Sejak tahun 1934 telah diidentifikasi adanya gas karbid (C2H4) atau etilen yang dikeluarkan oleh buah yang matang dan gas tersebut dapat memacu pematangan. Selanjutnya setelah C2H4 identitasnya diketahui secara pasti, C2H4 digunakan untuk penanganan buah dan daya pemacu dibenarkan secara luas sehingga digunakan sebagai sarana pematangan buah dalam industri.
Hakekatnya C2H4 berfungsi untuk pematangan dan hal ini dapat dibuktikan bila dapat ditunjukkan :
1. Tanpa adanya gas C2H4 tidak akan terpacu pemasakan (ripening)
2. Peranannya dalam proses pematangan tidak dapat diganti oleh senyawa lain
3. Reaksi respirasi segera terjadi bila C2H4 diberikan dari luar
4. Diperlukan untuk berbagai reaksi pemasakan
5. Produksinya berlangsung pada permulaan peristiwa yang menentukan
6. Konsentrasi internal sebelum peningkatan peristiwa yang menentukan itu sudah mampu menimbulkan kegiatan fisiologi
Etilen (C2H4) adalah jenis senyawa tidak jenuh atau memiliki ikatan rangkap yang dapat dihasilkan oleh jaringan tanaman pada waktu-waktu tertentu dan pada suhu kamar etilen berbentuk gas. Senyawa ini dapat menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan penting dalam proses pertumbuhan tanaman dan pematangan hasil-hasil pertanian.
Di Amerika serikat, yaitu di sekitar tahun 1900, petani jeruk mempunyai kebiasan memanen buah jeruk di saat kulitnya waktu masih hijau. Jeruk tersebut kemudian dikumpulkan dalam suatu ruangan tertutup dan diterangi dipanaskan dengan menggunakan nyala lampu minyak tanah (kerosin). Setelah beberapa waktu dalam ruang atau gudang tersebut ternyata buah jeruk yang hijau itu berubah menjadi kuning. Akan tetapi bila minyak tanah diganti dengan pemanas listrik, jeruk yang berwarna hijau tersebut tidak akan berubah warnanya. Kemudian setelah dilakukan penelitian, diketahui bahwa diantara beberapa gas hasil pembakaran minyak tanah terdapat suatu gas yang dikenal sebagai gas etilen.
Etilen adalah gas yang dapat digolongkan sebagai hormon tanaman yang aktif dalam proses pematangan. Etilen disebut hormon karena dapat memenuhi persyaratan sebagai hormon, yang dihasilkan oleh tanaman, bersifat mobil dalam jaringan tanaman dan merupakan senyawa organik. Pada tahun 1959 diketahui, bahwa etilen tidak hanya berperanan dalam proses pematangan saja, tetapi juga berperanan dalam mengatur pertumbuhan tanaman.
Secara tidak disadari, penggunaan etilen dalam proses pematangan sudah lama dilakukan, jauh sebelum senyawa tersebut diketahui peranannya dalam proses pematangan. Di Indonesia, pemeraman pisang yang masih hijau banyak dilakukan orang dengan proses pengasapan dengan memanfaatkan asap yang dihasilkan oleh pembakaran daun-daun, kering atau setengah kering dan kemungkinan besar dengan cara tersebut dapat menghasilkan etilen.
B. Peranan Etilen Dalam Pematangan Buah
Hubungan antara etilen dan pematangan buah dianggap penting sekali di dalam menentukan hipotesa pematangan itu sendiri. Dari semua hipotesa-hipotesa yang diajukan ada dua buah yang dianggap baik.
Menurut hipotesa pertama, pematangan diartikan sebagai manifestasi dari “senescene” dimana organisasi antara sel menjadi rusak. Kerusakan ini merupakan pelopor dari kegiatan hidrolisa oleh campuran enzim-enzim dan substrat. Terjadi pemecahan khlorofil, pati, pektin dan tannin. Enzim-enzim ini akan mensitesa bahan-bahan seperti etilen, pigmen, “flavor”, energi dan mungkin polipeptida.
Menurut hipotesa yang keda, pematanan atau “senescene” adalah suatu fase terakhir dari proses penguraian dan merupakan suatu proses yang dibutuhkan untuk mensitesa enzim-enzim yang spesifik. Dalam kenyataannya, kedua hipotesa di atas digunakan bersama-sama.
1. Sebagai Hormon Pematangan
Seperti telah dinyatakan sebelumnya, bahwa etilen adalah sebuah hormon yang penting di dalam proses pematangan buah. Jumlah etilen yang terdapat di dalam buah-buahan baik dari permulaan klimakterik atau pada saat puncak klimakterik dapat dilihat pada Tabel 3. Pada kenyataannya, jumlah etilen tersebut tidak selalu tetapi, akan tetapi berubah-ubah selama proses pematangan. Misalnya pada pisang yang akan memasuki proses pematangan, jumlah etilen yang ada di dalamnya kira-kira 0,0 dan 0,5 ppm sampai beberapa jam sebelum proses pernafasannya meningkat, sedangkan pada saat puncak klikmaterik jumlah etilen lebih kurang 130 ppm.
Tabel 3. Jumlah etilen di dalam buah-buahan pada saat pra dan puncak
klikmaterik
Jenis buah Konsentrasi (ppm)
Praklimaterik Puncak klimakterik
AdvokadPisang
Mangga
Semangka 0.5 – 1.0
1.0 – 1.5
0.04 – 0.08
0.8 300 – 700
25 – 40
3
27
Pada buah mangga, jumlah etilen sebesar 0.04 – 0.08 ppm yang ada di dalamnya setelah buah dipanen, sudah cukup untuk memulai proses klimakterik.
Etilen selain dapat memulai klimakterik, juga dapat mempercepat terjadinya proses ini.
Di samping itu, pada buah-buahan non klimakterik apabila ditambah etilen beberapa kali, akan terjadi klimakterik yang berulang-ulang.
Untuk lebih meyakinkan, apakah etilen itu betul-betul diperlukan dalam pematangan. Dilakukan percobaan dengan menggunakan buah pisang. Buah pisang yang masih hijau disimpan di dalam ruangan vakum dengan tekanan 0.2 atm. Selama tiga bulan penyimpanan ternyata buah pisang tetap hijau, akan tetapi, setelah secara berangsur-angsur dimasukkan etilen ke dalam ruangan tersebut, warna pisang berubah menjadi kuning (matang).
2. Pengaruh Etilen Pada Bagian Tanaman
Etilen selain berperanan penting dalam pematangan buah, juga mempunyai pengaruh yang tidak dapat diabaikan dalam sistem bagian tanaman lainnya.
Pada sistem cabang, etilen dapat menyebabkan terjadinya pengerutan, menghambat kecepatan pertumbuhan, mempercepat daun menjadi kuning dan menyebabkan kelayuan.
Pada sistem akar, etilen dapat menyebabkan akar menjadi terpilin (terputar), menghambat kecepatan pertumbuhan, memperbanyak tumbuhnya rambut-rambut akar dan menyebabkan kelayuan.
Pada sistem umbi, etilen dapat mempengaruhi pertumbuhan tunas, yiatu mempercepat umbinya tunas, sedangkan pada sistem bunga, etilen dapat mempercepat proses pemekaran kuncup, misalnya pada bunga mawar. Akan tetapi kuncup yang telah mekar itu akan cepat menjadi layu. Pada bunga anggrek, etilen menyebabkan warna bunga menjadi pucat, sedangkan pada bunga anyelir, dapat menyebabkan keanekaragaman bunga.
3. Pengaruh Suhu dan tekanan Terhadap Produksi dan Aktifitas Etilen
Aktifitas etilen dalam pematangan buah akan menurun dengan turunnya suhu, misalnya apel yang disimpan pada suhu 30C, penggunaan etilen dengan konsentrasi tinggi tidak memberikan pengaruh yang jelas baik pada proses pematangan maupun pernafasannya. Pada suhu di atas 350C, buah tidak akan membentuk etilen. Suhu optimal untuk produski dan aktifitras etilen pada buah tomat dan apel adalah 320C, sedangkan pada buah-buahan lainnya bervariasi tergantung jenis buahnya.
Pembentukan etilen pada jaringan tanaman dapat distimulasikan oleh kerusakan-kerusakan mekanis dan infeksi. Karena itu, adanya kerusakan mekanis pada buah dapat mempercepat pematangan.
Penggunaan sinar-sinar radioaktif dapat menstimulasikan pembuatan etilen. Pada buah “peach” yang disinari dengan sinar sebesar 600 Krad, ternyata dapat mempercepat pembentukan etilen, apabila diberikan pada saat klimakterik. Sebab bila diberikan pada saat praklimakterik, penggunaan sinar radiasi ini dapat menghambat produksi etilen.
Peranan Etilen (C2H4)
1. Bertindak sebagai alelopati, yaitu etilen yang dikeluarkan oleh suatu tanaman dapat mempengaruhi tanaman lainnya yang bisa merugikan bahkan mematikan. Contoh : Etilen yang dikeluarkan buah yang sudah masak akan mempercepat buah lainnya menjadi matang.
2. Auxin dapat menstimulir produksi etilen dengan menginduksi sintesis amino cyclopropane carbocxylic acid (ACC).
3. Peranan etilen terhadap absisi, etilen menyebabkan absisi melalui percepatan aktivitas enzim-enzim yang merusak dinding sel.
4. Etilen berpartisipasi pada kenaikan klimakterik
5. Etilen dapat memodifikasi permeabilitas dari membran sel dan mempercepat aktivitas enzim-enzim yang terdapat pada membran tersebut.
6. Etilen berpengaruh terhadap sintesa dan kenaikan aktifitas enzim-enzim, seperti malat dan piruvat dekarboksilase.
