapatan  kristal druse (Lampiran  3,  Tabel  24). Akan tetapi hasil uji Mann-Whitney menunjukkan bahwa bagian umbi (tepi dan tengah) berpengaruh signifikan  terhadap  kerapatan  kristal druse .  Umbi bagian tengah (117x10 7 ±2x10 7 kristal/cm 2 ) memiliki  kerapatan  kristal druse lebih  tinggi dibandingkan  umbi  bagian  tepi  (43x10 7 ±5x10 7 kristal/cm 2 ) (Gambar 3).
Gambar 3. Rata-rata  kerapatan  kristal druse pada umbi  bagian  berbeda  (tepi  dan  tengah). Keterangan : huruf yang beda menunjukkan berpengaruh signifikan berdasarkan Mann-Whitney α=0,05.
Keberadaan  kristal druse pada  bagian tengah  tinggi  diduga  berkaitan  dengan  fungsinya. Kristal druse organ  umbi  berfungsi  sebagai penyimpan kalsium [15].

## KESIMPULAN
Kerapatan  kristal  CaOx  total  serta  kristal druse tidak  dipengaruhi  oleh  periode  tumbuh, tetapi di pengaruhi oleh bagian umbi dimana umbi bagian  tengah  memberikan  kerapatan  kristal  lebih tinggi  dibandingkan  bagian  tepi.    Interaksi  antara periode tumbuh dan bagian umbi hanya mempengaruhi  kerapatan kristal rafida . Kerapatan kerapatan  kristal  CaOx  total  pada  bagian  tepi  dan tengah  menunjukkan  hasil  yang  berbeda.  Umbi bagian  tengah  memiliki  kerapatan  kristal  CaOx total  tinggi  dan  hal  yang  sebaliknya  terjadi  pada umbi bagian tepi.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  disampaikan  kepada ibu  Nunung  Harijati  yang  telah  membantu pengadaan umbi porang serta kemikalia penelitian.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Endriyeni,  E.  2009.  Analisis  Anatomi Kristal  Kalsium  Oksalat  pada  Beberapa Varian Porang ( Amorphophallus oncophyllus Prain  ex  Hook.f.)  di  Klangon, Kecamatan  Saradan,  Madiun,  Jawa  Timur. Skripsi. Jurusan Biologi. Fakultas Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam. Universitas Brawijaya. Malang.
[2] Sumarwoto. 2005. Iles-Iles ( Amorphophallus muelleri Blume);
Deskrispi dan sifat-sifatnya.
[3] Simkiss,  K  dan  K.  M.  Wilbur.  1989. Biomineralization:  cell  biology  and  mineral deposition.  Academic  Press,  New  York, NY.
[4] Indriyani,  S.  2011.  Pola  Pertumbuhan Porang  ( Amorphophallus  muelleri Blume)
dan Pengaruh Lingkungan Terhadap
Kandungan Oksalat dan Glukomanan Umbi.
Disertasi. Program Pascasarjana. Universitas
Airlangga. Surabaya.
[5]   Franceschi,  V.  R.  dan  P.  A.  Nakata.  2005. Calcium  Oxalate  in  Plants:  Formation  and Function.  Annual  Review  of  Plant  Biology 56 : 41-71
[6]    Sakti,  M.  A.  E,  2009.  Densitas  dan Distribusi  Kristal  Kalsium  Oksalat  dalam Umbi  Dua  varian  Porang  ( Amorphophallus muelleri Bume)  Di  KPH  Saradan,  Jawa
Timur pada Siklus Pertumbuhan Ketiga.
[7] Meric, Ciler. 2009. Calcium oxalate crystals in  some  species  of  the  tribe Inuleae (Asteraceae). 51/1:n105-110.
[8] Fatmawati.  2012.  Karakterisasi  Bentuk  dan Kerapatan  Kristal  Kalsium  Oksalat  pada Walur ( Amorphophallus campanulatus
(Roxb)  Bl.  Ex  Decne  var. sylvestris ).
Skripsi.
Jurusan Biologi. Fakultas
Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam.
Universitas Brawijaya. Malang.
[9]    Rohmiati,  Laili.  2012.  Karakteristik  Bentuk dan Kerapatan Kristal Kalsium Oksalat pada Suweg  ( Amorphophallus  campanulatus  var hortensis ). Skrispi. Jurusan Biologi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam. Universitas Brawijaya. Malang.
[10]   Webb, M. A. 1999. Cell-mediated crystallization  of  calcium  oxalate  in  plants. Plant Cell 11:751–761.
[11]   Sakti,  M.  A.  E,  2009.  Densitas  dan Distribusi  Kristal  Kalsium  Oksalat  dalam Umbi  Dua  varian  Porang  ( Amorphophallus muelleri Bume)  Di  KPH  Saradan,  Jawa
Timur pada Siklus Pertumbuhan Ketiga.
[12]  Esau  K.  1965.  Plant  anatomy.  New  York, USA: John Wiley and Sons
[13]   Sunell,  L.  A  dan    P.L.  Healey.  1979 . Distribution  of  calcium  oxalate  crystal idioblasts  in  corms  of  taro  ( Colocasia esculenta ). American Journal of Botany. 66: 1029-1032.
[14]   Bradbury,  J. H  dan  R.W. Nixon.  1998. The Acridity  of  Raphides  from  the  Edible Aroids. J Sci Food Agric. 76: 608-616.
[15]   Prychid, C. J, R. S. Jabaily dan P. J. Rudall,. 2008.  Cellular  Ultrastructure  and  Crystal development  in Amorphophallus (Araceae).
Annals of Botany. 101:983-995.