NURVITA CUNDANINGSIH

140410110017

GAS ETILEN

Pada awal abad kedua puluh, jeruk dimatangkan dengan “memeram” buah dalam

lumbung yang dilengkapi dengan kompor minyak tanah. Petani buah yakin bahwa panas

itukah yang menyebabkan matangnya buah tersebut, akan tetapi kompor baru yang

pembakarannya lebih bersih tidak menyebabkan buah menjadi matang. Para ahli fisiologi

tumbuhan kemudian mempelajari bahwa pematangan dalam lumbung sebenarnya disebabkan

oleh etilen, yaitu suatu gas hasil samping pembakaran minyak tanah. Para peneliti kemudian

menunjukkan bahwa tumbuhan menghasilkan etilennya sendiri sebagai hormon, hormon

etilen berwujud gas. Etilen berdifusi ke dalam tumbuhan melalui ruangan udara di antara sel-

sel. Etilen yang terlarut dapat masuk dari satu sel ke sel lain melalui simplas (Campbell,

2000).

I. DEFINISI ETILEN

Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari hasil metabolisme normal

dalam tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah dan kerontokan daun. Etilen disebut

juga ethene (Winarno, 2007). Senyawa etilen pada tumbuhan ditemukan dalam fase gas,

sehingga disebut juga gas etilen. Gas etilen tidak berwarna dan mudah menguap (Yatim,

2007).

Hormon Gas Etilen adalah hormon yang berupa gas yang dalam kehidupan tanaman

aktif dalam proses pematangan buah. Aplikasi mengandung ethephon, maka kinerja sintetis

ethylen berjalan optimal sehingga tujuan agar buah cepat masak bisa tercapai. (misalnya:

Etephon, Protephon) merk dagang antara lain: Prothephon 480SL. Gas Etilen banyak

ditemukan pada buah yang sudah tua (Vitriyatul, 2012).

Gas etilen adalah suatu senyawa volatil yang dikeluarkan oleh buah-buahan dan

sayuran segar. Jumlah gas etilen yang dikeluarkan bervariasi menurut jenis buah dan sayuran

segar yang dihasilkan. Buah apel dikenal sebagai buah yang banyak menghasilkan gas etilen.

Menurut Griffin dan Sacharow dalam Simbolon (1991), secara umum gas etilen akan

mempercepat proses pematangan dan pemasakan, kerusakan fisik dan fisiologis.

Etilen adalah hormon tanaman alami yang penting pengaruhnya terhadap pelayuan

dan pemasakan dari buah klimakterik (Utama, 2006). Menurut Kader (1992), buah

klimakterik yaitu buah yang menunjukkan kenaikan produksi karbondioksida dan etilen yang

besar saat penuaan. Contoh buah klimakterik yaitu apel, alpukat, pisang, mangga, dan tomat.

Selama proses pematangan, buah klimakterik menghasilkan lebih banyak etilen endogen

daripada buah nonklimakterik. Menurut Hadiwiyoto (1981), etilen endogen adalah gas etilen

yag dihasilkan oleh buah yang telah matang dengan sendirinya yang dapat memicu

pematangan buah lain di sekitarnya.

II. STRUKTUR KIMIA DAN KARAKTERISTIK ETILEN

Struktur kimia etilen sangat sederhana sekali yaitu terdiri dari dua atom karbon dan

empat atom hidrogen seperti yang terlihat pada struktur kimia pada skema berikut:

Etilen merupakan hormon tumbuh yang diproduksi dari hasil metabolisme normal dalam

tanaman. Etilen berperan dalam pematangan buah dan kerontokan daun. Etilen disebut juga

ethane. Selain itu Etilen ( IUPAC nama: etena) adalah senyawa organik, sebuah hidrokarbon

dengan rumus C2H4 atau H2C=CH2. Ini adalah gas mudah terbakar tidak berwarna dengan

samar “manis dan musky bau“ ketika murni. Ini adalah yang paling sederhana alkena

(hidrokarbon dengan karbon-karbon ikatan rangkap ), dan paling sederhana hidrokarbon tak

jenuh setelah asetilena (C2H2) (Vitriyatul, 2012).

Ada beberapa karakteristik dari etilen yang perlu dipertimbangkan bila menguji

pengaruhnya terhadap penampilan produk pascapanen hortikultura segar. Etilen adalah:

gas volatil; secara fisiologis adalah aktif dalam konsentrasi sangat kecil (0.01 ppm),

memacu respon dari kebanyakan jaringan;

utokatalitik, artinya saat produksinya mulai dirangsang maka laju produksinya akan

terus meningkat dengan laju peningkatan tertentu (seperti bola salju menggelinding

dari bukit);

diproduksi di dalam tanaman (etilen endogenous). Faktor yang mempengaruhi laju

produksinya meliputi varietas, stadia kematangan, suhu, level oksigen dan

karbondioksida dan dapat disebabkan pula oleh berbagai bentuk pelukaan;

terdapat pula dilingkungan (etilen exogenous) dan akan memacu produk untuk

menghasilkan etilen endogenous.

Buah klimakterik dapat dipacu kemasakannya dengan mengekpos produk pada sumber etilen

exogenous. Proses ini dinamakan “Pengendalian Kemasakan”. Jika buah klimakterik telah

mulai masak, buah tersebut menghasilkan sejumlah etilen yang signifikan. Etilen yang

dihasilkan tersebut, dapat memulainya proses pemasakan produk buah klimakterik yang

matang atau belum masak atau meningkatkan kemunduran dari produk sensitif-etilen (Utama,

2006).

III. PERANAN GAS ETILEN BAGI TUMBUHAN

Di dalam proses fisiologis, etilen mempunyai peranan penting. Wereing dan Phillips

dalam Vitriyatul (2012) telah mengelompokan pengaruh etilen dalam fisiologi tanaman

adalah sebagai berikut:

1. mendukung respirasi climacteric dan pematangan buah

2. mendukung epinasti

3. menghambat perpanjangan batang (elengation growth) dan akar pada beberapa

species tanaman walaupun etilen ini dapat menstimulasi perpanjangan batang,

coleoptyle dan mesocotyle pada tanaman tertentu, misalnya Colletriche dan padi.

4. menstimulasi perkecambahan

5. menstimulasi pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan dengan

pertumbuhan secara longitudinal

6. mendukung terbentuknya bulu-bulu akar

7. mendukung terjadinya abscission pada daun

8. mendukung proses pembungaan pada nanas

9. mendukung adanya flower fading dalam persarian anggrek

10. menghambat transportasi auxin secara basipetal dan lateral

11. mekanisme timbal balik secara teratur dengan adanya auxin yaitu konsentrasi auxin

yang tinggi menyebabkan terbentuknya etilen. Tetapi kehadiran etilen menyebabkan

rendahnya konsentrasi auxin di dalam jaringan. Hubungannya dengan konsentrasi

auxin, hormon tumbuh ini menentukan pembentukan protein yang diperlukan dalam

aktifitas pertumbuhan, sedangkan rendahnya konsentrasi auxin, akan mendukung

protein yang akan mengkatalisasi sintesis etilen dan precursor.

Gas etilen digunakan untuk mengendalikan pemasakan beberapa jenis buah. Teknik

ini cukup cepat dan memberikan pemasakan yang seragam sebelum dipasarkan. Buah yang

umum dikendalikan pemasakannya dengan etilen adalah pisang, tomat, pear, dan pepaya.

Buah non-klimakterik seperti anggur, jeruk, nenas, dan strawberry tidak dapat dimasakan

dengan cara ini (Utama, 2001).

Etilen merupakan hormon tanaman yang mempunyai efek merangsang proses

kematangan buah, tetapi juga berpengaruh mempercepat terjadinya senesen pada sayur,

bunga potong dan tanaman hias lain. Etilen merupakan suatu gas yang disintesis oleh

tanaman dan mempunyai pengaruh pada proses fisiologi. Penggunaan gas etilen pada

tanaman mempunyai pengaruh yang sama dengan etilen dari tanaman. Pengaruh etilen

merangsang pematangan pada buah klimakterik, dan membuat terjadinya puncak produksi

etilen seperti pada buah non-klimakterik. Daya simpan buah akan menurun dengan adanya

pengaruh etilen. Pengaruh buruk etilen pada sayur umumnya adalah mempercepat timbulnya

gejala kerusakan seperti bercak-bercak coklat pada daun letus. Pengaruh etilen pada tanaman

hias seperti terjadinya gugur pada daun, kuncup bunga, kelopak bunga, atau secara umum

terjadi pada daerah sambungan atau sendi tanaman (abscission zone) (Simbolon, 1991).

IV. BIOSINTESIS DAN METABOLISME ETILEN

Etilen diproduksi oleh tumbuhan tingkat tinggi dari asam amino metionin yang

esensial pada seluruh jaringan tumbuhan. Produksi etilen bergantung pada tipe jaringan,

spesies tumbuhan, dan tingkatan perkembangan (Salisbury dan Ross, 1992). Etilen dibentuk

dari metionin melalui 3 proses (McKeon dkk, 1995):

1. ATP merupakan komponen penting dalam sintesis etilen. ATP dan air akan membuat

metionin kehilangan 3 gugus fosfat.

2. Asam 1-aminosiklopropana-1-karboksilat sintase(ACC-sintase) kemudian

memfasilitasi produksi ACC dan SAM (S-adenosil metionin).

3. Oksigen dibutuhkan untuk mengoksidasi ACC dan memproduksi etilen. Reaksi ini

dikatalisasi menggunakan enzim pembentuk etilen.

Dewasa ini dilakukan penelitian yang berfokus pada efek pematangan buah. ACC sintase

pada tomat menjadi enzim yang dimanipulasi melalui bioteknologi untuk memperlambat

pematangan buah sehingga rasa tetap terjaga.

Produksi etilen Etilen adalah senyawa organic hidrokarbon paling sederhana (C2H4)

berupa gas berpengaruh terhadap proses fisiologis tanaman. Etilen dikategorikan sebagai

hormon alami untuk penuaan dan pemasakan dan secara fisiologis sangat aktif dalam

konsentarsi sangat rendah (<0.005 uL/L) (Wills et al. dalam Utama, 2001). Klasifikasi

komoditi hortikultura berdasarkan laju respirasinya dapat dilihat pada Tabel berikut.

Tabel Klasifikasi komoditi hortikultura berdasarkan laju produksi etilen

Etilen dalam ruang penyimpanan dapat berasal dari produk atau sumber lainnya. Sering

selama pemasaran, beberapa jenis komoditi disimpan bersama, dan pada kondisi ini etilen

yang dilepaskan oleh satu komoditi dapat merusak komoditi lainnya. Gas hasil bakaran

minyak kendaraan bermotor mengandung etilen dan kontaminasi terhadap produk yang

disimpan dapat menginisiasi pemasakan dalam buah dan memacu kemunduran pada produk

non-klimakterik dan bunga-bungaan atau bahan tanaman hias. Kebanyakan bunga potong

sensitive terhadap etilen. Produksi gas etilen yang memacu proses kemunduran produk. Suhu

juga berpengaruh terhadap peningkatan produksi etilen, penurunan O2 dan peningkatan CO2

yang berakibat tidak baik terhadap komoditi (Utama, 2001).

Pembentukan etilen dalam jaringan-jaringan tanaman dapat dirangsang oleh adanya

kerusakan-kerusakan mekanis dan infeksi. Oleh karena itu adanya kerusakan mekanis pada

buah-buahan yang baik di pohon maupun setelah dipanen akan dapat mempercepat

pematangannya. Penggunaan sinar-sinar radioaktif dapat merangsang produksi etilen. Pada

buah Peach yang disinari dengan sinar gama 600 krad ternyata dapat mempercepat

pembentukan etilen apabila diberikan pada saat pra klimakterik, tetapi penggunaan sinar

radioaktif tersebut pada saat klimakterik dapat menghambat produksi etilen. Produksi etilen

juga dipengaruhi oleh faktor suhu dan oksigen. Suhu renah maupun suhu tinggi dapat

menekan produk si etilen. Pada kadar oksigen di bawah sekitar 2 % tidak terbentuk etilen,

karena oksigen sangat diperlukan. Oleh karena itu suhu rendah dan oksigen renah

dipergunakan dalam praktek penyimpanan buah-buahan, karena akan dapat memperpanjang

daya simpan dari buah-buahan tersebut. Aktifitas etilen dalam pematangan buah akan

menurun dengan turunnya suhu, misalnya pada Apel yang disimpan pada suhu 30oC,

penggunaan etilen dengan konsentrasi tinggi tidak memberikan pengaruh yang jelas baik

pada proses pematangan maupun pernafasan. Pada suhu optimal untuk produksi dan aktifitas

etilen pada buah tomat dan apel adalah 32oC, untuk buah-buahan yang lain suhunya lebih

rendah.

V. INTERAKSI ETILEN DENGAN AUXIN

Di dalam tanaman etilen mengadakan interaksi dengan hormon auxin. Apabila

konsentrasi auxin meningkat maka produksi etilen pun akan meningkat pula. Peranan auxin

dalam pematangan buah hanya membantu merangsang pembentukan etilen, tetapi apabila

konsentrasinya etilen cukup tinggi dapat mengakibatkan terhambatnya sintesis dan aktifitas

auxin (Vitriyatul, 2012).

VI. HUBUNGAN ETILEN DENGAN RESPIRASI

Pematangan buah-buahan biasanya juga dipercepat dengan menggunakan karbit atau

kalsium karbida. Karbit yang terkena uap air akan menghasilkan gas asetilen yang memiliki

struktur kimia mirip dengan etilen alami, zat yang membuat proses pematangan di kulit buah.

Proses fermentasi berlangsung serentak sehingga terjadi pematangan merata. Proses

pembentukan ethilen dari karbit adalah CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2. Dengan

penambahan karbit pada pematangan buah menyebabkan konsentrasi ethilen menjadi

meningkat. Hal tersebut menyebabkan kecepatan pematangan buah pun bertambah. Semakin

besar konsentrasi gas ethilen semakin cepat pula proses stimulasi respirasi pada buah. Hal ini

disebabkan karena ethilen dapat meningkatkan kegiatan-kegiatan enzim karatalase,

peroksidase, dan amilase dalam buah. Selain itu juga, ethilen dapat menghilangkan zat-zat

serupa protein yang menghambat pemasakan buah. Respirasi merupakan proses pemecahan

komponen organik (zat hidrat arang, lemak dan protein) menjadi produk yang lebih

sederhana dan energi. Aktivitas ini ditujukan untuk memenuhi kebutuhan energi sel agar

tetap hidup (Muzzarelli, 1985). Kecepatan respirasi merupakan indeks yang baik untuk

menentukan umur simpan komoditi panenan. Intensitas respirasi merupakan ukuran

kecepatan metabolisme dan seringkali digunakan sebagai indikasi umur simpan. Suatu proses

respirasi yang kecepatannya tinggi biasanya dihubungkan dengan umur simpan yang pendek.

Keadaan ini juga dapat menunjukkan kecepatan penurunan mutu komoditi simpanan dan nilai

jual (harga). Respirasi merupakan suatu proses komplek yang dipengaruhi atau diatur oleh

sejumlah faktor. Mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi penting artinya

untuk penanganan dan penyimpanan komoditi panenan (Vitriyatul, 2012).

DAFTAR PUSTAKA

Griffin, R. C. dan S. Sacharow. 1980b. Principles Package Development. The AVI

Publishing Company, Inc. West Port Connecticut.

Hadiwiyoto dan Soehardi. 1981. Penanganan Lepas Panen 1. Departemen pendidikan dan

kebudayaan direktorat pendidikan menengah kejuruan.

Kader, A. A. 1992. Postharvest biology and technology. p. 15-20 In A. A. Kader (Ed.).

Postharvest Technology of Horticulture Crops. Agriculture and Natural Resources

Publication, Univ. of California. Barkeley.

McKeon, T. A., Fernandez-Maculet, J. C. and Yang, S. F. 1995. Biosynthesis and metabolism

of ethylene. Plant Hormones: Physiology, Biochemistry and Molecular Biology.

Dordrecht. Kluwer.

Muzzarelli, R.A.A. 1985. Chitin in the Polysaccharides, vol. 3, pp. 147. Aspinall (ed)

Academic press Inc., Orlando. San Diego.

Salisbury, F. B., and Ross, C. W. 1992. Plant Physiology. Belmont, CA. Wadsworth.

Simbolon, Junice. 1991. Desain Peti Kayu untuk Kemasan Distribusi Buah Apel Segar

(Malus sylvesteris Mill.). Fakultas Pertanian IPB. Bogor.

Utama, I Made Supartha. 2001. PENANGANAN PASCAPANEN BUAH DAN SAYURAN

SEGAR. Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana. Bali.

Utama, I Made Supartha. 2006. PERANAN TEKNOLOGI PASCAPANEN UNTUK FRESH

PRODUCE RETAILING. Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana. Bali.

Vitriyatul, Vita. 2012. Makalah Etilen dan ABA.

http://blog.ub.ac.id/fitafitriya/2012/12/11/makalah-etilen-dan-aba/ (diakses 25 April

2013 pukul 22.01).

Wills, R.B.H., McGlasson, B., Graham, D., and Joice, D. 1998. Postharvest, An Introduction

to the Physiology and Handling of Fruit, Vegetables and Ornamentals. 4th Ed. The

Univ. of New South Wales. Sydney.

Winarno FG, Agustinah W. 2007. Pengantar Bioteknologi. Ed.rev. Mbrio Press. Bogor.

Yatim W. 2007. Kamus Biologi. Obor. Jakarta.