Teknik Maserasi dalam Pembuatan Preparat Jaringan Kayu

Pengertian Maserasi

Maserasi berasal dari bahasa latin yaitu Macerace yang berarti mengairi dan melunakkan. Maserasi biasa banyak digunakan dalam proses pengekstrakan suatu senyawa dan dalam proses pemisahan suatu zat.

Maserasi merupakan proses perendaman sampel (simplisia) menggunakan pelarut organik pada temperatur ruangan guna untuk mengestrak suatu zat. Secara teknologi termasuk ekstraksi dengan prinsip metode pencapaian konsentrasi pada keseimbangan. Maserasi merupakan proses dimana simplisia yang sudah halus memungkinkan untuk direndam dalam menstrum sampai meresap dan melunakkan susunan sel, sehingga zat-zat mudah larut akan melarut. Maserasi merupakan cara penyarian yang sederhana. Maserasi dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyarian. Cairan penyarian akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif. Zat aktif akan larut dan karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan yang di luar sel, maka larutan yang terpekat akan didesak keluar (Luqman, 2012).

Proses maserasi ini sangat menguntungkan dalam isolasi senyawa bahan alam karena dengan perendaman sampel tumbuhan akan terjadi pemecahan dinding dan membran sel akibat perbedaan tekanan antara di dalam dan di luar sel, sehingga metabolit sekunder yang ada dalam sitoplasma akan terlarut dalam pelarut organik dan ekstraksi senyawa akan sempurna karena dapat diatur lama perendaman yang dilakukan. Pemilihan pelarut untuk proses maserasi akan memberikan efektivitas yang tinggi dengan memperhatikan kelarutan senyawa bahan alam dalam pelarut tersebut. Secara umum pelarut metanol merupakan pelarut yang banyak digunakan dalam proses isolasi senyawa organik bahan alam karena dapat melarutkan seluruh golongan metabolit sekunder.

Maserasi merupakan cara penyarian yang sederhana. Maserasi dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyarian. Cairan penyarian akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang mengandung zat aktif. Zat aktif akan larut dan karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan yang di luar sel, maka larutan yang terpekat akan didesak keluar. Peristiwa tersebut berulang sehingga terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel. Maserasi digunakan untuk penyarian simplisia yang mengandung zat aktif mudah larut dalam cairan penyarian, tidak mengandung zat mudah mengembang dalam cairan penyari, tidak mengandung benzoin, stirak dan lain-lain. Keuntungan cara penyarian dengan Maserasi adalah cara pengerjaan dan peralatan yang digunakan sederhana dan mudah diusahakan. Kerugian cara Maserasi adalah pengerjaannya lama dan penyariannya kurang sempurna (Wahyu, 2010).

Selama maserasi atau proses perendaman dilakukan pengocokan berulang-ulang. Upaya ini menjamin keseimbangan konsentrasi bahan ekstraksi yang lebih cepat di dalam cairan. Sedangkan keadaan diam selama maserasi menyebabkan turunnya perpindahan bahan aktif. Secara teoritis pada suatu maserasi tidak memungkinkan terjadinya ekstraksi absolut. Semakin besar perbandingan simplisia terhadap cairan pengekstraksi, akan semakin banyak hasil yang diperoleh (Voight, 1994).

Maserasi merupakan salah satu metode ekstraksi yang dilakukan melalui perendaman serbuk bahan dalam larutan pengekstrak. Metode ini digunakan untuk mengekstrak zat aktif yang mudah larut dalam cairan pengekstrak, tidak mengembang dalam pengekstrak, serta tidak mengandung benzoin (Hargono dkk., 1986).

Menurut Hargono dkk. (1986), ada beberapa variasi metode maserasi, antara lain digesti, maserasi melalui pengadukan kontinyu, remaserasi, maserasi melingkar, dan maserasi melingkar bertingkat. Digesti merupakan maserasi menggunakan pemanasan lemah (40-50°C). Maserasi pengadukan kontinyu merupakan maserasi yang dilakukan pengadukan secara terus-menerus, misalnya menggunakan shaker, sehingga dapat mengurangi waktu hingga menjadi 6-24 jam. Remaserasi merupakan maserasi yang dilakukan beberapa kali. Maserasi melingkar merupakan maserasi yang cairan pengekstrak selalu bergerak dan menyebar. Maserasi melingkar bertingkat merupakan maserasi yang bertujuan untuk mendapatkan pengekstrakan yang sempurna. Lama maserasi memengaruhi kualitas ekstrak yang akan diteliti. Lama maserasi pada umumnya adalah 4-10 hari (Setyaningsih, 2006).

Menurut Voight (1995), maserasi akan lebih efektif jika dilakukan proses pengadukan secara berkala karena keadaan diam selama maserasi menyebabkan turunnya perpindahan bahan aktif. Melalui usaha ini diperoleh suatu keseimbangan konsentrasi bahan ekstraktif yang lebih cepat masuk ke dalam cairan pengekstrak. Kelemahan metode maserasi adalah pengerjaannya lama dan penyarian kurang sempurna. Secara tekhnologi termasuk ekstraksi dengan prinsip metode pencapaian konsentrasi pada keseimbangan. Maserasi kinetik berarti dilakukan pengulangan penambahan pelarut setelah dilakukan penyarigan maserat pertama dan seterusnya (Depkes RI, 2000; Depkes RI, 1995).

Preparat maserasi digunakan untuk pengamatan dimensi dan kualitas serat. Serpihan contoh kayu sebesar batang korek pi, mula-mula dipanaskan hingga setengah melunak dan diberi perlakuan dengan berbagai larutan. Contohnya Alkohol, KOH, Xylol maupun aquades (Azmil, 2002).

Preparat maserasi selalu digunakan pada batang-batang tumbuhan karena batang tumbuhan lebih variatif dalam bentuk sel. Selain itu, pada batang tumbuhan mudah diamati serta memiliki bentuk yang khas dalam gambaran jaringannya. Beberapa contoh ekstraksi dengan menggunakan teknik maserasi adalah mengekstrak artermisin yang terdapat pada tumbuhan Artemisia annua L. Ekstraksi secara maserasi dengan pelarut n-heksana, dengan alat soxhlet menggunakan pelarut n-heksana, dan maserasi-perkolasi dengan pelarut metanol. Ekstrak n-heksana difraksinasi dengan metanol 60%, fraksi metanol difraksinasi dengan n-heksana-etil asetat (9:1). Ekstrak metanol ditambahkan air suling, dan disentrifuga. Supernatan yang diperoleh difraksinasi dengan n-heksana. Pemekatan fraksi n-heksana atau n-heksana-etil asetat menghasilkan kristal yang direkristalisasi dengan metanol. Artemisinin 0,22 % b/b dari ekstrak n-heksana secara maserasi pengadukan, 0,29% b/b dari ekstrak n-heksana menggunakan soxhlet, dan 0,4% b/b dari ekstrak metanol secara maserasi (Wahyu, 2010).

Maserasi dilakukan dengan metode Schultze, yaitu ke dalam tabung reaksi yang berisi potongan kayu dimasukkan asam nitrat (HNO3) konsentrasi 65% hingga kayu terendam dan potasium klorat (KClO3). Tabung beserta isinya dipanaskan hingga terjadi gelembung- gelembung udara berwarna putih kekuningan, sebagai tanda proses maserasi sedang berlangsung dan serat mulai terpisah. Kemudian tabung segera didinginkan dan serat dicuci dengan aquades lalu serat dimasukkan ke dalam tabung yang berisi alkohol 50%. Selanjutnya serat diambil dan diletakkan di kaca objek dan diberi kaca penutup lalu diukur dimensi seratnya (Syahrir, 2013).

Maserasi Keunggulan metode maserasi ini adalah maserasi merupakan cara ekstraksi yang paling sederhana dan paling banyak digunakan, peralatannya mudah ditemukan dan pengerjaannya sederhana. Cara ini sesuai, baik untuk skala kecil maupun skala industri (Agoes, 2007). Dasar dari maserasi adalah melarutnya bahan kandungan simplisia dari sel yang rusak, yang terbentuk pada saat penghalusan, ekstraksi (difusi) bahan kandungan dari sel yang masih utuh. Setelah selesai waktu maserasi artinya keseimbangan antara bahan yang diekstraksi pada bagian dalam sel dengan masuk ke dalam cairan, telah tercapai maka proses difusi segera berakhir.

Maserasi dalam Mikroteknik

Maserasi merupakan salah satu teknik pembuatan preparat yang digunakan untuk melihat kenampakan sel secara utuh. Prinsip kerja dari teknik pembuatan ini adalah dengan cara memutuskan lamella tengah dari sel tumbuhan. Pemutusan lamella tengah bertujuan memisahkan bagian sel dengan sel lainnya sehingga sel bisa dilihat secara satuan utuh. Teknik ini sangat bermanfaat. Banyak penelitian melakukan teknik ini untuk mengekstraksi suatu zat atau bagian tertentu dari sel tumbuhan (Fathiyawati, 2008, : Wahyu, 2010 : Syukur 2011)

Bagaimana Cara Maserasi Mikroteknik

Alat dan Bahan dalam Maserasi :

Alat : Tabung Reaksi, Tabung Vial, Lampu Spiritus, Jarum Preparat, Pisau Cutter, Gelas Benda, Gelas Penutup, Pinset, Penjepit Tabung, Oven, Mikroskop.

Bahan : Kayu pohon, KOH 20%, Air, 20% Asam Kromat, 20% Asam Nitrat, Safranin 1%, Seri Alkohol / HF + Aquades, Xilol, Entelan (kutek bening).

Cara Kerja Maserasi :

Memotong kayu yang telah disediakan dengan ukuran sebesar korek api dan panjangnya setengah dari korek api,
Merendam potongan kayu tersebut dalam tabung reaksi yang berisi KOH 20% dan jepit dengan pemegang dari kayu lalu didihkan diatas lampu spritus selama 5 menit
Mencuci bahan dengan air selama 15 menit, kemudian rendam dalam vial yang berisi campuran 20% asam kromat dan 20% asam nitra (1:1) selama 3 jam dalam oven 58oC
Setelah kayu menjadi lunak kemudian cuci dengan air mengalir selama 1 jam.
Mewarnai bahan dengan safranin 1% dalam air selama 1 jam.
Dehidrasi bahan dengan seri alkohol (HF + aquades) 30, 50, 70. 96. 100 % masing masing 10 menit.
Memberikan bahan dengan memasukannya kedalam xilol
Teteskan entelan ( kutek bening) keatas gelas preparat, kemudian letakan bahan dalam entelan sambil diuraikan dan diatur dengan menggunakan jarum dan diperiksa di bawah mikroskop.
Apabila sudah dianggap cukup baik, kemudian tutup dengan gelas penutup
Amati dibawah mikroskop

Pembahasan Maserasi dalam Pembuatan Preparat Jaringan Kayu

Jaringan pengangkut pada tumbuhan terdiri dari xylem yang menggunakan jaringan pengangkut air dan floem sebagai jaringan pengangkut bahan organic (bahan-bahan makanan).

Menurut Wibisono (1993), pada dasarnya xilem merupakan jaringan kompleks karena terdiri dari beberapa tipe sel yang berbeda, baik yang hidup maupun tidak hidup. Penyusun utamanya adalah trakeid dan trakea sebagai saluran transpor dan penyokong. Xilem juga dapat mempunyai serabut sklerenkim sebagai jaringan penguat, serta sel-sel parenkim yang hidup dan berfungsi dalam berbagai kegiatan metabolisme.

Xilem merupakan hasil aktivitas meristem apikal lewat pembentukan prokambium. Xilem yang terbentuk dari prokambium dinamakan xilem primer. Bila tumbuhan ini setelah pertumbuhan primernya lengkap, kemudian membentuk jaringan sekunder sebagai hasil aktivitas kambium, maka xilem yang terbentuk itu dinamakan xilem sekunder. Jaringan Xilem terdapat pada bagian kayu tanaman. Xilem terdiri atas unsur-unsur : Trakea, trakeid, serabut xylem, serta parenkim xylem.

Floem juga merupakan jaringan kompleks, terdiri dari beberapa unsur dengan tipe yang berbeda, yaitu buluh tapisan, sel pengiring, parenkim, serabut dan sklereid. Kadang-kadang ada sel atau jaringan sekretori yang bergabung di dalamnya, misalnya kelenjar getah. Fungsi floem sebagai jaringan translokasi bahan organik (asimilat) yang terutama berisi karbohidrat. Dalam jumlah kecil ditemukan juga asam amino dan hormon.

Seperti halnya pada xilem, floem yang berasal dari perkembangan prokambium disebut floem primer dan yang merupakan hasil perkembangan kambium disebut floem sekunder. Harus diperhatikan di sini bahwa floem dan xilem yang strukutur dan fungsinya berbeda itu pada pertumbuhan sekundernya berasal dari sel yang sama. Meskipun pada mulanya berkas-berkas floem letaknya terpisah, tetapi pada perkembangan selanjutnya akan membentuk kesatuan sistem karena saling beranastomisis (membentuk anyaman).

Jaringan Floem terdapat pada bagian kulit kayu. Jaringan Floem terdiri atas unsur-unsur sebagai berikut : Pembuluh, Sel pengiring, parenkim floem, serta serabut floem (Idris, 2011).

Berdasarkan hasil pengamatan terhadap preparat maserasi terlihat bahwa masing-masing sel penyusun kayu memiliki bentuk berbeda-beda. Komponennya yang teramati tidak dapat dibedakan menjadi sel trakea, trakeid dan serat. Trakea merupakan sel panjang dengan lubang perforasi di kedua ujungnya. Trakeid memiliki sel dengan bentuk memanjang tanpa perforasi tetapi memiliki beberapa bagian dinding sel yang tidak menebal (noktah) berfungsi untuk pengangkutan air. Sedangkan komponen serat dalam xilem merupakan sel panjang dengan dinding berlignin dan tebal dinding biasanya lebih tebal daripada trakeid. Ada dua macam serat, yakni serat trakeid dan serat libriform (Agrios 1988).

Berdasarkan hasil pembuatan preparat terlihat juga struktur yang teramati tampak kurang jelas dan sebagian besar rusak. Struktur yang tampak tidak lengkap. Hasil yang kurang maksimal tersebut dimungkinkan karena beberapa hal kemungkinan kesalahan dalam melakukan prosedur, diantaranya seperti: pengirisan yang kurang sempurna yang menyebabkan pita yang terbentuk rusak, keterampilan dari praktikan juga menjadi faktor keberhasilan pembuatan preparat maserasi tumbuhan ini. Waktu lamanya pemberian larutan safranin juga sangat mempengaruhi penampakan jaringan pada pada preparat. Pemilihan batang yang akan digunakan menjadi penentu apakah jaringan penyusun batang tumbuhan dapat terlihat dengan jelas. Batang yang kelompok kami gunakan adalah batang yang tidak terlalu tua maupun terlalu muda atau merupakan batang yang masih mengalami pertumbuhan primer. Batang yang muda dan tua tentunya akan memberikan gambaran yang berbeda dalam jaringan penyusunnya (Achmad et al 2012)

Preparat Maserasi merupakan salah satu teknik pembuatan preparat yang digunakan untuk melihat kenampakan sel secara utuh. Prinsip kerja dari teknik pembuatan ini adalah dengan cara memutuskan lamella tengah dari sel tumbuhan. Pemutusan lamella tengah bertujuan memisahkan bagian sel dengan sel lainnya sehingga sel bisa dilihat secara satuan utuh. Teknik ini sangat bermanfaat. Banyak penelitian melakukan teknik ini untuk mengekstraksi suatu zat atau bagian tertentu dari sel tumbuhan (Supriadi,2008).

Pada preparat yang diamati bagian penyusun jaringan xylem yakni trakea, serabut trakeid dan trakeida. Salah satu faktor yang mempengaruhi jaringan penyusun tumbuhan terlihat dengan jelas adalah perebusan batang dan pemberian pewarna safranin.

Menurut Idris (2011) Jaringan pengangkut pada tumbuhan terdiri dari xylem yang menggunakan jaringan pengangkut air dan floem sebagai jaringan pengangkut bahan organic (bahan-bahan makanan). Xylem dan Floem bersama-sama sering disebut sebagai berkas pengangkut (berkas vascular). Tumbuhan yang mempunyai jaringan pengangkut disebut tumbuhan vaskular, termasuk di dalamnya Pteridophyta dan Spermatophyta. Dari kedua bagian berkas pengangkut itu, xilem mempunyai struktur yang lebih tegar sehingga dapat utuh sewaktu berubah menjadi fosil dan dapat dipakai sebagai bahan identifikasi bagi tumbuhan jenis vaskular.

Berdasarkan hasil pengamatan terhadap preparat maserasi terlihat bahwa masing-masing sel penyusun kayu memiliki bentuk berbeda-beda. Komponennya yang teramati dapat dibedakan menjadi sel trakea, trakeid dan serat. Karakteristik komponen kayu menurut Hidayat (1995) dijabarkan sebagai berikut. Trakea merupakan sel panjang dengan lubang perforasi di kedua ujungnya. Trakeid memiliki sel dengan bentuk memanjang tanpa perforasi tetapi memiliki beberapa bagian dinding sel yang tidak menebal (noktah) berfungsi untuk pengangkutan air. Sedangkan komponen serat dalam xylem merupakan sel panjang dengan dinding berlignin dan tebal dinding biasanya lebih tebal daripada trakeid. Ada dua macam serat, yakni serat trakeid dan serat libriform.

Dalam prosedur kerja pembuatan preparat, langkah awal setelah batang dipotong adalah perendaman kayu dengan KOH 10 % selama 3 menit. Hal ini bertujuan untuk mengeluarkan udara yang terdapat di dalam sel atau jaringan, agar pada tahap selanjutnya kayu dapat tenggelam.

Campuran asam kromat 10% dan asam nitrat 10% digunakan untuk melunakkan kayu. Perendaman kayu dalam asam kromat dan asam nitrat pada selama 3 menit dimaksudkan untuk mempercepat hidrolisa dan pelarutan lamela tengah agar sel-sel penyusun kayu dapat terurai dan dipisah-dipisahkan. Sel-sel penyusun kayu tersebut diwarnai dengan safranin 1% dalam air agar lebih mudah diamati.

Pemilihan batang yang akan digunakan menjadi penentu apakah jaringan penyusun batang tumbuhan dapat terlihat dengan jelas. Batang yang kelompok kami gunakan adalah batang yang tidak terlalu tua maupun terlalu muda atau merupakan batang yang masih mengalami pertumbuhan primer. Batang yang muda dan tua tentunya akan memberikan gambaran yang berbeda dalam jaringan penyusunnya.

Keterampilan dari praktikan juga menjadi faktor keberhasilan pembuatan preparat maserasi tumbuhan ini. Apabila praktikan tidak memperhatikan cara kerja secara baik maka preparat maserasi yang dihasilkan tidak akan sempurna. Waktu lamanya pemberian larutan safranin juga sangat mempengaruhi penampakan jaringan pada pada preparat. Waktu yang relative bagus antara 30-40 menit.

Preparat Maserasi merupakan salah satu teknik pembuatan preparat yang digunakan untuk melihat kenampakan sel secara utuh.

Jaringan yang terlihat adalah jaringan pengangkut xylem yang terdiri dari sel trakea, serabut trakeid, dan trakeida.

Faktor-faktor yang mempengaruhi baik buruknya hasil preparat maserasi pada tumbuhan yaitu keras lunaknya batang sirih yang direbus dan juga pada proses pewarnaan yang membutuhkan ketrampilan dan kesabaran.

Larutan yang digunakan untuk melunakkan batang adalah larutan asam nitrat dan asam cromat.

Pewarna yang digunakan dalam preparat maserasi adalah pewarna safranin.

Larutan penjernih yang digunakan adalah larutan xylol

Sumber:

Dirangkum dari berbagai blog yang bercerita tentang maserasi