Lignifikasi

Lignifikasi adalah proses pengerasan dinding sel sekunder pada tumbuhan akibat penumpukan lignin. Proses lignifikasi umumnya dimulai ketika tumbuhan mulai mengalami penuaan. Sel tumbuhan yang mengalami lignifikasi adalah sel sklerenkim. Kondisi yang mendukung terjadinya lignifikasi adalah kandungan unsur tembaga dan boron, serta sel sklereid dan intensitas cahaya yang diterima oleh tumbuhan. Lignifikasi berperan dalam kestabilan mekanik tumbuhan dan mempengaruhi tingkat kecernaan tumbuhan.

Proses 

Lignifikasi hanya terjadi pada dinding sel dan hanya terjadi pada tumbuhan. Proses lignifikasi berupa penimbunan lignin. Awal dimulainya lignifikasi bersamaan dengan proses penuaan pada tumbuhan. Liginifikasi membuat dinding sel pada tumbuhan menjadi liat dan kuat. Kondisi ini kemudian menjadikan dinding sel berperan dalam pelindungan dan pembentukan sel.

Lignifikasi sering terjadi pada dua jenis sel sklerenkim pada organ tumbuhan. Keduanya yaitu serat dan sklereid. Namun sel-sel ini mengalami kematian ketika telah mencapai usia dewasa. Kondisi tersebut bertujuan untuk membuat kaku sel sklerenkim dan menambah berat pada organ tumbuhan.

Proses lignifikasi pada sel sklerenkim berlangsung pada dinding sel sekunder. Sintesis lignin pada dinding sekunder menjadi pembeda antara dinding sekunder dengan dinding primer pada dinsing sel tumbuhan. Dinding sekunder memiliki satu jenis senyawa polisakarida yang berbeda dengan dinding primer, yaitu lignin. Sementara polisakarida yang sama adalah selulosa dan hemiselulosa. Sebaliknya, pada sel-sel kolenkim jarang terjadi lignifikasi.

Kondisi 
Proses lignifikasi memerlukan keberadaan unsur tembaga sebagai bagian dari reaksi reduksi-oksidasi. Reaksi ini hanya dapat terjadi ketika terdapat plastosianin, sitokrom oksidase, dan enzim oksidase di dalam tumbuhan. Unsur lain yang diperlukan dalam proses lignifikasi adalah boron, terkhusus pada jaringan esktraseluler pada tumbuhan.  

Bagian akar tumbuhan akan mengalami lignifikasi sebagai bentuk toleransi terhadap salinitas. Lignifikasi dindeng sel pada akar sangat dipengaruhi oleh tingginya kandungan tembaga di dalam lahan yang menjadi tempat tumbuh bagi tumbuhan.

Bibit tumbuhan yang diletakkan di areal terbuka akan mengalami lignifikasi pada bagian batangnya dengan kondisi optimal. Proses lignifikasi akan meningkat pula ketika bibit diletakkan di tempat dengan intensitas cahaya yang tinggi. Lignifikasi yang terjadi secara minimal membuat batang tumbuhan yang tumbuh dengan cepat menjadi rapuh. Kondisi ini umum terjadi pada tumbuhan berusia muda yang tidak memiliki sklereid. Sementara lignifikasi maksimal selalu terjadi pada sel sklereid.

Dampak

Kestabilan mekanik tumbuhan 
Tumbuhan berusia dewasa mengalami lignifikasi untuk menjaga kestabilan mekanik tumbuhan. Lignin yang terbentuk merupakan hasil dari air yang tidak dapat didaur ulang, yang berasal dari gula. Keberadaan air ini untuk membuat struktur aromatik pada tumbuhan. Kandungan lignin di dalam tumbuhan selalu berpusat di permukaan lumen dan daerah dinding sel yang berpori. Tujuan dari hal tersebut adalah meningkatkan kekakuan tumbuhan dengan penguatan dinding sel dan permeabilitas. Kondisi ini kemudian dapat membantu proses pengangkutan air di dalam tumbuhan. Selain itu, lignin tahan serangan mikroorganisme. Kebanyakan lignin berbentuk cincin aromatik yang tahan terhadap proses anaerobik. Kondisi ini membuat lambat terjadinya kerusakan akibat proses anaerobik pada lignin.

Lignifikasi tidak menyebabkan gangguan yang berat terhadap permeabilitas dinding sel atas air dan bahan-bahan terlarut. Namun, lignifikasi membuat sifat fisik dan kimiawi dinding sel mengalami perubahan. Dinding sel yang mengalami lignifikasi menjadi lebih keras dan lebih tahan terhadap tekanan. Tingkat kekerasan dan daya tahan tekanannya lebih tinggi dibandingkan dengan dinding sel yang berselulosa.

Tingkat kecernaan 
Pada tumbuhan yang berusia tua, proses lignifikasi terus berlanjut. Proses ini akan membentuk lignoselulosa dan lignohemiselulosa yang kompleks. Pada kondisi demikian, jumlah lignin meningkat sehingga tingkat kecernaan menjadi rendah. Tumbuhan akhirnya menjadi lebih sulit untuk dicerna. Pada limbah pertanian yang dijadikan pakan ternak sapi, lignifikasi mengurangi nilai nutrisi. Gabungan lignin yang kompleks dengan selulosa dan hemiselulosa merupakan polisakarida yang sulit dicerba oleh bakteri rumen ternak sapi. Salah satu jenis limbah pertanian yang telah mengalami lignifikasi lanjutan adalah jerami padi.

Referensi

Catatan kaki

Daftar pustaka 

 
 

Anatomi tumbuhan