11:02 PM Makalah Pigmen Klorofil

Klorofil  atau  pigmen  utama  tumbuhan  banyak dimanfaatkan sebagai food  suplement  yang dimanfaatkan  untuk  membantu  mengoptimalkan  fungsi  metabolik,  sistem  imunitas,  detoksifikasi,  meredakan radang (inflamatorik) dan menyeimbangkan sistem hormonal. 

Klorofil  adalah  pigmen  hijau  fotosintetis  yang  terdapat  dalam  tanaman,  Algae  dan  Cynobacteria. nama  "chlorophyll" berasal  dari bahasa Yunani kuno:  choloros = green  (hijau), and  phyllon= leaf (daun). Fungsi krolofil pada tanaman adalah menyerap energi dari sinar matahari untuk digunakan  dalam  proses  fotosintetis  yaitu  suatu  proses  biokimia  dimana  tanaman  mensintesis karbohidrat  (gula  menjadi  pati),  dari  gas  karbon  dioksida  dan  air  dengan  bantuan  sinar  matahari (Yuniwati dkk, 2012).

Klorofil  atau  pigmen  utama  tumbuhan  banyak dimanfaatkan sebagai  food  suplement  yang dimanfaatkan  untuk  membantu  mengoptimalkan  fungsi  metabolik,  sistem  imunitas,  detoksifikasi,  meredakan radang (inflamatorik) dan menyeimbangkan sistem hormonal. Klorofil  juga merangsang pembentukan darah karena menyediakan bahan dasar dari pembentuk haemoglobin. Peran ini disebabkan  karena struktur klorofil  yang  menyerupai  hemoglobin darah dengan perbedaan pada atom penyusun inti dari cincin porfirinnya. Salah satu suplemen makanan  yang  telah  dikonsumsi  adalah  liquid  chlorophyll  atau  chlorophyillin  yang  berbahan  dasar dari  ekstrak  klorofil  daun  alfalfa  (Medicago  sativa  L.).  Suplemen  tersebut  telah  banyak diperdagangkan sebagai suplemen siap saji. Selain berbahan dasar tanaman alfalfa, suplemen siap saji berbahan  dasar klorofil juga sudah diproduksi dari alga contohnya  Spirulina  sejenis alga biru hijau, dan Chlorella sejenis alga hijau (Yuniwati dkk, 2012).

            Klorofil  merupakan  pigmen  hijau  tumbuhan  dan  merupakan  pigmen  yang  paling  penting dalam proses fotosintesis. Sekarang ini, klorofil dapat dibedakan dalam 9 tipe : klorofil a, b, c, d, dan e. Bakteri klorofil a dan b, klorofil  chlorobium  650 dan 660. klorofil a biasanya untuk sinar hijau biru. Sementara klorofil b untuk sinar kuning dan hijau. Klorofil lain (c, d, e) ditemukan hanya pada alga dan dikombinasikan dengan klorofil a. bakteri klorofil a dan b dan klorofil  chlorobium ditemukan pada bakteri fotosintesis (Yuniwati dkk, 2012).

Klorofil pada tumbuhan ada dua  macam,  yaitu klorofil a dan  klorofil b. Perbedaan kecil antara struktur kedua  klorofil pada sel  keduanya terikat pada protein. Sedangkan perbedaan  utama antar  klorofil  dan  heme  ialah  karena  adanya  atom  magnesium  (sebagai  pengganti  besi)  di  tengah cincin profirin, serta samping hidrokarbon yang panjang, yaitu rantai fitol (Yuniwati dkk, 2012).

Kloroplas berasal  dari  proplastid  kecil  (plastid  yang  belum  dewasa,  kecil  dan  hampir  tak  berwarna,  dengan sedikit atau tanpa  membran  dalam). Pada  umumnya proplastid berasal hanya dari sel telur  yang tak terbuahi,  sperma  tak  berperan  disini.  Proplastid  membelah  pada  saat  embrio  berkembang,  dan berkembang  menjadi  kloroplas  ketika  daun  dan  batang  terbentuk.  Kloroplas  muda  juga  aktif membelah,  khususnya  bila  organ  mengandung  kloroplas  terpajan  pada  cahaya.  Jadi,  tiap  sel  daun dewasa sering mengandung beberapa ratus kloroplas. Sebagian besar kloroplas mudah dilihat dengan mikroskop cahaya, tapi struktur rincinya hanya bias dilihat dengan mikroskop elektron  (Salisbury dan Ross, 1995).

Struktur  klorofil  berbeda-beda  dari  struktur  karotenoid,  masing-masing  terdapat  penataan selang-seling ikatan kovalen tunggal dan ganda. Pada klorofil, sistem ikatan yang berseling mengitari cincin  porfirin,  sedangkan  pada  karotenoid  terdapat  sepasang  rantai  hidrokarbon  yang menghubungkan struktur cincin terminal. Sifat inilah yang memungkinkan molekul-molekul menyerap cahaya  tampak  demikian  kuatnya,  yakni  bertindak  sebagai  pigmen.  Sifat  ini  pulalah  yang memungkinkan  molekul- molekul  menyerap  energi  cahaya  yang  dapat  digunakan  untuk  melakukan fotosintesis (Salisbury dan Ross, 1995).

Antosianin banyak terdapat dalam buah, bunga, dan daun yang memberikan warna merah sampai biru. Salah satu tumbuhan yang diduga mengandung antosianin adalah tumbuhan Miana Coleus sp L. Tanaman Miana berkembang di Indonesia sebagai tanaman  hias, tanaman ini tergolong famili  Lamiaceae Antosianin  seperti pigmen alami lainnya memiliki tingkat kestabilan yang rendah. Dapat terurai selama proses ekstraksi, pemurnian, dan selama penyimpanan. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kestabilan dari antosianin ini adalah pH, suhu, cahaya dan tipe pelarut. Antosianin stabil memberikan warna merah orange pada pH rendah, sedangkan dalam suasana basa antosianin berwarna biru-ungu atau kadang-kadang kuning (Hardiyanti dkk, 2013).

Pada abad ke-19, prinsip-prinsip kromatografi (Yunani; chroma = warna + graphien = menulis) ditemukan oleh seorang ahli kimia Rusia.mula-mula metoda ini hanya digunakan untuk memisahkan zat-zat yang mempunyai warna saja, yaitu pigmen-pigmen. Tetapi, paa tahun 1930-an kromatografi mulai digunakan untuk memisahkan zat-zat yang tidak berwarna (Johannes dkk, 2014).

Kromatografi merupakan  salah satu  teknik  analisis  yang terpenting  untuk pemisahan campuran  senyawa-senyawa kimia. Pada dasarnya  teknik  krornatografi terdiri  atas dua fase  yaitu  fase  diam (berupa  cairan  atau padat)  dan  fase  gerak (berupa  cairan  dan  gas).  Pemisahan komponen  campuran  dapat  tetjadi  karena adanya perbedaan, kecepatan  migrasi. Sedangkan  perbedaan  kecepatan  migrasi ini  timbul karena  adanya  perbedaan perbandingan  distribusi  (penyerapan)  dari komponen  campuran  di antara  dua  fase tersebut (Mukaromah, 2008).

Pigmen pada membran tilakoid sebagian besar terdiri dari dua jenis klorofil hijau, yakni klorofil a dan klorofil b. Juga terdapat pigmen kuning sampai jingga yang digolongkan sebagai karotenoid. Ada dua macam karotenoid, yaitu karotenoid hidrokarbon murni dan xantofil yang mengandung oksigen. Karotenoid tertentu juga ditemukan pada sellimut kloroplas yang memberinya warna kekuningan, sedangkan klorofil tidak dijumpai  pada selimut tersebut (Legender, 1998).

Fungsi utama sejumlah pigmen karotenoid tertentu ialah melindungi tumbuhan terhadap solarisasi dengan  cara menyerap kelebihan energi cahaya dan kemudian dilepas sebagai bahang. (Hatta, 2002).

Pigmen-pigmen yang lain dalam kloroplas memindahkan energinya untuk perangsangnya kepada P700 atau kepada P680. Untuk alasan ini, klorofil b, karotenoid, dan sebagian beasr dari molekul-molekul klorofil a terkadang dinamai pigmen antena. Masing-masing disetel untuk menyerap panjang gelombang tertentu dari cahaya secara paling efisien. Kemudian eneergi yang diterima diteruskan kepada P700 atau kepada P680. Hanya P700 dan P680 teroksidasi manakala cahaya mengenai kloroplas utuh. Karena peran redoks genting yang dilakukan, maka P700 dan P680 disebut pigmen pusat reaksi. (Purwoko, 1999).

Selain klorofil, di dalam kloroplas juga terdapat pigmen karotenoid, antosianin, dan fikobilin. Karotenoid mampu menyerap cahaya biru kehijauan dan biru keunguan. Karotenoid memantulkan cahaya merah, jingga, dan kuning. Karotenoid ini banyak ditemukan pada bunga, buah dan sayuran. Antosianin dan fikobilin merupakan pigmen merah dan biru. Antosianin banyak ditemukan pada bunga. Fikobilin banyak ditemukan pada kelompok ganggang merah dan Cyanobacteria. (Legender, 1998)

Karotenoid dapat berupa karotin (C₄₀ H ₅₆) berwarna jingga dan xantofil (C₄₀ H₅₆ O₂) berwarna kuning. Adanya kloroplas pada tumbuhan menyebabkan tumbuhan dapat berasimilasi karena di dalam kloroplas terdapat klorofil yang dapat menangkap sinar matahari untuk memasak makanan. (Harborne, 1987)

Pada tanaman tingkat tinggi ada 2 macam klorofil yaitu klorofil-a (C₅₅ H₇₂ O₅ N₄ Mg) yang berwarna hijau tua dan klorofil-b (C₅₅ H₇₀ O₆ N₄ Mg) yang berwarna hijau muda. Klorofil a dan b paling kuat menyerap cahaya di bagian merah (600-700 nm), sedangkan yang paling sedikit cahaya hijau (500-600 nm). Sedangkan cahaya berwarna biru dari spektrum tersebut diserap oleh karotenoid (Purwoko, 1999).

Klorofil menyerap cahaya berupa radiasi elektromagnetik pada spektrum kasat mata (visible).  Misalnya, cahaya matahari mengandung semua warna spektrum kasat mata dari merah sampai violet, tetapi seluruh panjang gelombang unsurnya tidak diserap dengan baik secara merata oleh klorofil.  Klorofil dapat menampung energi cahaya yang diserap oleh pigmen cahaya atau pigmen lainnya melalui fotosintesis, sehingga klorofil disebut sebagai pigmen pusat reaksi fotosintesis. Dalam proses fotosintesis tumbuhan hanya dapat memanfaatkan sinar dengan panjang gelombang antara 400-700 nm (Hatta, 2002).

Klorofil pada tumbuhan ada dua macam,yaitu klorofil A dan klorofil B. Perbedaan kecil antar kedua klorofil pada sel keduanya terikat pada protein. Sedangkan perbedaan utama kedua klorofil ialah karena adanya atom magnesium (sebagai pengganti besi) di tengah cincin profirin,serta samping hidrokarbon yang panjang yaitu rantai fitol (Santoso, 2004).

Faktor-faktor yang berpengaruh pada pembentukan klorofil antara lain gen, bila gen untuk klorofil tidak ada maka, tanaman tidak akan memiliki klorofil. Unsur N, Mg, Fe merupakan unsur-unsur pembentuk dan katalis dalam sintesis klorofil. Bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi klorofil (Santoso, 2004).

Antara klorofil A dan B mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda, dimana klorofil A di samping bisa menyerap energi cahaya, klorofil ini juga bisa merubah energi cahaya dan tak bisa merubahnya menjadi energi kimia dan energi itu akan ditransfer dari klorofil B ke klorofil A. Klorofil B ini tidak larut dalam etanol tapi dapat larut dalam ester, dan kedua jenis klorofil ini dapat larut dalam senyawa aseton (Devlin,1975).

Bacaan :
Devlin, M.R. 1975. Plant Physiology. Rinehart Book Corporation A Subsidiari of Reinold Inc.New York.

Santoso. 2004. Fisiologi Tumbuhan. Universitas Muhammadiyah Bengkulu.  Bengkulu.

Harborne, 1997.  Pengantar Fisiologi Tumbuhan, PT Gramedia, Jakarta.

Hatta, 2002.  Fisiologi Tanaman, PT Bina Aksara, Jakarta.

Legender, 1998.  Biologi, ITB, Bandung.

Purwoko, 1999.  Fisiologi Tumbuhan Jilid 2, ITB Press, Bandung.

Salisbury,  J.  W.  dan   Ross.   1995.  Fisiologi  Tumbuhan   Jilid   I.    ITB Press. Bandung.

Yuniwati, Murni.  Kusuma,  Ari, Wijaya dan Yunanto Fajar. 2012. Optimasi Kondisi Proses Ekstraksi  Zat  Pewarna  Dalam  Daun Suji Dengan Pelarut Etanol. Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi    (SNAST).   Institut   Sains   & Teknologi  AKPRIND. Yogayakarta.