Kedelai merupakan salah satu palawija yang banyak dikonsumsi oleh masyarakat karena nilai gizinya yang tinggi. Untuk memenuhi konsumsi dalam negeri, produksi perlu ditingkatkan antara lain dengan menggunakan benih bermutu. Mutu benih yang mencakup mutu fisik, fisiologis dan genetik dipengaruhi oleh proses penanganannya dari produksi sampai akhir periode simpan (Sadjad, 1978). Salah satu masalah yang dihadapi dalam penyediaan benih bermutu adalah penyimpanan. Penyimpanan benih kacang-kacangan di daerah tropis lembab seperti di Indonesia dihadapkan kepada masalah daya simpan yang rendah. Sadjad (1980) menyatakan bahwa dalam waktu 3 bulan pada suhu kamar 30OC, benih kacang-kacangan tidak dapat mempertahankan viabilitasnya pada kadar air 14%.
Benih kedelai cepat mengalami kemunduran di dalam penyimpanan, disebabkan kandungan lemak dan proteinnya relatif tinggi sehingga perlu ditangani secara serius sebelum disimpan karena kadar air benih akan meningkat jika suhu dan kelembaban ruang simpan cukup tinggi. Untuk mencegah peningkatan kadar air selama penyimpanan benih, diperlukan kemasan yang kedap udara dan uap air.
Kemunduran benih dapat ditengarai secara biokimia dan fisiologi. Indikasi biokimia kemunduran benih dicirikan antara lain penurunan aktivitas enzim, penurunan cadangan makanan, meningkatnya nilai konduktivitas. Indikasi fisiologi kemunduran benih antara lain penurunan daya berkecambah dan vigor. Kebanyakan parameter biokimia yang digunakan untuk mengetahui viabilitas dan vigor benih kedelai adalah secara umum seperti diatas, sedangkan keberadaan makromolekul penyusun membran antara lain membran mitokondria dan enzim respirasi belum diteliti. Oleh sebab itu penelitian ini dilakukan berkaitan dengan mutu benih kedelai selama kurun waktu penyimpanan.
Setelah dilakukan penelelitian terhadap benih kedelai, hasil analisis ragam menunjukkan ada interaksi antara kadar air, kemasan dan lama simpan terhadap kadar fosfolipid, kadar protein membran, kadar fosfor anorganik mitokondria, aktivitas spesifik suksinat dehidrogenase dan sitokrom oksidase, daya berkecambah dan vigor. Hal ini menunjukkan bahwa kadar air, kemasan dan lama simpan memberikan pengaruh yang berbeda dalam interaksinya terhadap parameter yang diamati. Kadar fosfolipid mitokondria tetap tinggi setelah benih disimpan pada kadar air 8% dalam kantong terigu selama 2 bulan. Penyimpanan benih kedelai dengan kadar air 8% di dalam kantong aluminium foil dapat bertahan sampai 6 bulan tetapi untuk kadar air 10% hanya 2 bulan, sedangkan penyimpanan di dalam kantong plastik polietilen dapat bertahan sampai 5 bulan untuk kadar air 8% tetapi hanya 1 bulan untuk kadar air 10%. Penurunan kadar fosfolipid mitokondria secara cepat pada penyimpanan dalam kantong terigu meskipun kadar airnya rendah disebabkan kantong terigu tidak dapat menghalangi laju penyerapan uap air oleh benih. Meningkatnya kadar air benih akan menyebabkan fosfolipid rusak, dicerminkan oleh penurunan kadarnya. Bewley dan Black (1982) menyatakan bahwa perubahan membran sel Cucumis sativus yang sudah menua ditunjukkan dengan kadar fosfolipid membran yang rendah. Menurut Abu Shakra dan Ching (1967), mitokondria pada benih-benih yang tua mengalami pembengkakan sehingga terjadi penurunan asam-asam lemak berantai panjang yang menyebabkan membran mitokondria kurang teratur dan asam lemak kurang terikat pada membran. Reed (1997) menyatakan bahwa perubahan komposisi fosfolipid membran dalam mitokondria akan merubah bentuk protein yang terikat pada bilayer lipid. Dilain pihak Kersie dan Thompson (1971) cit. Paul et al. (1978) juga menemukan adanya perubahan fisik lipid membran pada kotiledon Phaseolus vulgaris yang menua.
Penyimpanan benih kedelai pada kadar air awal 8% di dalam kantong plastik polietilen menurunkan kadar protein membran mitokondria setelah 2 bulan sedangkan pada kadar air 10% dan 12% penurunan kadar protein terjadi sejak 1 bulan. Kadar protein membran mitokondria benih yang disimpan pada kadar air awal 8% dan 12% dalam kantong terigu menurun sejak 1 bulan dan pada kadar air awal 10% setelah 2 bulan. Benih yang disimpan dengan kadar air 8% di dalam kantong aluminium foil mengalami penurunan setelah 4 bulan, dan setelah 3 bulan untuk kadar air 10% dan sejak 1 bulan untuk kadar air 12%.
Kadar protein membran mitokondria menurun lebih cepat karena protein lebih peka terhadap kondisi penyimpanan yang kurang menguntungkan. Protein membran bersama fosfolipid berfungsi menjalankan fungsi membran sehingga menurunnya kadar fosfolipid membran akan berpengaruh.pada penurunan kadar protein membran. Menurut Sun dan Leopold (1993, 1994), meningkatnya kadar air dan kelembaban menyebabkan kerusakan protein meningkat. Tingginya kadar fosfolipid dan kadar protein membran mitokondria benih yang disimpan pada kadar air 8% selama 1 bulan di dalam kantong aluminium foil menunjukkan bahwa struktur membran mitokondria teratur sehingga integritas membran tetap tinggi.
Kadar fosfor anorganik mitokondria pada semua tingkat kadar air dan kemasan menurun sejak penyimpanan selama 1 bulan, kecuali benih yang disimpan dengan kadar air 8% di dalam kantong aluminium foil mengalami penurunan setelah 3 bulan.
Hal ini disebabkan kemampuan mitokondria dalam mengesterifikasi fosfor menurun sebagai akibat perubahan strukturnya. Disamping itu rendahnya kadar fosfor anorganik diduga banyak yang bocor keluar sel. Hasil penelitian Ching dan Schoolcraft (1968) cit. Bewley dan Black (1982) menunjukkan bahwa fosfor anorganik yang bocor dalam air rendaman benih yang sudah menua akibat suhu dan kelembaban tinggi adalah 50% sampai 60% lebih banyak dari benih yang masih baru. Tingginya kadar fosfor anorganik dalam larutan yang bocor menunjukkan bahwa membran mitokondria mengalami degradasi. Hasil penelitian Abu Shakra dan Ching (1967) menunjukkan bahwa mitokondria dari benih kedelai yang masih baru memiliki kemampuan esterifikasi fosfor lebih tinggi dibanding mitokondria yang berasal dari benih yang sudah disimpan selama 3 tahun. Hasil penelitian Ching et al. (1977) menunjukkan bahwa benih bervigor tinggi memiliki kandungan ATP maupun total adenosin fosfat yang lebih tinggi dibanding benih yang sudah turun viabilitasnya. ATP diperlukan untuk biosintesis sel-sel baru, berkurangnya ATP ditunjukkan oleh daya berkecambah dan vigor rendah.
Aktivitas spesifik suksinat dehidrogenase benih yang disimpan pada kadar air 8% dan 10% di dalam kantong plastik polietilen mengalami penurunan setelah bulan ke-2 dan bulan ke-4.
Benih yang disimpan pada kadar air 8% dan 10% di dalam kantong aluminium foil mengalami penurunan setelah bulan ke-4 dan bulan ke-2, sedangkan benih yang disimpan dengan kadar air yang sama di dalam kantong terigu mengalami penurunan pada bulan ke-2 dan bulan ke-1. Aktivitas spesifik suksinat dehidrogenase benih yang disimpan dengan kadar air 12% di dalam semua kemasan sudah menurun sejak bulan ke-1. Hal ini menunjukkan bahwa kadar air 12% menyebabkan ketidak teraturan membran karena komponen fosfolipid kurang terikat pada membran Dengan demikian transpor elektron dari FADH ke O2 sepanjang rantai respirasi menurun sehingga energi menurun yang berakibat pada menurunnya daya kecambah dan vigor. Kranook et al. (1976) dan Paul dan Mukherji (1976) cit. Bewley dan Black (1982) menyatakan bahwa benih jagung yang sudah mengalami deteriorasi, aktivitas suksinat dehidrogenasenya menurun.
Aktivitas spesifik sitokrom oksidase benih dengan kadar air 12% dan tanpa disimpan tertinggi yaitu 0,8432 U/mg dan berbeda nyata dengan lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa kadar air 12% merupakan kadar air optimum untuk aktivitas spesifik sitokrom oksidase secara maksimum. Sitokrom oksidase berperan dalam transfer elektron dari NADH ke oksigen, sehingga apabila aktivitasnya menurun akan terjadi kekurangan energi untuk proses metabolisme dan ini ditunjukkan oleh daya berkecambah dan vigor rendah.
Menurunnya aktivitas spesifik suksinat dehidrogenase dan sitokrom oksidase menyebabkan laju respirasi menurun, terjadi pada semua perlakuan dan berbeda nyata dengan A3B2C0 . Dengan demikian energi yang dihasilkan rendah. Rendahnya energi menyebabkan daya kecambah dan vigor rendah. Throneberry dan Smith (1955) menyatakan bahwa terlambatnya perkecambahan berkaitan dengan menurunnya aktivitas mitokondria. Aktivitas spesifik suksinat dehidrogenase dan sitokrom oksidase merupakan sebuah tanda dari tanda yang menunjukan indicator aktivitas mitokondria.
Daya berkecambah benih kedelai yang disimpan pada kadar air awal 8% dan 10% pada semua jenis kemasan belum mengalami penurunan secara nyata, tetapi penurunan secara nyata terjadi pada bulan ke-6 dengan kadar air awal 12%. Hal ini menunjukkan bahwa kadar air awal 12% kurang tepat digunakan untuk menyimpan kedelai selama 6 bulan. Menurunnya daya berkecambah benih yang disimpan berhubungan dengan tingginya kadar air menyebabkan struktur membran mitokondria tidak teratur sehingga permeabilitas membran meningkat. Peningkatan permeabilitas menyebabkan banyak metabolit antara lain gula, asam amino dan lemak yang bocor keluar sel. Dengan demikian substrat untuk respirasi berkurang sehingga energi yang dihasilkan untuk berkecambah berkurang. Harrington (1983) menyatakan bahwa suhu dan kadar air tinggi merupakan faktor penyebab menurunnya daya berkecambah dan vigor. Hasil penelitian ini sesuai dengan hasil penelitian Andrew (1970) bahwa benih kedelai yang berkadar air awal 10,4% atau lebih rendah yang dikemas dengan plastik polietilen dapat mempertahankan viabilitas lebih dari 80% selama 18 bulan. Menurut Chai et al., (2002), perkecambahan benih kedelai akan menurun dari perkecambahan awal yaitu diatas 90% menjadi 0% tergantung spesies dan kadar air selama penyimpanan. Dilain pihak Yaya et al., (2003) menyatakan bahwa benih kedelai yang disimpan dengan kadar air 6% dan 8% selama 4 bulan pada suhu 15OC memiliki persentase perkecambahan diatas 70%.
Penurunan daya berkecambah diikuti oleh penurunan vigor. Benih yang disimpan dengan kadar air awal 8%, 10% dan 12% dalam kantong plastik polietilen mengalami penurunan vigor masing-masing sejak 3 bulan, 4 bulan dan 2 bulan sedangkan vigor benih yang disimpan dalam kantong aluminium foil mengalami penurunan sejak 5 bulan, 3 bulan dan 2 bulan. Penyimpanan benih dengan kadar air awal 8% dan 12% dalam kantong terigu telah mengalami penurunan vigor lebih cepat yaitu pada bulan ke-2 serta 1 bulan untuk benih dengan kadar air awal 10%. Vigor benih terendah adalah pada A3B3C6 yaitu sebesar 87,75 dan tidak berbeda nyata dengan A3B1C6 dan A3B2C6 namun vigor masih diatas 80% (batas kelulusan mutu benih yang umum diterapkan).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar