All posts by Adi Setiadi

Assalamualaikum. Blog Ini dibuat karena ketertarikan saya akan pengembangan dan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi. Buah fikiran dan curahan hati saya semoga dapat dibaca oleh siapapun dan dimanapun. Terima kasih atas partisipasi aktif anda dalam pengembangan blog ini. Untuk kemajuan blog ini saya berharap pembaca bersedia memberikan saran dan kritik yang membangun. Semoga bermanfaat.

SELULOSA

Selulosa merupakan struktur dasar sel-sel tumbuhan. Sehingga secara kuantitas jumlahnya sngatlah besar. Di dalam biosfer terdapat sekitar 27 x 1010ton karbon yang terikat pada organisme hidup dan lebih dari 99% adalah tumbuhan. Dari karbon di atas ada sekitar 40% karbon terikat pada selulosa tumbuhan yag berarti total selulosa dalam dunia tumbuhan berjumlah sekitar 26.5 x 1010.

Selulosa terdapat pada semua tumbuhan mulai dari organisme primitive seperti rumput laut, flagelata dan bakteri sampai tumbuhan tingkat tinggi seperti pohon. Kadar selulosa tertinggi terdapat paa kapas/kapuk dan terendah terdapat pada bacteria. Di dalam kayu selulosa tidak hanya terikat dengan poliosa dan lignin namun terikat erat satu sama lain sehingga pemisahannya memerlukan perlakuan kimi yang intensif. Selulosa yang berhasil diisolasi tidaklah murni. Untuk keperluan analisis biasanya digunakan alfa selulosa.

Selulosa terdiri atas unit-unit anhidroglukopiranosa yang bersambung membentuk rantai molekul linear. Oleh karena itu selulosa bisa dinyatakan sebagai polimer linear glukan dengan struktur rantai yang seragam. Unit-unit terikat dalam ikatan 1-4 β glikosidik. Dua unit glukosa yang berdekatan bersatu dengan mengeliminasi satu molekul air di antara gugus hidroksil mereka pada karbon 1 dan karbon 4. Kedudukan β dari gugus OH pada C1 memutar melalui sumbu C1-C4 cincin piranosa. Unit ulang dari rantai selulosa adalah unit selobiosa dengan panjang 1.03 nm. Walaupun terdapat gugus OH yang sama pada kedua ujungnya namun gugus-gugus tersebut menunjukan perilaku yang berbeda. Gugus C1 OH adalah gugus hidrat aldehida yang diturunkan dari pembentukan cincin melalui ikatan hemiacetal intramolekul. Itulah sebabnya gugus OH pada akhir C1 mempunyai sifat pereduksi, sedangkan gugus OH pada akhir C4 pada rantai selulosa adalah hidroksil alkoholat sehingga bukan pereduksi.

Rantai selulosa memanjang dan unit-unit glukosa tersusun dalam satu bidang. Ada beberapa pendapat yang mendukung yaitu pertama ikatan β glukosidik. Hanya kedudukan β gugus hidroksil pada C1 dapat memperpanjang rantai molekul. Ikatan α-OH dan α-glikosidik masing-masing membentuk rantai molekul spiral seperti pada amilosa dan pati. Alasan ke dua diturunkan dari konformasi (penyesuaian) cincin piranosa. Cincin heksagonal bengkok seperti sikloheksana, piran dan puranosa, dapat membentuk berbagai konformasi yang bentuk-bentuknya adalah bentuk kursi dan bentuk perahu. Bentuk yang memiliki energi terendah adalah bentuk yang paling stabil (bentuk perahu) sedangkan bentuk yang memiliki energi yang tinggi (bentuk setengah kursi dan perahu) adalah betuk yang labil. Alasan ke tiga adalah dapat dilihat dari hubungan dengan konformasi cincin karena terdapatnya dua bentu kursi jika diperhatikan gugus –gugus OH. Gugus-gugus hidroksil tersebut dapat mempunyai kedudukan di atas dan di bawah cincin atau di dalam bidang cincin.

Berat molekul selulosa sangat bervariasi (50.000-2.500.000) bergantung pada asal sampel. Sebagai polimer linear ukuran rantai molekul selulosa dinyatakan dalam derajat polimerisasi (DP). Derajat polimerisasi akan berkurang karena pengaruh perlakuan bahan kimia yang sangat intensif pada proses pulping, Selain itu DP juga berkurang saat pohon menjadi tua yaitu DP paling tinggi terdapat dalam sel yang berdekatan dengan kambium dan menurun ke arah empulur/hati.

DP = Bobot molekul selulosa/bobot molekul satu unit glukosa

KAYU REAKSI

Kayu yang terbentuk bukan hanya dipengaruhi oleh perubahan musim namun juga dipengaruhi oleh gaya-gaya mekanik. Pohon memberikan reaksi terhadap gaya regangan yang dialam oleh batang, cabang dan ranting dengan membentuk kayu reaksi. Pada batang, kayu ini terbentuk apabila batang utama suatu pohon miring dari arah vertikal (Gambar 1). Namun bukan berarti kayu ini terjadi karena proses lengkungan melainkan karena pengaruh gravitasi atau gaya berat.

Gambar 1

Lalu bagaimana gaya berat bekerja untuk menimbulkan pembentukan kayu reaksi ?Auksin dan asam giberelat menyebabkan terjadinya kayu reaksi. Pernyataan ini dikuatkan oleh penelitian bahwa pada pohon conifer konsentrasi auksin lebih tinggi pada sisi bagian bawah daripada sisi atas dan bahwa gaya berat juga berpengaruh terhadap distribusi auksin dalam tanaman. Sehingga dapat diketahui bahwa terdapat hubungan yang penting antara gaya berat-auksin terhadap pembentukan kayu reaksi.

Kayu reaksi yang dibentuk pada pohon conifer berbeda dengan daun lebar. Pohon konifer membentuk kayu tekan di daerah yang tertekan dan pohon daun lebar membentuk kayu tarik pada daerah tarikan. Namun dalam keduanya fungsi kayu reaksi sama yaitu untuk mengembalikan batang atau cabang ke posisi semula. Jaringan pada daerah tekan dan tarik memiliki perbedaan sifat-sifat anatomi, kimia, dan fisika dengan kayu normal.

Bila pohon melengkung sisi batang ke arah mana puncak dibengkokan menjasi lebih pendek akibat gaya tekan yang terjadi pada pohon conifer disebut kayu tekan. Sebaliknya sisi sisi yang lain (sisi atas) dari batang terentang karena gaya tarik pada pohon daun lebar disebut kayu tarik. Karakteristik utama kayu tekan (compression wood) adalah warnanya yang gelap yang disebabkan oleh kandungan lignin yang relatif tinggi, trakeid kira-kira lebih pendek 30% bila dibandingkan dengan kayu normal dengan bentuk membulat bila dilihat dari arah radial dan tidak adanya dinding tersier dan dinding skunder 2 dengan bentuk rongga spiral. Bila dilihat dari arah longitudinal ujung-ujung trakeid kayu tekan bengkok dan berlipat Faktor-faktor ini mengurangi kesesuaian kayu tekan untuk pembuatan pulp dan kertas. Selain itu kayu tekan memiliki penyusutan longitudinal yang cukup besar yaitu 6-7% bila dibandingkan dengan kayu normal dengan penyusutan 1-2%. Kayu tekan dapat dikenali secara visual apabila melihat pada permukaan yang halus dari arah transversal. Suatu potongan melintang yang mengandung kayu tekan memiliki lingkaran tahun yang sangat lebar pada sisi bawah atau sisi yang tertekan. Sebagai akibatnya empulur letaknya lebih dekat dengan sisi atas batang. Di samping itu pada lingkaran-lingkaran tumbuh yang lebar tersebut mengandung proporsi kayu akhir yang lebih tinggi.

Gambar 2

Gambar 2

Sama halnya dengan kayu tekan, kayu tarik juga memiliki sifat yang berbeda dibandingkan dengan kayu normal. Kayu tarik (tension wood) mengandung selulosa yang lebih tinggi, pembuluh yang lebih sedikit dan lebih kecil bila dibandingkan dengan kayu normal dan serabut mengandung lapisan dinding khusus yang disebut lapisan gelatin (gelatinous layer) atau sering disebut lapisan G. Bergantung pada jenis, lapisan G ini bisa menggantikan lapisan S2, dinding tersier atau sebagai tambahan terhadap lapisan dinding normal. Kayu tarik yang digunakan sebagai bahan baku pulp menghasilkan kertas yang lebih lemah walaupun dapat diperbaiki dengan perlakuan penghalusan. Karena kandungan lignin yang tidak begitu banyak maka pembuatan pulp pada kayu tarik lebih baik menggunakan metode mecanical pulping. Untuk pengolahan kayu tarik sebagai bahan gergajian cenderung kurang baik karena menghasilkan permukaan kriting. Hal ini menyebabkan gergaji menjadi terlalu panas dan menyulitkan penyelesaian akhir. Pada proses pengeringan kayu tarik cenderung mengalami collapse permanen. Collapse adalah pelekukan ke dalam atau pemipihan sel-sel kayu selama pengeringan sering mengakibatkan permukaan kayu mengalami perubah bentuk.

Murbei (Morus alba L.) *

Dengan semakin berkembangnya penelitian tumbuhan obat dalam kurun waktu beberapa tahun ini telah mengangkat beberapa potensi tumbuhan tropika indonesia. Orientasi pengobatan modern dengan menggunakan bahan kimia kini mulai bergeser ke pemakaian obat tradisional karena selain memiliki resiko efek samping yang rendah, murah dan mudah diperoleh, tumbuhan obat memiliki khasiat yang tak kalah hebatnya dengan obat kimia yang berkembang sekarang.

Murbei sebagai salah satu tumbuhan yang berpotensi sebagai tumbuhan obat telah banyak digunakan oleh masyarakat Indonesia, yang sebagian besar memang menggunakannya sebagai pakan ulat sutra. Namun manfaat bagi kesehatan tak kalah hebatnya.

Morus alba L. termasuk suku Moraceae memiliki nama asing Sangye berasal dari Cina, tumbuh baik pada ketinggian lebih dari 100 mdpl menyukai daerah yang cukup basah seperti lereng gunung dan berdraenase baik. Tumbuhan ini dibuidayakan dengan stek ataupun okulasi.

Manfaat yang bisa kit peroleh bisa berasal dari bagian daun, batang, ranting, akar dan kulit batang. Daun bersifat pahit, manis dingin, masuk meridian paru dan hati. Bersifat sebagai peluruh kentut (karminatif), peluruh keringat (diaforetik), peluruh kencing (diuretik), mendinginkan darah, pereda demam (antipiretik) dan menerangkan pengelihatan. Buah bersifat manis, dingin masuk meridian jantung, hati, dan ginjal. Memelihara darah dan yin, memperkuat ginjal, diuretic, peluruh dahak (ekspektoran), hipotensif, penghilang haus, meningkatkan sirkulasi darah dan efek tonik pada jantung. Kulit akar bersifat manis, sejuk, masuk meridian paru-paru berkhasiat sebagai anti asmatik, ekspektoran, diuretic, dan menghilangkan bengkak. Ranting bersifat pahit, netral, masuk meridian hati. Bersifat sebagai karminatif, antipiretik, analgesic, antireumatik dan merangsang pembentukan kolateral.

Kandungan kimia dari bagian tumbuhan antara lain daun murbei mengandung acdysterone, lupeol, B-sitosterol, rutin, moracetin, isoquersetin, scopoletin, scopolin, a-B-hexenal, cis-B-hexenol, cis-Y-hexenol, benzaldehide, eugenol, linalool, benzyl alkohol, butil amine, acetone, trigolenine, choline, adenin, asamamino, copper, zinc, Vitamin, asam klorogenik, asam fumarat, asam folat, asam formyltetrahydrofolik, mioinositol. Juga mengandung phytosterogens. Bagian ranting murbei mengandung tanin dan vitamin A. Buahnya mengandung cyanidin, isoquercetin, sakarida, asam linoleat, asam stearat, asam oleat, dan vitamin (karoten, B1, B2, dan C). Kulit batang mengandung triterpenoid, flavanoid, dan coumarins. Kulit akar mengandung derivat flavone mulberin, mulberrofuran. Biji urease.

Dalam penggunaan pohon murbei harus diperhatikan beberapa hal di bawah ini :

  • · Di luar negeri daun murbei sudah dibuat obat suntik. Obat suntik tersebut menyebabkan nyeri di tempat lokal suntikan kadang timbul menggigil demam dan sakit kepala yang tidak memerlukan pengobatan khusus.
  • · Pemanfaatan ranting murbei debaiknya dihindari jika ada sindrom defisiensi yin.
  • · Pemakaian daun murbei sebiknya dihindari bila sedang diare akibat dingin dan adanya defisiensi limpa dan lambung.

Sungguh besar potensi pohon murbei, sungguh akan sangat baik bila tumbuhan ini bisa dimanfaatkan oleh umat manusia. Dengan pengembangan dan penelitian tumbuhan obat yang terus menerus akan lebih mengoptimalkan fungsi tumbuhan obat ini dan tumbuhan obat yang lain tentunya. Sehingga pada akhirnya rasya syukur kita kepada Allah SWT akan terus meningkat atas kekayaan alam yang telah dibekalkan oleh-Nya. Maka nikmat Tuhan kamu yang manakah yang kamu dustakan…..

Air dan Kayu ; adakah hubungan diantara keduanya ?

Air dalam kayu segar atau yang baru dipanen berada dalam dinding sel dan rongga sel. Air di dalam kayu segar atau baru saja dipanen sering disebut sebagai air bebas dan air di dalam dinding sel dinamakan air terikat. Penamaan tersebut didasarkan pada kemudahan keluarnya air pada proses pengeringan. Air bebas cenderung lebih mudah untuk keluar bila dibandingkan dengan air terikat dan yang pertama hilang dalam proses pengeringan. Air terikat, terikat lebih kuat pada dinding sel oleh karena itu air terikat  umumnya konstan dari musim ke musim sedangkan air bebas  memiliki kecenderungan untuk berubah-ubah.

Air di dalam dinding sel terikat karena adanya gaya adsorbsi yang dipengaruhi oleh fsikokimia, yakni gaya tarik menarik yang melibatkan tarikan molekul – molekul air pada tempat-tempat ikatan hidrogen yang terdapat di dalam selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Pada molekul selulosa yang memiliki daerah kristalin dan amorf diduga daerah kristalin kelompok  OH  pada  molekul selulosa yang berdekatan saling mengikat atau terjadi ikatan silang antara satu denngan yang lainnya. Sedangkan pada daerah amorf atau daerah yang tidak teratur kelompok OH terbuka untuk mengadsorpsi air.

Titik di mana semua air cair di dalam rongga sel telah dikeluarkan tetapi dinding sel masih jenuh disebut titik jenuh serat (TJS). Pada titik ini kondisi kayu berada dalam kondisi yang kritis, karena di bawah titik ini sifat kayu terganggu oleh perubahan-perubahan dalam kandungan air.

Bagaimana menghitung kadar air ?

Banyaknya air di dalam kayu atau produk kayu biasannya dinyatakan dengan kadar air. Kadar air (KA) didefinisikan sebagai bobot air yang dinyatakan dalam persen berat kayu bebas air atau kering tanur (BKT).

Oleh karena itu dapat dinyatakan dengan :

KA      (%) = Bobot air x 100

BKT

Karena penyebutnya adalah bobot kering tanur maka bobot total air yang dihitung bisa melebihi 100%. Untuk menghitung kadar air dalam kayu lazimnya menggunakan metode kering tanur yang diterangkan dalam ASTM (American Society for Testing and Material) D2016 dengan cara menimbang contoh uji basah kemudian dimasukan ke dalam tanur pada suhu 103± 2ºC untuk mengeluarkan semua air kemudian menimbangnya kembali.

Kerugian utama metode kering tanur ini adalah bahwa metode ini merupakan uji yang merusak; memerlukan sampai beberapa hari untuk melaksanakannya, dan sejumlah kecil spesies kayu memiliki komponen-komponen yang mudah menguap selain air yang dapat teruapkan dalam proses pengeringan.

Hubungan Kadar Air dengan Lingkungan

Karena sifatnya kayu memiliki kemampuan untuk menyerap uap air dari udara sekitarnya sampai kayu mencapai keseimbangan kadar air dengan udara. Oleh karena itu kayu dapat disebut sebagai bahan higroskopis. Kandungan air kayu dalam keadaan setimbang dengan suatu lingkungan akan lebih rendah dari TJS. Di bawah TJS gaya yang menahan air pada kayu menjadi lebih besar dengan turunnya kadar air.

Dalam kondisi basah, kelompok hidroksil selulosa dinding sel dipenuhi oleh molekul-molekul air tetapi ketika pengeringan terjadi kelompok-kelompok ini bergerak semakin mendekat, mengakibatkan pembentukan ikatan-ikatan selulosa ke selulosa yang lemah.

Suhu juga mempengaruhi hubungan antara air dengan kayu walaupun pengaruhya relatif kecil. Suhu tinggi juga mempunyai pengaruh yang permanen pada kayu. Kayu yang telah dikenai suhu lebih dari 100ºC untuk satu jangka waktu yang lama menjadi kurang higroskopik sehingga memiliki kadar air yang lebih rendah bla dibandingkan kayu normal.  Kandungan air yang diperoleh kayu atau produk asal kayu apabila ada di dalam suatu lingkungan suhu dan kelembapan yang konstan disebut kadar air seimbang.

Kadar air kayu segar penting terutama erat kaitannya dengan bobot kayu gelondongan dan papan gergajian segar. Hal itu harus diperhatikan khussusnya dalam perancangan alat pemanenan ataupun pengangkutan kayu.

KANTUNG SEMAR ; Si Cantik yang Berkantung

Bagi siapapun pencinta tanaman hias tentunya mengenal jenis tumbuhan karnivora yang satu ini. Dialah kantong semar. Bagi orang yang baru mengenal tumbuhan ini tentunya heran mendengar nama itu, tapi tumbuhan dari kelas Charipetaleae ini sesungguhnya telah dikenal luas, di Inggris tumbuhan ini telah dibudidayakan sejak tahun 1841. Di negara-negara subtropis seperti Amerika Serikat, Jepang serta negara-negara eropa tanaman favorit yang bisa ditanam dalam terrarium karena tidak memerlukan banyak sinar matahari untuk membentuk kantong.

Keunikan yang dimiliki Nepenthes adalah bentuk organisme yamg menyerupai kantong. Kantong-kantong itu menjadi perangkap bagi serangga seperti lalat, semut dan lainnya. Sebenarnya kantong yang muncul pada setiap jenis nepenthes adalah ujung daun yang berubah bentuk dan fungsinya menjadi perangkap serangga atau binatang kecil lainnya. Dengan kelebihannya itulah tumbuhan ini disebut carnivorous plant. Bahkan ada juga yang yang menamakannya Insectivorous plant karena kelompok serangga lebih sering terperangkap

Salah satu jenis kantong semar yang banyak dikenal adalah Nepenthes ampullaria. Spesies ini mempunyai kelenjar penyerap hara dalam kantong yang jumlahnya 2000-3000/ cm2, berkantong bulat telur seperti ampul yang dalam bahasa latin berarti kandung kemih. Warna dan corak kobe-kobe, sebutan orang papua; beragam dalam satu jenis. Pernah ditemukan kantong yang warnanya hijau dengan bibir merah, kantong merah bibir hijau, hingga kantong hijau pucat dan merah pekat. Perbedaan ini diakibtakan pigmen antasianin.Tingi kantong tanaman dewasa bisa mencapai 5-10 cm. Bahkan ada juga yang mencapai 15 cm.

Jenis Nepenthes ampullaria bukan karnivora karena tidak terlihat adanya kelenjar sekresi nektar pada kantong atau tanaman lain. Oleh karena itu jarang ditemukan serangga, semut, atau binatang lain dalam kantong. Yang dapat ditemukan hanya serasah daun, ranting, serta terkadang kotoran burung.

Habitat N. ampullaria cukup beragam meliputi hutan rindang, hutan kerangas, rawa gambut, rawa berpasir, dan hutan araucaria. Tumbuh pada ketinggian 0-2100 mdpl. Pada dataran rendah yang cukup lebat, akar Nepenthes dapat merambat ke atas pohon lainnya hingga 15 m. Ampullaria merupakan salah satu nepenthes yang paling luas penyebarannya. Tumbuhan ini menyebar mulai dari Sumatera, Singapura, Semenanjung Malaysia, dan Thailand, Borneo hingga Papua. Nepenthes ini ditemukan Dr. William Jack 1819 di Singapura. Dokter bedah asal Inggris tersebut memberi nama Nepenthes ampullaria pada tahun 1913 lantaran bentuknya seperti ampul.

Banyak manfaat yang bisa diperoleh dari kantung semar, selain indah dipandang batang yang kuat dan lentur dapat dipakai sebagai tali. Air rebusan akar dan cairan dalam kantong yang masih tertutup dipakai penduduk sebagai obat sakit perut, mencegah ngompol, luka bakar dan mengobati sakit mata.

Kecantikan tumbuhan berkantung ini mulai berkurang karena eksploitasi secara besar-besaran dan kebakaran hutan. Sebagai upaya konservasi telah dilakukan langkah-langkah strategis guna menlindungi tumbuhan berkantung ini. Pemerintah melalui Undang-undang no 5 tahun 1990 tentang Konservasi Sumberdaya Alam Hayati dan Ekosistem dan Peraturan Pemerintah no 7 tahun 1999 tentang Jenis-jenis Tumbuhan dan Satwa yang Dilindungi melarang untuk dieksploitasi. Selain itu semua jenis nephenthes masuk dalam daftar Convention on International Trade in Endangered Spesies of Flora Fauna (CITES). Berdasarkan kriteria International Union of Conservation of Nature dan World Conservation Monitoring, nepenthes digolongkan sebagai tanaman langka. CITES memasukkan kantong semar dalam Appendik 2 kecuali Nepenthes rajah yang masuk dalam Appendik 2. Tumbuhan langka berkantung ini merupakan anugrah dari Allah SWT yang harus dijaga keberadaan dan kemanfaatannya bagi umat manusia.

* dari berbagai sumber