4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tanaman Torbangun

Tanaman Torbangun (Plectranthus amboinicus Lour.) merupakan tanaman

yang berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai sumber tanaman obat karena

memiliki banyak kandungan yang bermanfaat. Senyawa utama yang terkandung

adalah alkaloid, flavonoid, polifenol, saponin, glikosida, tanin dan minyak atsiri

(Santosa, 2005 dalam Hutajulu, 2013). Tanaman Torbangun dapat berkembang

biak dengan mudah dan ditemukan hampir di seluruh wilayah Indonesia dengan

berbagai nama yang berbeda, di Jawa Tengah disebut Daun Cumin, di Madura

disebut Daun Kambing, di Bali disebut Daun Iwak, di Jawa Barat disebut Daun

Ajeran dan Di daerah Batak Sumatera Utara disebut Daun Bangun-bangun atau

Torbangun (Damanik, 2009).

Daun Torbangun merupakan tanaman yang dapat digunakan untuk

meningkatkan produksi susu selain daun katuk (Asiah 2010). Selain itu tanaman

ini dimanfaatkan untuk pengobatan tradisional untuk mengobati batuk, demam,

pilek, perut kembung sebagai obat karminatif (peluruh kentut) dan menjaga

stamina tubuh. Di pulau jawa, daun torbangun seringkali digunakan untuk

memberi aroma tajam pada masakan daging dan dapat dimasak sebagai sayur

ataupun sebagai lalapan. Manfaat lain daun torbangun yaitu dibuat jamu untuk

penurun panas atau langsung dikunyah untuk mengobati sariawan dan sebagai

penyembuh luka dengan cara digerus kemudian ditempelkan pada daerah luka.

5

2.1.1. Klasifikasi Torbangun

Tanaman Bangun-bangun tumbuh secara liar dan jarang berbunga, namun

mudah dikembangbiakkan dengan stek batang dalam tanah yang gembur (Heyne,

1987 dalam Hutajulu, 2013). Tanaman ini dalam susunan taksonomi tumbuhan

dapat dikelompokkan ke dalam klasifikasi sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisi : Phanerogamae

Subdivisi : Spermatophyta

Klas : Angiospermae

Ordo : Tubiflorae

Family : Lamiaceae

Genus : Plectranthus

Species : Plectranthus amboinicus Lour

2.1.2. Morfologi Torbangun

Tanaman torbangun merupakan tanaman herba semi semak tahunan

dengan tinggi 100-120 cm bahkan hampir 1 meter dan memiliki cabang-cabang

serta tidak berumbi (Aziz, 2013).

a. Akar

Akar pada tanaman Torbangun termasuk ke dalam akar serabut dan

akar tersebut dapat keluar dari ruas-ruas yang terdapat pada batang

apabila bagian batangnya menyentuh tanah. (Zakaria, 2012). Akar

tanaman dapat berkembang dengan baik pada tanah yang gembur.

6

b. Batang

Tanaman Torbangun memiliki ciri batang berbentuk bulat dan tebal,

berkayu lunak dan beruas-ruas. Diameter pangkal batang ±15 mm,

batang tengah ±10 mm dan ujung batang ±5 mm. Batang Torbangun

memiliki karakteristik lunak dan terdapat ruas-ruas yang bila

menyentuh tanah, maka bisa keluar akar pada bagian tersebut.

c. Daun

Daun Torbangun merupakan daun tunggal, helaiannya bundar

telur, permukaan atas daun berbulu halus dengan tepi agak berombak

dan tulang daun menyirip. Letak satu daun berhadapan dengan daun

yang lainnya. Helaian daun pada keadaan segar tebal, sangat berdaging

dan berair, berwarna hijau muda, permukaan atas dan bawah berambut

halus berwarna putih tulang, daun bercabang-cabang dan menonjol

sehingga membentuk bangunan menyerupai jala. Helaian daun pada

keadaan kering tipis dan sangat berkerut, berwarna coklat sampai coklat

tua, permukaan bawah daun berwarna lebih muda dari permukaan atas

daun, permukaan atas kasar, dan tulang daun kurang menonjol serta

pada kedua permukaan terdapat rambut halus berwarna putih (Heyne

1987 dalam Nandini,2016 ). Daun Torbangun jika diremas daun akan

mengeluarkan aroma yang khas dan bermanfaat untuk pengobatan.

7

d. Bunga

Bunga Torbangun berwarna putih keunguan dengan interval

jarak menyatu pada raceme yang panjang dan ramping dalam kumpulan

yang padat. Tangkai sari menyatu di bagian bawah membentuk tabung

mengelilingi putik. Biji Torbangun berwarna coklat pucat, berbentuk

agak bulat, pipih dan permukaannya licin (Siagian, 2000 dalam

Gurning, 2014).

2.1.3. Syarat Tumbuh

Asal usul tanaman Torbangun ini tidak diketahui secarapasti, namun

torbangun dikenal sebagai tanaman tahunan di daerah tropis tanaman torbangun

tumbuh di dataran rendah sampai dengan 1100 mdpl. Tanaman ini jarang

berbunga, namun mudah dikembangbiakkan dengan stek pada tanah yang gembur

sehingga diperbanyak melalui stek batang dan dapat ditanam dalam pot maupun

ditanam langsung di tanah.Stek batang yang digunakan berukuran ±10 – 15 cm.

Penanaman dilakukkan pada bibit stek batang yang telah berdaun 2-4 helai dan

membuka sempurna (±21 hari di pembibitan). Bibit yang dipindah tanam dipilih

Gambar 1. Tanaman Torbangun (a) Bunga Torbangun (b)

b a

8

bibit yang memiliki pertumbuhan sehat dan seragam di pembibitan. Media tanam

yang digunakan dalam budidaya Torbangun adalah tanah.

Pemupukan dilakukan hanya dengan memberikan pupuk kandang sapi

atau kombinasi pupuk kandang sapi dengan rock phospate dan arang sekam.

Masing-masing sebagai sumber nitrogen, fosfat dan kalium.

Pemeliharaan tanaman yang dilakukkan yaitu penyiangan gulma,

penyiraman, dan mencegah serangan hama yang umumnya berupa serangan ulat

dan belalang. Pestisida yang digunakan diusahakan berasal dari bahan organik.

Beberapa contoh yang bisa digunakan, yaitu rendaman daun sirsak dan daun

tembakau.

Pemanenan dapat dilakukan apabila daun Torbangun sudah memenuhi

kriteria panen yaitu pada pucuk daun yang terdapat tiga pasang daun yang telah

membuka sempurna dan menyisakan 2 pasang daun. Pada umunya pemanenan

dilakukan pada tanaman berumur 3-4 bulan saat batang tanaman sudah berkayu.

Namun menurut Hutajulu (2008) dalam Junaidi (2010) daun Torbangun dapat

dipanen setelah umur tanam 1 bulan, apabila sudah memenuhi kriteria panen.

9

2.2. Senyawa Metabolit

Metabolisme adalah kumpulan proses kimia yang terjadi pada organisme

hidup untuk mempertahankan kehidupan dengan menghasilkan energi maupun

makanan. Tanaman memiliki dua jenis senyawa metabolit, yaitu senyawa

metabolit primer dan sekunder. Metabolit primer merupakan proses yang esensial

bagi kehidupan tanaman sehingga senyawa yang dihasilkan terlibat langsung

dalam pertumbuhan, perkembangan, dan reproduksi organisme hidup. Mereka

adalah komponen dalam pemeliharaan fungsi fisiologis normal, contohnya adalah

Etanol, asam laktat, nukleotida, vitamin, dan beberapa asam amino. Sedangkan

metabolisme sekunder adalah senyawa yang tidak berperan dalam pertumbuhan,

perkembangan, atau reproduksi. Namun, mereka berperan untuk mempertahankan

diri atau mempertahankan eksistensinya di lingkungan tempatnya berada seperti

pertahanan melindungi stress dari lingkungan. Pemanfaatan metabolit sekunder

salah satunya dapat dimanfaatkan dalam bidang farmakologi diantaranya sebagai

antioksidan, dan sebagai atraktan (menarik serangga penyerbuk), selain itu juga

Gambar 2. Stek batang setelah pembibitan 3 minggu (a) kriteria

panen pucuk daun (b)

a b

10

dapat dimanfaatkan sebagai anti agen pengendali hama yang ramah lingkungan

(Ergina, 2014)

Metabolisme primer sama di semua tanaman, sedangkan metabolisme

sekunder berbeda unik untuk spesies tanaman yang berbeda. Senyawa metabolit

sekunder dapat dihasilkan dalam jumlah berlebih oleh tanaman pada keadaan

tertentu. Metabolit sekunder memiliki fungsi yang berbeda tergantung jenisnya.

Metabolit sekunder berfungsi sebagai mekanisme pertahanan tanaman, baik dari

cekaman biotik maupun abiotik. Selain sebagai mekanisme pertahanan, senyawa

metabolit sekunder tertentu dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku obat

(Setyorini dan Erdiyanto, 2016). Sehingga diperlukan upaya untuk meningkatkan

produksi metabolit sekunder salah satunya adalah dengan memberikan perlakuan

cekaman.

2.2.1. Senyawa penting dalam daun torbangun

Senyawa aktif merupakan senyawa hasil metabolisme sekunder yang

diproduksi sebagai bentuk pertahanan tumbuhan dari pengaruh buruk lingkungan

maupun serangan hama penyakit. Menurut Santosa (2005) dalam Hutajulu (2013)

Senyawa utama yang terkandung adalah alkaloid, flavonoid, polifenol, saponin,

glikosida, tanin dan minyak atsiri.

11

Tabel 1. Senyawa penting dalam daun torbangun

Komponen Utama Jenis Komponen Proporsi (%)

Senyawa

Lactagogue

3-ethyl-3hydroxy-5-alpa andostran-17-

one, 3,4dimethyl-2-oxocyclopent-3-

enylacetic acid, monomethyl succinate

dan methylpyro glutamat, senyawa sterol,

steroid, asam lemak dan asam organik.

10-15

Nutrient Protein, vitamin dan mineral. 5-25

Senyawa

farmakoseutika

Senyawa yang bersifat buffer,

antibakterial, antioksidan, pelumas,

pelentur, pewarna dan penstabil.

10-30

* Sumber: Lawrence et al. (2005) dalam Zakaria (2012)

Komponen utama yang terdapat pada daun Torbangun adalah senyawa

laktagogum, nutrient dan senyawa farmakoseutika. Senyawa laktagogum adalah

senyawa yang digunakan untuk meningkatkan produksi ASI. Mekanisme daya

laktagogum suatu senyawa dapat terjadi antara lain dengan melalui mekanisme

merangsang secara langsung aktivitas protoplasma sel-sel sekretoris kelenjar susu,

merangsang ujung saraf sekretoris di dalam kelenjar susu sehingga sekresi air

susu meningkat. Nutrient yaitu zat yang memberi energi dan sebagai komponen

untuk tubuh atau struktur sel yang memberi dukungan terhadap metabolisme

dengan menyediakan energi. Sedangkan aktivitas farmakologi daun torbangun

telah diteliti sebagai prekursor anti tumor dan anti peradangan (Gurgel 2009) serta

penginduksi daya tahan tubuh.

12

Berdasarkan tabel informasi nilai gizi komposisi daun Torbangun tahun

2018, di mana dalam 100 gram daun Torbangun memiliki banyak kandungan

yang bermanfaat apabila dikonsumsi. Zat gizi unggulan pada daun bangun-bangun

adalah besi, kalsium dan vitamin B1. Hal ini sesuai dengan pernyataan Hutajulu

(2013) bahwa daun bangun-bangun memiliki kandungan zat gizi tinggi terutama

pada zat besi dan karoten sehingga dipercaya dapat meningkatkan produksi (ASI).

Selain itu diperlukan penelitian lebih lanjut tentang khasiatnya dikarenakan

aktivitas biologik dari senyawa-senyawa tersebut sebagai antioksidan, mencegah

kanker, antitumor, antivertigo, immunostimulan, antiradang, antiinfertilitas,

diuretik, analgesik, hipokolesterolemik, hipotensif, dan lain-lain (Roshan et al.

2010).

2.3. Cekaman Kekeringan

Cekaman kekeringan atau “drought stress” merupakan kondisi di mana

tanaman mengalami kekurangan air akibat keterbatasan air dari lingkungannya.

Cekaman air pada tanaman dapat disebabkan oleh dua hal yaitu: (1) kekurangan

air di daerah perakaran, (2) kebutuhan air pada daun lebih tinggi dikarenakan laju

absorbsi oleh akar tanaman rendah dan laju evapotranspirasi lebih tinggi.

(Kramer, 1969 dalam Anggraini, 2015). Kondisi fungsi normal tanaman yang

terganggu dan ditandai dengan menurunya potensial air dan tekanan turgor juga

dapat didefinisikan sebagai cekaman kekeringan (Robika et al. 2015). Tingkat

cekaman kekeringan sangat menentukan dampak dan kemampuan tanaman dalam

menghadapi cekaman tersebut (Rosales et al. 2012).

13

Suatu tanaman budidaya herba membutuhkan air untuk pertumbuhannya.

Kandungan air yang terdapat pada tanaman bervariasi antara 70-90% tergantung

umur, jaringan tertentu dan lingkungannya. Menurut Fitter (1981) dalam

Subantoro (2014) dan Taiz (2010) air dibutuhkan tanaman untuk bermacam-

macam fungsi antara lain: (1) Komponen utama penyusun protoplasma (2)

Sebagai pelarut dan medium reaksi kimia (3) Medium untuk transfer zat terlarut

organik dan anorganik (4) Bahan baku untuk fotosintesis, proses hidrolisis dan

rekasi kimia lainnya dalam tumbuhan (5) Medium yang memberikan turgor pada

sel tanaman sehingga dibutuhkan dalam pertumbuhan dan pembesaran sel (6)

berperan dalam proses membuka dan menutupnya stomata dengan mengatur

turgiditas sel penjaga.

Bobot segar jaringan yang sedang tumbuh aktif terdiri dari 80-90% air,

karena air merupakan komponen utama tanaman. Faktor lingkungan dan faktor

tanaman mempengaruhi penyerapan air pada tanaman, faktor lingkungan yang

mempengaruhi yaitu kadar air tanah, suhu tanah dan kelembaban udara sedangkan

faktor tanaman yang berpengaruh adalah perbedaan tekanan difusi air tanah ke

akar dan keadaan protoplasma tanaman efisiensi perakaran. Pada kondisi potensial

air yang rendah tanaman mampu mempertahankan fungsi biologinya, walaupun

dengan pertumbuhan yang terbatas (Ramanjulu ,2002 dalam sopandie, 2013).

Respon tanaman terhadap kondisi cekaman, pada dasarnya ada 3 yaitu

respon morfologis, respon fisiologis dan respon biokemis.

a. Respon Morfologis

14

Sistem perakaran memiliki fungsi penting dalam menghadapi kondisi

cekaman pada bagian akhir umur tanaman apabila cekaman terjadi di awal siklus

hidup tanaman, hal ini menyebabkan volume perakaran yang panjang dan tebal

berkurang. Genotipe tanaman yang tahan terhadap cekaman memiliki keterkaitan

dengan perakaran dan memiliki sifat sebagai berikut : (1) tanaman mampu

mengembangkan sistem perakaran dengan mengekstrak air dari lapisan tanah

bagian dalam pada saat air masih tersedia atau sebelum tanaman mengalami

cekaman (2) tanaman mampu memodifikasi sistem perakaran sehingga mampu

mengekstrak air dari lapisan tanah bagian dalam. Tanaman akan mendapatkan

manfaat lebih apabila sistem perakaran yang dalam pada tanaman terbentuk

sebelum terjadi cekaman kekeringan dibandingkan tanaman dengan akar yang

dangkal.

b. Respon Fisiologis

Menurunya tingkat pertumbuhan tanaman pada kondisi cekaman

disebabkan oleh laju fotosintesis yang menurun, hal ini dikarenakan aktivitas

protoplasma berkurang sebab mengalami dehidrasi, serta berkurangnya luas

permukaan fotosintesis dan menutupnya stomata. Selain itu, pada kondisi

cekaman terdapat pengaturan sinyal pada akar yang menyebabkan hilangnya

turgor, sehingga mempengaruhi pembesaran dan perbanyakan sel tanaman

dikarenakan tekanan turgor berperan dalam menentukan ukuran tanaman ( Shao,

2009 dalam Nugraha, 2018).

c. Respon Biokemis

15

Senyawa ABA (asam absisat) umunya diproduksi oleh tanaman pada saat

mengalami cekaman kekeringan, untuk mengatur proses fisiologi dan untuk

meningkatkan ketersediaan air dengan menghambat kehilangan melalui

penutuan stomata maka ABA yang di sintesis di dalam akar di transport ke

daun dan dihasilkannya dehidrin protein yang berfungsi sebagai

osmoprotektan.

Menutupnya stomata dan berkurangnya tekanan turgor berhubungan

dengan peningkatan ABA yang di sebabkan karena pengangkutan ion K+, anion

dan ion lain keluar dari sel. Osmoregulasi adalah penyesuaian potensial osmotik

di dalam sel, proses ini dilakukan hingga potensial osmotik intraseluler mendekati

potensial osmotik medium di sekeliling sel dengan menambah atau mengurangi

zat terlarut. Dengan adanya penyesuaian tersebut maka tanaman kemungkinan

dapat mempertahankan stomata tetap terbuka, sehingga CO2 tetap dapat diserap

oleh tanaman walaupun mengalami cekaman kekeringan karena CO2 penting

untuk mempertahankan pertumbuhan.

2.4. Mekanisme Toleransi Tanaman Terhadap Cekaman Kekeringan

Pada kondisi cekaman kekeringan tanaman akan memperlihatkan berbagai

respon sebagai bentuk usaha mengurangi cekaman. Mekanisme tanaman berbeda-

beda dan spesifik untuk setiap jenisnya dalam merespon adanya tekanan

lingkungan (Humphreys, 2005 dalam Hendarti, 2016). Hal ini menunjukkan

bahwa antara species satu dengan yang lain mengekspresikan karakter yang tidak

sama.

16

Menurut Meyer & Boyer (1981) dalam Prihastati (2012) terdapat dua

mekanisme utama yang mungkin terjadi pada tanaman, yaitu: (a) tanaman

berusaha menghindari cekaman, baik dengan cara melakukan perubahan struktur

morfologi dan anatomi, maupun dengan meningkatkan efisiensi penggunaan air

dengan cara mengatur laju transpirasi, dan (b) meningkatkan toleransi terhadap

cekaman kekeringan melalui perubahan kimia sel, dalam bentuk peningkatan

akumulasi senyawa terlarut yang berperan sebagai pengatur tekanan osmotik sel,

dengan mengakumulasi senyawa kimia, proline dan gula.

Berdasarkan kemampuan genetik tanaman, terdapat empat mekanisme

adapatasi pada kondisi cekaman, namun pada kondisi cekaman kekeringan

seringkali tanaman menggunakan lebih dari satu mekanisme untuk beradaptasi

(Mitra, 2001 dalam Soepandie, 2013). Mekanisme tersebut adalah :

1. Drought Escape, yaitu tanaman melepaskan diri dari cekaman yang terjadi

dengan kemampuan menyelesaikan siklus hidupnya sebelum mengalami

defisit air, mekanisme ini di tunjukkan dengan perkembangan sistem

pembungaan yang cepat.

2. Drought Avoidance, yaitu tanaman meningkatkan penyerapan air atau

menekan kehilangan dengan kemampuan menjaga potensial jaringan

(toleransi dengan potensial air jaringan). Tanaman memiliki kemampuan

untuk mengoptimalkan sistem perakaran sehingga kemampuan menyerap

air meningkat serta dapat mempertahankan kandungan air dalam jaringan

dan memperluas sistem perakaran sehingga kapasitas daya angkut air dari

akar ke daun tinggi, Mekanisme ini di tunjukkan dengan pengguguran

17

daun tua melalui penyempitan daun dan penurunan permukaan

evapotranspirasi.

3. Drought Tolerance, yaitu tanaman meningkatkan elastisitas sel atau

mengakumulasi solut seperti gula, asam amino dan sebagainya dengan

kemampuan tanaman menjaga tekanan turgor sel dan menurunkan

potensial airnya (toleransi dengan potensial air jaringan yang rendah).

Mekanisme ini terjadi dengan penyesuaian osmotik dan ditandai dengan

resistensi yang tinggi terhadap kavitasi xilem (Nugraha, 2018).

4. Drought Recovery, yaitu tanaman yang mengalami stres kekeringam

melakukan penyembuhan dengan proses metabolisme yang kembali

berjalan normal.

Pertumbuhan merupakan

Pertambahan tumbuh tanaman diekspresikan dalam luas daun, diameter

batang, tinggi tanaman dan biomasa dari berbagai bagian tanaman. Pada kondisi

cekaman kekeringan secara umum tanaman memiliki ukuran yang lebih kecil

dibandingkan dengan tanaman yang tumbuh pada kondisi normal (Kurniasari,

dkk., 2010). Sebagian besar komponen sel diisi oleh air, ketika suplai air dari

lingkungan rendah, maka sel-sel akan menyusut dan mengalami kekeringan.

Sehingga kondisi tersebut menyebabkan proses pembesaran sel terhambat dan

berdampak pada fotosintesis, respirasi, translokasi dan berbagai proses fisiologi

serta biokimia tanaman (Faroq et al, 2008: Jalel, 2009). Karena air berfungsi

untuk pembentagan sel, maka ketersediaanya dalam tanaman mempengaruhi

tekanan turgor yang juga berpengaruh dalam kinerja hormon pertumbuhan

18

(Salisbury dan Ros, 1995). Oleh karenanya, kurangnya ketersediaan air di

lingkungan dapat menghambat proses pertumbuhan tanaman.