BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Empat gelombang perkembangan bioteknologi.Gelombang pertama. Tahap ini dikenal juga sebagai era pra-pasteur, yang dicirikan oleh pemanfaatan mikroba (bakteri, kapang, khamir) untuk pengawetan dan atau pembuatan makanan/ minuman. Minuman khas Jepang (sake), bir, anggur, keju, yoghurt, dan pangan tradisional dari Indonesia (tempe, oncom, kecap) merupakan contoh hasil proses bioteknologis tradisional. Sampai tahun 1920-an, penggunaan mikroba juga dikembangkan untuk produksi bahan kimia (aseton, butanol, asam sitrat) dan biomassa.
Gelombang kedua. Bioteknologi generasi kedua ini dimulai ketika ditemukan penisilin oleh Fleming (1929) dan permulaan pengusahaannya dalam bentuk industri pada tahun 1944. Pada era ini (dan sampai sekarang) kegiatan bioteknologi diwarnai oleh proses produksi industri antibiotika, vitamin, dan asam-asam organik dengan fermentasi. Generasi kedua ini juga dikenal sebagai era antibiotika.
Gelombang ketiga. Bioteknologi generasi ketiga melejit secara pesat pada paruh tahun 1970-an dengan diterapkannya rekayasa genetika untuk memanipulasi dan memperbaiki sifat organisme sebagai “agen” yang berperan penting dalam bioindustri. Berbagai produk farmasi dan kedokteran yang bernilai tinggi seperti interferon, hormon, dan vaksin diproduksi berkat rekayasa genetik ini.Teknologi hibridoma yang ditemukan Kohler dan Milstein (1975) membuka era ini untuk produksi antibodi monoklonal.Kekhasan ini menyebabkan tahapan ini juga dinamai bioteknologi baru.
Gelombang keempat. Gelombang ini dicirikan dengan perekayasaan struktur enzim (tiga dimensi) yang dikaji dalam bidang protein engineering. Perkembangan proses bioteknologis tidak lepas dari peran enzim sebagai biokatalis. Pengkajian sifat dan kinetika reaksi enzimatik dan perkembangan peralatan analisis, seperti kristalografi sinar X dan spektrofotometer massa yang ditopang oleh rekayasa genetik telah memunginkan ahli biokimia merekayasa enzim sesuai sifat yang diinginkan. Generasi kempat ini juga dikenal sebagai era rekayasa enzim / protein.
Definisi bioteknologi adalah penggunaan terpadu dari disiplin biokimia, mikrobiologi, dan ilmu keteknikan dengan bantuan mikroba, bagian-bagian mikroba, atau sel dan jaringan organisme dalam penerapannya secara teknologis dan industri ( European Federation Of Biotech. 1983 ). Sesuai definisi tersebut, dalam proses bioteknologis terkandung tiga hal pokok, yaitu agen biologis seperti mikroba, enzim, sel tanaman/hewan; pendayagunaan secara teknologis dan industrial, serta adanya produk atau jasa yang dihasilkan.
Dalam kaitan ini, maka bioindustri dapat diartikan sebagai penerapan bioteknologi pada kegiatan industri atau industri yang menerapkan prinsip-prinsip bioteknologi. Penerapan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa tersebut menjadi pilar utama bioteknologi, sedang teknologi fermentasi merupakan proses produksi suatu bahan dengan bantuan mikroba dengan cara konversi biologis. Rekayasa genetik mencakup teknik-teknik yang memungkinkan materi genetik suatu organisme hidup dimodifikasi.Dengan teknik tersebut sifat-sifat baru dapat dibentuk.Tiga teknik terakhir yang merupakan lompatan besar bioteknologi adalah teknologi rekombinasi DNA, fusi sel, dan amplifikasi gen.
Dalam bidang pertanian, penggunaan teknik budidaya konvensional dalam medium tanah atau pasir seringkali menghadapi kendala teknis, lingkungan maupun waktu. Sebagai contoh, perbanyakan tanaman dengan biji memerlukan waktu yang relatif lama dan seringkali hasilnya tidak seperti tanaman induknya. Kendala lain adalah gangguan alam baik yang abiotik maupun biotik (hama dan penyakit). Kebutuhan akan bibit tanaman dalam jumlah besar, berkualitas, bebas hama dan penyakit serta harus tersedia dalam waktu singkat seringkali tidak dapat dicapai dengan metode konvensional bak secara generatif maupun vegetatif. Istilah kultur jaringan mengacu pada teknik untuk menumbuhkan jasad multiseluler dalam medium padat maupun medium cair menggunakan jaringan yang diambil dari jasad tersebut. Teknik ini sekarang telah berkembang luas sehingga bagian yang tanaman digunakan sebagai bahan awal perbanyakan tidak hanya berupa jaringan melainkan juga dalam bentuk sel. Secara umum kultur jaringan adalah teknik perbanyakan tanaman dengan menggunakan wadah yang tembus pandang dan dalam kondisi yang steril serta dalam kondisi yang aseptik. Kondisi aseptik (bebas mikroorganisme/patogen) merupakan salah satu prasyarat keberhasilan teknik kultur jaringan. Semua alat-alat yang digunakan dalam teknik kultur jaringan harus steril dan aseptik.
Berdasarkan uraian di atas maka haruslah dilakukan praktikum pengenalan alat ini sehingga praktikan dapat mengetahui alat-alat yang akan digunakan dalam laboratorium kultur jaringan dan cara-cara penggunaan alat tersebut.
1.2 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk dapat mengenali dan mengetahui alat –alat yang dipakai dalam kultur jaringan.
Kegunaan dari praktikum ini adalah agar praktikan dapat mengetahui fungsi-fungsi dari alat di laboratorium kultur jaringan dan tidak salah dalam menggunakan alat-alat tersebut.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Selama 15 tahun belakangan ini para pakar genetika mempelajari bagaimana mengeluarkan sebuah gen tunggal dari suatu species yang lain. Inilah yang disebut rekayasa genetika yang merupakan pelaksanaan dari bioteknologi modem.Organisme–organisme hasil rekayasa genetika yang pertama adalah bakteri bersel kembar yang telah disisipi gen-gen manusia yang dapat menghasilkan produk-produk benilai. Tumbuh-tumbuhan dan hewan -hewan hasil rekayasa genetikasegera menyusul bakteri tersebut dan membuka pintu seluruh bidang pertanian lebar-lebar bagi penerapan bioteknologi modem (Anonim, 2011).
Sejak pertanian dimulai 5.000-10.000 tahun yang lalu manusia sudah mempunyai naluri untuk memilih dan menggunakan benih yang unggul. Mereka mengetahui bahwa keturunan yang baik akan ditentukan oleh induk yang baik, karena sifat dari induk (tetua) diwariskan kepada anaknya. Kenyataan inilah yang mendasari berkembangnya bidang pertanian.Teknologi genetika merupakan cabang ilmu pertanian yang berkernbang cepat pada abad ini yang mengubah sistem produksi tanaman, ternak, dan ikan menjadi industri biologi yang lebih baik dan iebih adaptif terhadap lingkungan tumbuh.Penerapan teknologi genetika dengan perubahan bentuk menjadi ideal pada tanaman, ternak dan ikan telah meningkatkan produksi pertanian pada abad ini (Budianto, 2000).
Teknologi genetika memicu terjadinya revolusi hijau (green revolution) yang berjalan sejak 1960-an. Dengan adanya revolusi hijau ini terjadi pertambahan produksi pertanian yang berlipat ganda sehingga dapat tercukupi bahan makanan pokok asal serealia.Untuk dapat mempertahankan keberlanjutan revolusi hijau, dianjurkan rumusan agroekoteknologi yang menekankan pada tindakan bersama antara sistem produksi dan perawatan sumber daya lahan (Budianto, 2000).
Teknologi genetika memicu terjadinya revolusi hijau (green revolution) yang berjalan sejak 1960-an. Dengan adanya revolusi hijau ini terjadi pertambahan produksi pertanian yang berlipat ganda sehingga dapat tercukupi bahan makanan pokok asal serealia.Untuk dapat mempertahankan keberlanjutan revolusi hijau, Sumarno dan Suyamto (1998) menganjurkan rumusan agroekoteknologi yang menekankan pada tindakan bersama antara sistem produksi dan perawatan sumber daya lahan (Budianto, 2000).
Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia. Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain. Ciri utama bioteknologi: Adanya agen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan, adanya pendayagunsan secara teknologi dan industry serta produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian (Anonim, 2011).
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa. Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur.[1] Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal. Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain.Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru. Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan. Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut (Anonim, 2011).
BAB III
METODOLOGI
3.1 Tempat dan Waktu
Praktikum ini dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Pertanian, gedung Pusat Kegiatan Penelitian (PKP) lantai 4, Universitas Hasanuddin pada hari Senin pukul 13.00-selesai.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah Botol kultur, Laminar Air Flow, hot plate, autoclave, timbangan analitik, rak kultur, discetting kit, wrapping plastik, cawan petri, pH Meter, aluminium foil, bunsen, oven dan shaker. Sedangkan bahan yang digunakan adalah alkohol 70%, gula, agar-agar bening dan spiritus.
3.3 Prosedur Kerja
Prosedur kerja praktikum pengenalan alat ini yaitu:
1. Setiap kelompok secara bergantian akan digilir untuk melihat alat-alat yang digunakan dalam laboratorium kultur jaringan.
2. Menerima penjelasan dari asisten mengenai alat-alat tersebut.
3. Praktikan mencatat alat-alat yang digunakan beserta fungsinya.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Alat-alat yang digunakan dalam kultur jaringan yaitu:
1. Botol Kultur
2. Laminar Air Flow
3. Hot Plate
4. Autoclave
5. Timbangan analitik
6. Cawan petri
7. pH meter
8. Oven
9. Shaker
10. Aluminium foil
11. Bunsen
12. Rak kultur
13. Dissetting kit
14. Wrapping Plastik
4.2 Pembahasan
Botol Kultur berfungsi sebagai tempat untuk mengkultur atau menanam eksplan. Sebelum menanam eksplan di dalam botol kultur, botol kultur harus disterilkan terlebih dahulu di dalam Autoclave selama kurang lebih 20 menit, setelah disterilkan barulah kita memasukkan media ke dalam botol kultur. Karena salah satu keberhasilan dalam kultur jaringan botol kutur harus steril dan tidak terkontaminasi oleh pathogen.
Laminair air flow, alat ini terletak dalam ruang penabur, yaitu ruangan yang selalu dalam keadaan steril. Penyeterilan dalam ruangan ini dapat dilakukan dengan menggunakan lampu ultraviolet yang selalu dinyalakan pada saat ruangan ini kosong atau tidak digunakan. Sterilisasi ini dapat dilakukan dengan cara menggunakan formalin 0,04 % atau dengan formalin tablet yang diletakkan pada cawan Petridis. Prinsip kerja alat ini ialah dengan cara mengalirkan udara ke dalam lemari penabur melalui saringan yang besar. Adapun fungsi alat ini adalah untuk penabur eksplan dan untuk menanam eksplan ke dalam botol dalam kondisi steril atau melakukan sub kultur yang dilengkapi dengan blower dan lampu UV.
Hot Plate merupakan alat yang digunakan untuk menghomogenkan atau mencairkan media yang akan digunakan pada kultur jaringan.
Autoclave berfungsi sebagai tempat untuk sterilisasi basah, yaitu untuk mensterilkan semua peralatan dan media kultur yang dipakai dalam kegiatan kultur jaringan. Alat ini sangat berperan penting dalam proses kutur jaringan, karena tanpa alat ini maka media tidak akan pernah steril. Salah satu indikator keberhasilan dalam pembuatan media kultur jaringan tanaman yang baik adalah tingkat kontaminasi media yang kita buat. Semakin sedikit media yang terkontaminasi maka semakin baik tingkat keberhasilan kita.Autoklaf merupakan salah satu alat yang penting dalam pembuatan media kultur jaringan.
Timbangan analitik, alat ini adalah untuk menimbang dengan skala mikrogram. Kebutuhan mikro nutrisi dan hormon pada umumnya berkadar sangat kecil yaitu skala mikrogram atau bahkan milligram. Oleh karena itu, untuk mempersiapkan dibuat dalam bentuk pengeceran dan diukur dengan pipet. Timbangan analitik berfungsi untuk pembuatan medium kultur jaringan dengan skala sangat kecil.
Rak kultur merupakan alat yang digunakan sebagai tempat tempat untuk menyimpan botol-botol berisi eksplan hasil inokulasi dan mengoptimalkan pemanfaatan ruangan yang ada.
Dissecting Kit terdiri dari beberapa macam antara lainpinset yang berguna untuk memegang atau mengambil irisan eksplan serta menanam eksplan. Jenis alat ini ada 3 macam yaitu pinset untuk memegang eksplan pendek, pinset untuk mengambil eksplan, dan pinset untuk menanam eksplan. Gunting yang berfungsi untuk memotongbagian kultur jaringan yang diambil dari induknyadan untuk mengiris bahan eksplan yang akan di tanam. Pengaduk yang biasa digunakan untuk mengaduk bahan kimia atau sebagai pemadai medium agar mudah larut, pengaduk ini biasa juga digunakan untuk mengaduk kalus yang akan digunakan untuk kepentingan isolasi protoplas. Dan jarum injeksi, alat ini biasa digunakan untuk mengambil larutan stok dalam pembuatan media atau untuk memadukan larutan/enzim dalam pekerjaan isolasi protoplas. Jarum ini dapat disterilkan dengan menggunakan autoclave.
Wrapping Plastik berfungsi untuk menutup botol kultur yang telah berisi eksplan agar tidak terkontaminasi dengan pathogen.
Cawan Petri adalah sebuah wadah yang bentuknya bundar dan terbuat dari plastik atau kaca yang digunakan untuk membiakkan sel. Cawan Petri selalu berpasangan, yang ukurannya agak kecil sebagai wadah dan yang lebih besar merupakan tutupnya. Cawan Petri dinamai menurut nama penemunya pada tahun 1877, yaitu Julius Richard Petri (1852–1921), ahli bakteri berkebangsaan Jerman. Alat ini digunakan sebagai wadah untuk penyelidikan tropi dan juga untuk mengkultur bakteri, khamir, spora, atau biji-bijian. Cawan Petri plastik dapat dimusnahkan setelah sekali pakai untuk kultur bakteri. Serta tempat memotong-motong eksplan yang akan ditanam dalam botol kultur.
pH Meter, menentukan pH larutan diukur berdasarkan konsentrasi ion hidrogen dalam larutan. Skala pH mulai dari 0 (sangat asam) hingga 14 (sangat basa) dan skala 7 adalah titik netral. pH dari media kultur umumnya diatur 5.7 ± 0.1 sebelum diautoclave. pH dapat memengaruhi kelarutan ion-ion di dalam media, kemampuan agar untuk menjadi gel dan selanjutnya mempengaruhi pertumbuhan sel-sel. Oleh karena itu akurasi pH media menjadi faktor yang penting untk diperhatikan. Umumnya pengukuran pH media menggunakan pH meter.
Aluminium Foil berfungsi untuk menutup botol kultur agar eksplan tidak terkontaminasi oleh patogen.
Bunsen merupakan alat yang berfungsi untuk menggarang/membakar alat-alat kultur, seperti alat-alat diseksi ketika melakukan penanaman sehingga peralatan tersebut tetap steril.
Oven merupakan alat yang digunakan sebagai alat untuk melakukan sterilisasi kering pada alat-alat dan media yang akan digunakan pada kultur jaringan.
Shaker, alat ini merupakan alat pengocok yang putarannya dapat diatur menurut keinginan kita.Kecepatan putaran yang dikerjakan yaitu 120 rp. Pengocok ini dapat digunakan untuk keperluan untuk menumbuhkan kalus pada eksplan tumbuhan.Jadi rotating shaker ialah alat pengocok yang berputar secara horisontal dengan sumbu vertikal.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum diatas dapat disimpulkan bahwa:
· Alat-alat yang sering digunakan dalam praktikum kultur jaringan yaitu Botol kultur, Laminar Air Flow, hot plate, autoclave, timbangan analitik, rak kultur, discetting kit, wrapping plastik, cawanpetri, pH Meter, aluminium foil, bunsen, oven dan shaker dimana alat-alat tersebut mempunyai fungsi yang berbeda-beda.
· Kultur jaringan adalah teknik perbanyakan tanaman dengan menggunakan wadah yang tembus pandang dalam kondisi yang steril dan aseptik.
5.2 Saran
Sebaiknya dalam praktikum kultur jaringan alat-alat yang digunakan harus steril agar dapat mennghasilkan tanaman baru yan baik dan bebas dari bakteri atau mikroorganisme kontaminan.DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2011. Biologi biotenologi. Diakses pada tanggal 13 maret 2012.
Budianto, J. 2000. Kemajuan, Tantangan, dan Peluang Teknologi Genetika dan Bioteknologi di Indonesia. Dalam S. Moeljopawiro et al. (Eds.). Prosiding Ekspose: Hasil Penelitian Bioteknologi Pertanian. Jakarta 31 Agustus-1 September 1999. Badan Litbang Pertanian. Deptan
Tidak ada komentar:
Posting Komentar