Umbi

Umbi adalah organ tumbuhan yang mengalami perubahan ukuran dan bentuk ("pembengkakan") sebagai akibat perubahan fungsinya. Perubahan ini berakibat pula pada perubahan anatominya. Organ yang membentuk umbi terutama batang, akar, atau modifikasinya. Hanya sedikit kelompok tumbuhan yang membentuk umbi dengan melibatkan daunnya.

Umbi biasanya terbentuk tepat di bawah permukaan tanah, meskipun dapat pula terbentuk jauh di dalam maupun di atas permukaan.

Fungsi

Perubahan anatomi dan morfologi dapat dipandang sebagai konsekuensi dari modifikasi fungsi organ. Dari sudut pandang evolusi, umbi tidak sekedar sebagai organ penyimpan cadangan energi, melainkan juga menjadi alat sintasan bertahan hidup dan menghasilkan keturunan dalam keadaan lingkungan tumbuh yang membahayakan hidupnya^[1]. Karena itu, umbi biasanya menyimpan cadangan energi berlebih, umumnya dalam bentuk senyawa berenergi tinggi, seperti karbohidrat. Dengan demikian, peran vital umbi adalah sebagai organ penyimpan energi, alat sintasan (survival), dan alat perbanyakan secara vegetatif.

Oleh manusia, beberapa tanaman berumbi sengaja ditanam sebagai bahan pangan, terutama karena kandungan gizinya. Umbi menyimpan pati, gula, dan berbagai metabolit sekunder yang dapat bernilai gizi atau berkhasiat pengobatan bagi manusia maupun berbahaya bagi tubuh apabila dimakan.

Macam-macam umbi

Umbi dibedakan berdasarkan organ dasar yang dimodifikasi. Istilah bahasa Latin untuk umbi yang terbentuk dari batang dan akar adalah tuber, yang berarti "pembengkakan". Orang awam biasanya menyebut apa pun bagian tumbuhan yang "membengkak" dan berisi karbohidrat (pati) sebagai umbi. Beberapa bentuk khusus dapat memiliki nama yang berbeda. Perlu diperhatikan bahwa modifikasi batang dan daun sebagai tempat penyimpanan makanan dalam bentuk umbi lapis (bulbus) sering dibedakan secara botani dari bentuk umbi lainnya.

Umbi akar (bahasa Latin: tuber rhizogenum, bahasa Inggris: tuberous root) merupakan umbi yang terbentuk dari akar. Umbi akar tidak dapat dijadikan bahan perbanyakan apabila tidak memiliki titik tumbuh untuk tunas. Dilihat dari asalnya, umbi akar dapat terbentuk dari akar tunggang, seperti umbi wortel atau lobak, maupun dari akar cabang, seperti umbi ketela pohon/singkong, ketela rambat/ubi jalar, dan garut.

Umbi batang (bahasa Latin: tuber cauligenum) merupakan umbi yang terbentuk dari batang atau struktur modifikasi batang, seperti geragih (stolo) atau rimpang (rhizoma). Umbi batang mampu memunculkan tunas maupun akar, sehingga kerap kali dijadikan bahan perbanyakan vegetatif oleh manusia. Umbi batang dihasilkan oleh beberapa spesies Solanaceae (yang paling dikenal adalah umbi kentang) dan Asteraceae (seperti umbi dahlia dan topinambur). Rimpang jahe-jahean (Zingiberaceae) sering dianggap oleh awam sebagai "umbi" atau "akar".

Katak, katibung, atau umbi udara (tuber caulinare) merupakan umbi yang muncul di batang dan berada di atas permukaan tanah. Umbi ini dapat pula memunculkan tunas. Beberapa anggota Dioscoreaceae, seperti uwi dan gembili, dapat memunculkan umbi semacam ini.

Umbi berpati yang terbentuk dari batang yang memendek pada beberapa kelompok tumbuhan monokotil dan mungkin ditutupi oleh sisik-sisik disebut sebagai bonggol umbi (cormus atau bulbotuber) atau bonggol saja. Anggota-anggota Dioscoreaceae (uwi, gembili, dan semacamnya), Araceae (seperti talas dan suweg), serta Asparagales (misalnya gladiol) memilikinya. Bonggol umbi sebenarnya adalah batang sejati bagi jenis tumbuhan yang memilikinya, sedangkan bagian yang muncul di atas permukaan tanah untuk menyangga daun sebenarnya adalah tangkai daun majemuk atau pelepah. Bonggol umbi pada monokotil adalah homolog dengan bonggol pada pisang.

Suatu penampilan batang yang memendek dan membulat, menahun, berada di dekat permukaan tanah, serta berfungsi sebagai cadangan air sering dimiliki oleh tumbuhan (terutama dikotil) yang xerofit (tahan kering). Batang semacam ini disebut sebagai caudex dan dapat dikira awam sebagai umbi. Contohnya adalah batang pangkal bengkuang (bagian yang dimanfaatkan manusia untuk pangan) dan Adenium.

Modifikasi daun yang membentuk umbi dikenal sebagai umbi lapis (bulbus) dan biasanya dalam botani tidak dianggap sekelompok dengan umbi-umbi lainnya karena pembengkakan bukan akibat akumulasi pati melainkan cairan.

Kandungan umbi

Cadangan makanan yang tersimpan dalam umbi umumnya adalah dalam bentuk polisakarida, dengan sedikit campuran oligosakarida dan monosakarida. Bentuk polisakarida yang paling umum adalah pati, yang merupakan polimer dari glukosa dalam bentuk amilosa (tidak bercabang) dan atau amilopektin (bercabang).

Umbi-umbi anggota Asteraceae, seperti dahlia, dan Fabaceae, seperti bengkuang, mengandung inulin, suatu fruktan (polisakarida dengan monomer fruktosa). Berbagai umbi anggota suku talas-talasan (Araceae) mengandung mannan (monomer: mannosa).

Selain polimer cadangan makanan ini, umbi juga mengandung polisakarida yang mengisi dinding sel atau ruang di antaranya, seperti glukomannan, pektin, xilan, dan selulosa.