Laporan Instrumentasi Bioteknologi

BORANG No. Dokumen FO-UGM-BI-07-13

Berlaku Sejak

LAPORAN PRAKTIKUM Revisi

LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI Halaman

LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMENTASI

PERLENGKAPAN DAN PERALATAN TEKNIS LABORATORIUM

KULTUR JARINGAN

KELOMPOK : 3 (TIGA) NAMA : DAWAM SUPRAYOGI DOSEN : Dr. rer.nat. ARI INDRIANTO, S.U

LABORATORIUM BIOTEKNOLOGI FAKULTAS BIOLOGI

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2013

1


Berlaku Sejak



Tujuan Praktikum

Mahasiswa dapat menjelaskan dan menggambarkan skema umum

laboratorium kultur jaringan, prinsip, fungsi ruang serta peralatan yang ada

di dalamnya.

Pendahuluan

Bioteknologi merupakan salah satu cara untuk membuat dan memodifikasi

produk biologis dengan memanfaatkan teknik-teknik tertentu sehingga

menghasilkan produk yang lebih berkualitas dibandingkan produk alaminya.

Dewasa ini perkembangan bioteknologi semakin pesat. Kebutuhan manusia

akan tanaman yang berkualitas baik, serta adanya beberapa tanaman yang sulit

untuk diperbanyak dengan cara alami membuat kebutuhan akan teknik

bioteknologi menjadi semakin meningkat. Salah satu teknik yang digunakan

adalah kultur jaringan tanaman.

Menurut Suryowinoto (1991) dalam Hendaryono dan Wijayani (1994), kultur

jaringan dalam bahasa asing disebut sebagai tissue culture, weefsel cultuus atau

gewebe kultur. Kultur adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok sel yang

mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Maka, kultur jaringan berarti

membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang

mempunyai sifat seperti induknya.

Kultur jaringan akan lebih besar persentase keberhasilannya bila

menggunakan jaringan meristem. Jaringan meristem adalah jaringan muda, yaitu

jaringan yang terdiri dari sel-sel yang selalu membelah, dindingnya tipis, belum

mempunyai penebalan dari zat pektin, plasmanya penuh dan vakuolanya kecil-

kecil. Kebanyakan orang menggunakan jaringan ini untuk tissue culture. Sebab,

jaringan meristem keadaannya selalu membelah, sehingga diperkirakan

mempunyai zat hormon yang mengatur pembelahan.

Kultur jaringan tanaman merupakan teknik yang telah ada selama lebih dari

30 tahun. Teknik ini dilakukan dengan membudidayakan sel, jaringan, atau organ

tanaman pada medium bernutrisi yang diformulasikan khusus. Dalam kondisi

2


Berlaku Sejak



yang tepat, tanaman dapat diregenerasi dari satu sel. Terdapat beberapa jenis

kultur jaringan tergantung pada bagian tanaman (eksplan) yang digunakan

(Anonim, 2010).

Penerapannya teknik kultur jaringan membutuhkan tempat kerja, peralatan,

dan rangkaian kerja yang aseptis. Proses pelaksanaannya meliputi tahap

persiapan alat dan medium; inokulasi dan inisiasi kultur; pemeliharaan (inkubasi),

dan aklimatisasi. Sebagian besar pelaksanaan kultur jaringan dilakukan dalam

laboratorium.

Menurut Indrianto (2013) laboratorium yang baik untuk melakukan kultur

jaringan harus memiliki kriteria aman, bersih, memiliki organisasi dan penataan

ruang yang sesuai. Ruangan laboratorium harus rutin dibersihkan dengan

antiseptik. Penataan ruangan yang sesuai juga diperlukan untuk memudahkan

proses pengerjaan, karena setiap tahapan pengerjaan sebaiknya dilaksanakan

pada ruang terpisah. Dalam melaksanakan proses inokulasi dan inisiasi kultur

serta inkubasi, ruangan yang digunakan harus benar-benar aseptis.

Lokasi laboratorium sebaiknya tidak berdekatan dengan lingkungan yang

dapat menimbulkan polusi. Laboratorium kultur jaringan di buat tertutup tanpa

ventilasi dan jendela kaca yang digunakan harus tertutup permanen lalu

dipasang exhauster untuk menyedot debu yang ada di dalam ruangan. Untuk

menjaga suhu tetap konstan 25-28oC maka perlu dipasang AC. Selain itu,

ketersediaan listrik, air yang cukup, dan gas juga harus dimiliki (Indrianto, 2013).

Deskripsi Laboratorium

Laboratorium Bioteknologi Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada

merupakan sebuah tempat yang digunakan untuk melakukan berbagai akitivitas

yang berkaitan dengan percobaan maupun kegiatan-kegiatan penelitian. Dalam

menjalankan fungsinya, laboratorium ini didukung dengan perangkat peralatan,

bahan-bahan, mekanisme serta tata cara penggunaan alat, dan organisasi

pengelolaannya. Laboratorium ini dipimpin oleh Bapak Dr.rer.nat. Ari Indrianto,

3


Berlaku Sejak



S.U., dan dibantu oleh dua staff dosen lainnya yaitu Ibu Dra. Endang Semiarti,

M.S., M.Sc., D.Sc. dan Bapak Eko Agus Suyono, S.Si., M.App.Sc., serta asisten

dan 2 orang laboran.

Ruangan yang terdapat di dalam laboratorium ini meliputi ruang praktikum,

ruang penyimpanan alat, ruang bahan, ruang penaburan, ruang inkubasi, ruang

sterilisasi medium, ruang penyimpanan medium, ruang preparasi medium, ruang

dosen, ruang asisten dan ruang komputer, serta ruang administrasi. Pengenalan

alat-alat laboratorium dan tata cara penggunaannya yang benar, akan

memudahkan

proses penelitian

sehingga akan

menghasilkan

tanaman kultur

yang baik.

Gambar 1. Denah Laboratorium Bioteknologi Fakultas Biologi

Metode Pelaksanaan

A. Waktu dan Tempat

Waktu dan tempat pelaksanaan praktikum yaitu :

Hari/tanggal : Rabu, 27 November 2013

Pukul : 08.00 sampai selesai

Tempat : Laboratorium Bioteknologi Universitas Gadjah Mada

Ruang Dosen 1 Ruang Dosen 2 Ruang Dosen 3

Meja Praktikum dan Penelitian



Meja Praktikum dan Penelitian Tem

pat

pe

nyi

mp

anan

ala

t p

ene

liti

Ruang Administrasi

Ruang Alat

Ruang Asisten

Ruang Penaburan

Ruang Inkubasi

Mushola

Ruang Sterilisasi

Medium

Ruang Penyimpanan

Medium

Ruang Preparasi

Medium

4


Berlaku Sejak



B. Alat

Pada praktikum kali ini dijelaskan cara penggunaan alat-alat yang digunakan

pada proses kultur jaringan. Antara lain:

1. Alat gelas

2. Autoklaf

3. Centrifuge

4. Enkas

5. Magnetic stirrer dengan atau tanpa pemanas

6. Inkubator

7. Incubator Shaker

8. Kompor Gas

9. Laminar Air Flow

10. Lemari Pendingin

11. Microwave

12. Mikroskop

13. PCR Machine

14. pH Meter

15. Timbangan Analitik

Instrumentasi Alat

Pada praktikum instrumentasi ini, dijelaskan beberapa alat yang biasa

digunakan dalam praktikum maupun penelitian kultur jaringan. Setiap alat

memiliki fungsi dan spesifikasi masing-masing, sehingga dalam penggunaannya

menyesuaikan dengan kebutuhan peneliti. Selanjutnya akan dijelaskan beberapa

alat yang terdapat dalam laboratorium bioteknologi.

5


Berlaku Sejak



1. Alat Gelas

Alat-alat dari gelas seperti erlenmeyer, gelas ukur,

gelas piala, tabung reaksi, corong kaca, pengaduk

kaca, petridish dan dissecting set seperti skalpel

dan pinset haras diletakkan di dalam tempat

tersendiri. Penggunaan alat-alat gelas disesuaikan

dengan kebutuhan, namun harus disterilisasi

terlebih dahulu agar tidak terjadi kontaminasi pada

eksplan atau medium.

2. Autoklaf

Pada laboratorium kultur jaringan terdapat tiga tipe

autoclave yakni autoklaf tipe lama, programmable,

dan portable. Autoklaf merupakan alat yang

digunakan untuk sterilisasi dengan uap panas

bertekanan. Metode sterilisasi ini dilakukan dengan

suhu 121oC dan tekanan 15psi selama 15-20 menit.

Alat yang dapat di sterilisasi menggunakan autoklaf

adalah alat kaca dan logam yang tahan panas.

Selain untuk sterilisasi alat, autoklaf juga digunakan

untuk sterilisasi medium.

Cara menggunakan :

1. Dibuka tutup autoklaf dengan hati-hati

2. Dipastikan jumlah akuades di dalam autoklaf cukup

3. Dimasukkan peralatan dan bahan ke dalam keranjang autoklaf. Jika

bahan yang akan disterilisasi berupa botol tertutup ulir, maka tutup harus

dikendorkan

6


Berlaku Sejak



4. Ditutup autoklaf dengan rapat lalu dikunci agar tidak ada uap yng keluar

dari bibir autoklaf

5. Dinyalakan autoklaf dengan waktu minimal 15 menit pada suhu 121oC

6. Ditunggu sampai alarm tanda selesai berbunyi,dan suhu turun hingga

sekitar 60oC

7. Dibuka dan dikeluarkan isi autoklaf dengan hati-hati

3. Centrifuge

Centrifuge digunakan untuk memisahkan larutan

berdasarkan berat molekulnya. Prinsip kerja alat ini yaitu

dengan memberikan gaya sentrifugal pada larutan yang

di masukkan ke dalamnya sehingga substansi yang lebih

berat akan berada di dasar sedangkan substansi yang

ringan akan berada di atas. Centrifuge terdiri dari sebuah

rotor dengan lubang-lubang untuk meletakkan

wadah/tabung yang berisi cairan dan sebuah motor yang

dapat memutar rotor pada kecepatan yang dikehendaki.

Cara menggunakannya:

Diletakkan tabung yang berisi cairan yang dengan volume sama antara

tabung satu dengan yang lainnya pada tempat yang berseberangan

Ditutup penutup centrifuge sampai terkunci

Dipilih kecepatan yang diinginkan pada tombol kecepatan

Dipilih waktu pemutaran yang diinginkan pada tombol waktu dan centrifuge

akan langsung berputar.

Dibuka penutup centrifuge setelah prosesnya selesai

Diambil tabung dari centrifuge dan dipisahkan sesuai kebutuhan.

7


Berlaku Sejak



4. Enkas

Enkas merupakan versi sederhana dari laminar air

flow. Enkas biasanya terbuat dari kaca, dan

diletakkan di tempat yang tertutup (lebih baik di

ruangan steril). Kondisi di dalam enkas dibuat steril

dengan menggunakan tablet formalin yang

dibiarkan terus berada di dalam enkas dan dapat

juga dilengkapi dengan lampu UV. Untuk membersihkan enkas, disemprotkan

alkohol 90% lalu di usap dengan lap yang bersih untuk meratakannya. Prinsip

kerja enkas yaitu setiap alat dan bahan yang masuk ke dalamnya harus steril.

Oleh karena itu, sebelum dimasukkan peralatan dan tangan harus disemprot

dengan alkohol 70% terlebih dahulu (Sandra, 2004).

5. Hot plate Magnetic Stirrer

Magnetic stirrer digunakan untuk menghasilkan gerakan

berputar dalam larutan. Tujuannya adalah untuk

memastikan bahwa semua reagen tercampur. Sebuah

sistem magnetic stirrer menggunakan magnet yang

diputar oleh motor listrik . Kecepatan magnet ini

berputar dapat disesuaikan dengan tombol putar.

Sebuah magnet kecil yang dilapisi dengan bahan

nonreaktif seperti teflon atau kaca ditempatkan dalam labu (Pavia, et al., 2011).

Magnet dalam labu berputar karena dipengaruhi medan magnet pada alas

magnetic stirrer. Umumnya magnetic stirrer dilengkapi dengan hot plate sehingga

memungkinkan untuk memanaskan larutan sambil diaduk secara bersamaan.

Agar magnetic stirrer menjadi lebih efektif, labu yang berisi larutan harus

ditempatkan ditengah hot plate. Alat ini biasanya disandingkan dengan pH meter

yang dilengkapi dengan termometer.

8


Berlaku Sejak



Cara menggunakan :

Disiapkan hot plate magnitic stirrer

Disiapkan bahan nutrisi yang akan dicampur/diramu sesuai dengan

kebutuhan

Diasukkan nutrisi kedalam erlenmeyer

Diletakkan Erlenmeyer dan kapsul pengaduk di atas hot plate magnetic stirrer

Diyalakan dengan menekan tombol “on”

Diputar tombol pengatur kecepatan putaran kapsul pengaduk pada

Erlenmeyer dan pengatur suhu

Dibiarkan ramuan tersebut bercampur sampai homogen dan mendidih

dengan pH yang sesuai

Diatur panel pengatur kecepatan putar kearah kiri sehingga kapsul magnetic

berhenti

Dimatikan alat dengan menekan tombol “off”

Diangkat Erlenmeyer dengan menggunakan lap dan keluarkan kapsul

magnetic

Dibersihkan alat, sehingga dalam keadaan siap pakai.

6. Inkubator

Inkubator ini digunakan untuk menyimpan peralatan dan

medium yang telah di sterilisasi. Penyimpanan ini

dilakukan agar kondisi medium dan peralatan tetap

terjaga.

Cara penggunaan :

Dihubungkan kabel inkubator ke sumber listrik kemudian diputar tombol dari

posisi mati [O] ke posisi hidup [l]

9


Berlaku Sejak



Ditekan tombol (oC) lalu diatur suhu sesuai dengan yang diinginkan. Ditekan

tombol (+) untuk menaikkan suhu, sebaliknya ditekan tombol (–) untuk

menurunkan suhu. Apabila suhu sudah sesuai sesuai dengan yang

diinginkan, tombol (oC) ditekan sekali lagi

Dibuka pintu inkubator dengan menggeser gagang pintu (handler) kekanan

(atas) lalu ditarik ke luar, kemudian dibuka pintu kaca bagian dalam.

Dimasukkan dan disusun peralatan dan bahan yang akan diinkubasikan

pada rak.

Ditutup rapat pintu kaca bagian dalam dengan cara ujung pinggir pintu

bagian tengah ditekan hingga berbunyi “klik”.

Diakhiri pengoperasian inkubator dengan diputar tombol on [l] kekiri hingga

posisi off [O].

Dilepaskan kabel inkubator dari sumber listrik.

7. Incubator Shaker

Incubator shaker berfungsi untuk menggojok

suatu campuran bahan medium yang

memerlukan temperatur dan kecepatan

mengaduk yang konstan.

Cara menggunakan:

Diletakkan alat di tempat yang sudah ditentukan

Disambungkan incubator shaker dengan catu daya dan dinyalakan

Disiapkan tabung larutan

Dimasukkan ke dalam incubator dan letakkan tabung tersebut diatas plate

Diatur suhu, waktu, dan kecepatan putaran yang diinginkan

10


Berlaku Sejak



Diletakkan tabung sesuai tempat yang tersedia, dan tidak beracak

Dimatikan incubator shaker jika telah selesai digunakan

8. Kompor Gas

Dalam proses pembuatan medium kultur, setelah

bahan-bahan penyusun medium diukur sesuai

dengan jumlahnya maka bahan tersebut dimasak.

Salah satu alat untuk memasaknya dapat

menggunakan kompor gas. Kompor gas sudah

sangat umum digunakan sehari-hari, sehingga

dalam penggunaannya di laboratorium tidak akan

menimbulkan kesulitan yang berarti.

9. Laminar Air Flow

Laminar air flow (LAF) adalah sebuah lemari yang

dilengkapi dengan blower dan lampu UV, berfungsi

untuk menanam eksplan ke dalam botol dalam

kondisi steril atau melakukan subkultur. Prinsip

kerja alat ini dengan mengalirkan udara dari blower

yang bergerak lurus kedalam lemari tempat melakukan kultur. Udara dari blower

melalui High Efficiency Particular Air (HEPA) filter dengan ukuran porositas 0,22

– 0,24µm. Bakteri dan jamur akan tertahan oleh saringan ini sehingga udara yang

masuk kedalam LAF sudah steril dan membuat ruangan menjadi steril. Blower

harus terus dinyalakan selama LAF digunakan. LAF juga dilengkapi dengan

lampu UV yang selalu dinyalakan apabila tidak sedang digunakan. Saat sedang

digunakan maka lampu UV harus dimatikan karena bila tidak dimatikan dapat

membahayakan kesehatan terutama merusak retina mata dan kulit.

11


Berlaku Sejak



10. Lemari Pendingin

Dalam pembuatan medium kultur sering kali konsentrasi

bahan yang diperlukan sangat kecil, hal ini akan

menyulitkan dalam akurasi pengukuran bahan. Oleh

karena itu, biasanya dibuat larutan stok yang memiliki

konsentrasi yang lebih tinggi dari kebutuhan. Hal ini

dilakukan agar ketika dibutuhkan larutan stok dapat

diencerkan sesuai kebutuhan dan pengukuran saat

membuat larutan tidak terlalu sulit. Untuk menjaga kondisi larutan stok tetap baik,

maka diperlukanlah lemari pendingin sebagai tempat penyimpanan larutan.

Dengan disimpan di dalam lemari pendingin, kondisi larutan dapat terjaga dalam

waktu yang lama.

11. Microwave

Microwave digunakan untuk memanaskan bahan

atau larutan yang akan digunakan untuk

membuat medium.

12. Mikroskop

Mikroskop secara umum digunakan untuk membantu

mengamati benda yang ukurannya mikroskopis maupun

mengamati bagian-bagian DNA (dengan pewarnaan).

Mikroskop juga terdapat di laboratorium bioteknologi. Di

sini terdapat beberapa jenis mikroskop optik yang

digunakan sesuai dengan kebutuhannya. Mikroskop

digunakan untuk membantu dalam proses inokulasi.

12


Berlaku Sejak



13. PCR Machine

Polymerase Chain Reaction (PCR) adalah suatu

teknik sintesis dan amplifikasi DNA secara in vitro.

Teknik ini pertama kali dikembangkan oleh Karry

Mullis pada tahun 1985. Teknik PCR dapat

digunakan untuk mengamplifikasi segmen DNA

dalam jumlah jutaan kali hanya dalam beberapa

jam.

Proses PCR melibatkan beberapa tahap yaitu: (1)

pra-denaturasi DNA templat; (2) denaturasi DNA

templat; (3) penempelan primer pada templat (annealing); (4) pemanjangan

primer (extension) dan (5) pemantapan (postextension). Tahap (2) sampai

dengan (4) merupakan tahapan berulang (siklus), di mana pada setiap siklus

terjadi duplikasi jumlah DNA (Handoyo dan Rudiretna, 2000).

14. pH meter dan Termometer

Dalam pembuatan kultur jaringan, kondisi

keasaman medium harus tepat. Untuk itu

diperlukan pH meter untuk mengukur keasaman

larutan medium. Termometer di sini digunakan

untuk mengukur suhu pada saat proses pembuatan

medium. Alat ini menampilkan hasil pengukurannya

pada layar secara digital, sehingga memudahkan

pengguna untuk membacanya. Setiap selesai

digunakan, ujung elektroda pada pH meter harus

selalu dicelupkan dalam larutan KCl untuk menjaga

stabilitasnya. Apabila pH meter sering digunakan untuk mengukur pH yang

rentangnya terlalu jauh, maka pH meter perlu sering dikalibrasi.

13


Berlaku Sejak



15. Timbangan Analitik

Dalam pembuatan medium kultur jaringan, ada

kalanya diperlukan bahan dengan jumlah yang

sangat sedikit. Untuk mengukur bahan tersebut

diperlukan timbangan analitik. Timbangan analitik

memiliki ketelitian 4 angka di belakang koma,

dengan kapasitas maksimal 210gr. Sebelum

melakukan penimbangan, tancapkan stop kontak ke

arus listrik, lalu tekan tombol on. Selanjutnya

letakkan alas berupa kertas dan tekan tombol 0/T.

Tombol ini digunakan untuk mengkalibrasi

timbangan, sehingga penunjuk berat tetap

menunjukkan angka nol. Selanjutnya, letakkan

bahan yang akan di timbang dan baca skalanya. Setelah selesai menimbang,

matikan timbangan dengann menekan tombol off lalu cabut stop kontak dari arus

listrik.

Simpulan

1. Secara umum proses pelaksanaan kultur jaringan tumbuhan meliputi tahap

persiapan alat dan medium; inokulasi dan inisiasi kultur; pemeliharaan

(inkubasi), dan aklimatisasi. Setiap tahapan dilakukan dengan kondisi

aseptis dan dalam ruangan yang berbeda-beda.

2. Setiap alat yang digunakan dalam proses kultur memiliki karakteristik

tersendiri. Sehingga penting untuk mengetahui cara penggunaan alat-alat

tersebut.

14


Berlaku Sejak



Daftar Rujukan

Anonim, 2010. Diakses tanggal 1 Desember 2013. Agricultural Biotechnology.

http://www.isaaa.org/resources/publications/agricultural_biotechnology/do

wnload/agricultural_biotechnology.pdf

Handoyo, D., dan Rudiretna, A., 2000. Prinsip Umum dan Pelaksanaan

Polymerase Chain Reaction (PCR). Unitas, 9(1): 17-29.

Hendaryono, D.P.S., Wijayani, A., 1994. Teknik Kultur Jaringan. Yogyakarta:

Kanisius.

Indrianto, A., 2013. Perlengkapan dan Peralatan Teknis Laboratorium Kultur

Jaringan. Tidak dipublikasikan.

Sandra, E., 2004. Kultur Jaringan Anggrek Skala Rumah Tangga. Jakarta:

Agromedia Pustaka

Pavia D. L., Lampman G. M., Kriz G. S., Engel R. G., 2011. A Small Scale

Approach to Organic Laboratory Techniques, 3rd edition. Belmont,

California: Thompson Brooks/Cole.

Documents

Laporan Instrumentasi Bioteknologi