Instrumentasi Pengukur Sinyal Listrik Action Pontential pada Tumbuhan Putri Malu (Mimosa pudica)

Abstract

Pengembangan instrumentasi pengukur sinyal listrik action pontential pada tumbuhan Mimosa pudica bermanfaat dalam memahami interaksi tanaman-serangga yang penting untuk ekologi dan menjadi bagian dalam pengembangan strategi perlindungan tanaman. Mimosa pudica merupakan tumbuhan tigmonasti atau seismonasti yang dapat bergerak dan merespons lingkungan serta memiliki fenomena excitability pada kasus pergerakan daunnya yang berhubungan dengan perubahan tekanan turgor dan propagasi gelombang peringatan pada tumbuhan. Pengukuran sinyal action potential biasanya dilakukan dengan menggunakan instrumentasi yang rumit dan mahal, maka dari itu penelitian ini bertujuan untuk membuat instrumen pengukur sinyal action potential menggunakan rangkaian elektronik dan mikrokontroler yang relatif murah. Instrumentasi dibuat dengan mentransduksi sinyal membran biologi pada tumbuhan Mimosa pudica yang tersusun atas empat bagian penting, yaitu: elektroda Ag/AgCl, rangkaian pengkondisi sinyal, unit pemrosesan data menggunakan mikrokontroler Arduino Uno, dan aplikasi Arduino IDE untuk menampilkan data melalui Serial Plotter. Hasil penelitian menunjukkan reproduktibilitas hasil yang cukup baik dengan rata-rata durasi sekitar 2 detik serta amplitudo antara puncak adalah sekitar 0,4 V, memvalidasi keandalan instrumentasi yang telah dikembangkan dalam mengukur action potential pada Mimosa pudica secara konsisten.

The development of instrumentation to measure action potential electrical signals in Mimosa pudica plants is useful in understanding plant-insect interactions which are important for ecology and it’s part of developing plant protection strategies. Mimosa pudica is a tigmonasti or seismonasti plant that can move and respond to the environment and has an excitability phenomenon in the case of leaf movement which is related to changes in turgor pressure and the propagation of warning waves in the plant. Measurement of action potential signals is usually carried out using complicated and expensive instrumentation, therefore this research aims to develop an instrument to measure action potential signals using relatively cheap electronic circuits and microcontrollers. The instrumentation is made by transducing biological membrane signals in the Mimosa pudica plant which is composed of four important parts, namely: Ag/AgCl electrodes, signal conditioning circuit, data processing unit using the Arduino Uno microcontroller, and the Arduino IDE application to display data via a serial plotter. The research results show quite good reproducibility of results with an average duration of around 2 seconds and an amplitude between peaks of around 0,4 V, validating the reliability of the instrumentation that has been developed in consistently measuring action potentials in Mimosa pudica.