Jumat, 16 Desember 2011

Kenapa Harus Isolasi ?

Di dalam bidang ilmu mikrobiologi, untuk dapat menelaah mikroorganisme khususnya dalam skala laboratorium, maka terlebih dahulu kita harus dapat menumbuhkan mereka dalam suatu biakan yang mana di dalamnya hanya terdapat mikroorganisme yang kita butuhkan tersebut tanpa adanya kontaminasi dari mikroba lain. Biakan yang semacam ini biasanya dikenal dengan istilah biakan murni. Untuk melakukan hal ini, haruslah di mengerti jenis- jenis nutrien yang disyaratkan bakteri dan juga macam ligkungan fisik yang menyediakan kondisi optimum bagi pertumbuhan bakteri tersebut.
Populasi mikroba di alam sekitar kita sangat besar dan komplek. Beratus-ratus spesies berbagai mikroba biasanya menghuni bermacam-macam bagian tubuh kita, termasuk mulut, saluran pencernaan, dan kulit. Sebagai contoh, sekali bersin dapat menyebarkan beribu-ribu mikroorganisme. Jasad renik yang ada hubungannya dengan suatu tumbuhan yang sakit harus dipelajari untuk menentukan apakah jasad renik tersebut merupakan penyebab penyakit.
Bakteri adalah salah satu contoh mikroorganisme yang penting dan memiliki bentuk yang beragam. Pada umumnya bakteri berhubungan dengan makanan. Adanya bakteri dalam bahan pangan dapat mengakibatkan pembusukan yang tidak diinginkan atau menimbulkan penyakit yang ditularkan melalui makanan atau dapat melangsungkan fermentasi yang menguntungkan.
Di alam fungi dan yeast/khamir juga tidak pernah berada di suatu tempat hanya dalam satu spesies. Karena itu untuk memperoleh populasi fungi dan khamir dalam kultur murni,  uga   arus  dilakukan  teknik  isolasi  dan  pemurnian.

2
Metodenya serupa bakteri, sumber fungi hampir sama dengan bakteri. Perbedaannya bahwa populasi fungi di air lebih sedikit dibandingkan lingkungan dengan pH yang rendah. Pertumbuhan fungi pada medium menunjukkan penampakan yang pada umumnya berupa benang-benang putih dan sangat mudah untuk dilihat. Sedangkan yeast/khamir akan tampak seperti koloni bakteri yang tidak mengkilap (Indra, 2008).
Isolasi adalah cara untuk memisahkan atau memindahkan mikroba tertentu dari lingkungannya, sehingga diperoleh kultur murni atau biakan murni. Kultur murni adalah kultur yang sel-sel mikrobanya berasal dari pembelahan dari satu sel tunggal. Biakan murni diperlukan karena semua metode mikrobiologis yang digunakan untuk menelaah dan mengidentifikasi mikroba, termasuk penelaahan ciri-ciri kultur, morfologis, fisiologis, maupun serologis memerlukan suatu populasi yang terdiri dari satu macam mikroba saja.

Sterilisasi : Tinjauan Pustaka

Sterilisasi yang umum dilakukan dapat berupa : Sterilisasi secara fisik (pemanasan, penggunaan sinar gelombang pendek yang dapat dilakukan selama senyawa kimia yang akan disterilkan tidak akan berubah atau terurai akibat temperatur atau tekanan tinggi). Dengan udara panas, dipergunakan alat “bejana/ruang panas” (oven dengan temperatur 170o – 180oC dan waktu yang digunakan adalah 2 jam yang umumnya untuk peralatan gelas). Sterilisasi secara kimia (misalnya dengan penggunaan disinfektan, larutan alkohol, larutan formalin). Sterilisasi secara mekanik, digunakan untuk beberapa bahan yang akibat pemanasan tinggi atau tekanan tinggi akan mengalami perubahan, misalnya adalah dengan saringan/filter. Sistem kerja filter, seperti pada saringan lain adalah melakukan seleksi terhadap partikel-partikel yang lewat (dalam hal ini adalah mikroba) (Suriawiria, 2005).
Menurut Jutono ( 1973 ) sterilisasi ialah suatu usaha untuk membebaskan alat-alat atau bahan-bahan dari segala macam bentuk kehidupan terutama mikrobia. Cara sterilisasi yang dipakai tergantung pada macamnya bahan dan sifat bahan yang disterilkan (ketahanan terhadap panas = bentuk bahan yang disterilkan yaitu padat, cair atau gas).
Menurut Hadioetomo (1990) sterilisasi basah biasanya dilakukan di dalam autoklaf atau sterisator uap yang mudah diangkat dengan menggunakan uap air jenuh pada suhu 1210 C selama 15 menit. Adapun alasan digunakannya suhu 1210 C dan waktu 15 menit adalah karena naiknya titik didih air menjadi 1210 C itu disebabkan oleh tekanan 1atm pada ketinggian permukaan laut. Pada praktikum ini, sterilisasi dilakukan untuk semua alat yang digunakan dengan cara membersihkan alat dengan detergen dan air kemudian dibungkus dengan plastik PP dan dimasukkan ke dalam autoklaf pada suhu 1210 C dan tekanan 15 lbs selama 15 menit.
Autoklaf merupakan alat yang essensial dalam setiap laboratorium mikrobiologi, ruang sterilisasi di rumah-rumah sakit serta tempat-tempat lain yang memproduksi produk steril. Pada umumnya (tidak selalu) autoklaf dijalankan pada tekanan kira-kira 15-16 per ln2 (5 kg/cm2) pada suhu 1210 C. Waktu yang diperlukan untuk sterilisasi bergantung pada sifat bahan yang disterilkan, tipe wadah dan volume bahan. Misalnya 1000 buah tabung reaksi yang masing-masing berisi 10 ml medium cair dapat disterilkan dalam waktu 10-15 menit pada suhu 1210 C, sedangkan jumlah medium yang sama bila ditempatkan dalam 10 wadah berukuran 1 liter akan membutuhkan waktu 20-30 menit pada suhu yang sama untuk menjamin tercapainya sterilisasi (Pelczar dan Schan, 1986).

Sterilisasi

Pada pengerjaan mikrobiologi, diperlukan suatu kondisi yang benar-benar aseptik dimana alat penunjang serta nutrient dan substrat harus benar-benar steril. Hal ini berarti mikroba kontaminan harus dimatikan. Sterilisasi dilakukan pada suhu 121 oC selama 30 menit, yaitu agar spora atau mikroba dapat dimatikan. Spora adalah sel istirahat yang resisitan terhadap panas dan lingkungan yang berfungsi sebagai tunas untuk berkembang biak selanjutnya. Udara tekan yang digunakan juga harus dalam kondisi steril. Substrat yang berisi nutrien tidak peka terhadap suhu, maka sterilisasi media substrat dilakukan pada 138 oC selama 5 menit. Pada substrat yang berisi nutrien tetapi peka terhadap suhu, maka sterilisasi media substrat dilakukan dengan penyaringan bertekanan melalui saringan milipore diameter 0,22 µm.
Sterilisasi adalah suatu usaha untuk membunuh segala macam bentuk kehidupan organisme, khususnya mikroba, guna membebaskan alat-alat percobaan atau bahan dan mikroorganisme. Dalam menumbuhkan dan memelihara suatu mikroba secara biakan murni, kita harus memisahkan mikroba-mikroba tersebut satu sama lain. Dalam hal ini digunakan alat-alat atau bahan yang steril. Strilisasi alat atau bahan dapat dilakukan dengan cara mekanik atau kimia. Cara mekanik misalnya dengan cara penyaringan, sedangkan cara kimia misalnya dengan cara pemanasan sinar ultraviolet, sinar x dan lain-lain.
Ketika untuk pertama kalinya melakukan pemindahan biakan bakteri secara aseptic, sesungguhnya hal itu telah menggunakan salah satu cara sterilisasi, yaitu pembakaran. Namun, kebanyakan peralatan dan media yang umum dipakai di dalam pekerjaan mikrobiologi akan menjadi rusak bila dibakar. Untungnya tersedia berbagai metode lain yang efektif.
Alat-alat yang digunakan dalam praktikum mikrobiologi juga harus dalam keadaan steril atau bebas dari kuman serta bakteri, virus dan jamur. Dan untuk mensterilkannya diperlukan pula pengetahuan tentang cara- cara/ teknik sterilisasi. Hal ini dilakukan karena alat- alat yang digunakan pada laboratorium mikrobiologi memiliki teknik sterilisasi yang berbeda. Berdasarkan hal tersebut diatas, maka dilakukanlah percobaan ini untuk mengetahui teknik sterilisasi dari alat-alat tersebut.

Macam - Macam Media Pertumbuhan Mikroorganisme

Adapun macam - macam media Pertumbuhan antara lain (Indra, 2008) :
1.      Medium berdasarkan sifat fisik
*    Medium padat yaitu media yang mengandung agar 15% sehingga setelah dingin media menjadi padat..
*    Medium setengah padat yaitu media yang mengandung agar 0,3-0,4% sehingga menjadi sedikit kenyal, tidak padat, tidak begitu cair. Media semi solid dibuat dengan tujuan supaya pertumbuhan mikroba dapat menyebar ke seluruh media tetapi tidak mengalami percampuran sempurna jika tergoyang. Misalnya bakteri yang tumbuh pada media NfB (Nitrogen free Bromthymol Blue) semisolid akan membentuk cincin hijau kebiruan dibawah permukaan media, jika media ini cair maka cincin ini dapat dengan mudah hancur. Semisolid juga bertujuan untuk mencegah/menekan difusi oksigen, misalnya pada media Nitrate Broth, kondisi anaerob atau sedikit oksigen meningkatkan metabolisme nitrat tetapi bakteri ini juga diharuskan tumbuh merata diseluruh media.
*    Medium cair yaitu media yang tidak mengandung agar, contohnya adalah NB (Nutrient Broth), LB (Lactose Broth).
2.      Medium berdasarkan komposisi
*    Medium sintesis yaitu media yang komposisi zat kimianya diketahui jenis dan takarannya secara pasti, misalnya Glucose Agar, Mac Conkey Agar.
*    Medium semi sintesis yaitu media yang sebagian komposisinya diketahui  secara pasti, misanya PDA (Potato Dextrose Agar) yang mengandung agar, dekstrosa dan ekstrak kentang. Untuk bahan ekstrak kentang, kita tidak dapat mengetahui secara detail tentang komposisi senyawa penyusunnya.
*    Medium non sintesis yaitu media yang dibuat dengan komposisi yang tidak dapat diketahui secara pasti dan biasanya langsung diekstrak dari bahan dasarnya, misalnya Tomato Juice Agar, Brain Heart Infusion Agar, Pancreatic Extract.
3.      Medium berdasarkan tujuan untuk isolasi
*    Media ini mengandung semua senyawa esensial untuk pertumbuhan mikroba, misalnya Nutrient Broth, Blood Agar.
*    Media selektif/penghambat. Media yang selain mengandung nutrisi juga ditambah suatu zat tertentu sehingga media tersebut dapat menekan pertumbuhan mikroba lain dan merangsang pertumbuhan mikroba yang diinginkan. Contohnya adalah Luria Bertani medium yang ditambah Amphisilin untuk merangsang E.coli resisten antibotik dan menghambat kontaminan yang peka, Ampiciline. Salt broth yang ditambah NaCl 4% untuk membunuh Streptococcus agalactiae yang toleran terhadap garam.
*    Media diperkaya (enrichment). Media diperkaya adalah media yang mengandung komponen dasar untuk pertumbuhan mikroba dan ditambah komponen kompleks seperti darah, serum, kuning telur. Media diperkaya juga bersifat selektif untuk mikroba tertentu. Bakteri yang ditumbuhkan dalam media ini tidak hanya membutuhkan nutrisi sederhana untuk berkembang biak, tetapi membutuhkan komponen kompleks, misalnya Blood Tellurite Agar, Bile Agar, Serum Agar, dll.
*    Media untuk peremajaan kultur. Media umum atau spesifik yang digunakan untuk peremajaan kultur
*    Media untuk menentukan kebutuhan nutrisi spesifik.. Media ini digunakan unutk mendiagnosis atau menganalisis metabolisme suatu mikroba. Contohnya adalah Koser’s Citrate medium, yang digunakan untuk menguji kemampuan menggunakan asam sitrat sebagai sumber karbon.
*    Media untuk karakterisasi bakteri. Media yang digunakan untuk mengetahui kemempuan spesifik suatu mikroba. Kadang-kadang indikator ditambahkan untuk menunjukkan adanya perubahan kimia. Contohnya adalah Nitrate Broth, Lactose Broth, Arginine Agar.
*    Media diferensial. Media ini bertujuan untuk mengidentifikasi mikroba dari campurannya berdasar karakter spesifik yang ditunjukkan pada media diferensial, misalnya TSIA (Triple Sugar Iron Agar) yang mampu memilih Enterobacteria berdasarkan bentuk, warna, ukuran koloni dan perubahan warna media di sekeliling koloni.

Media Pertumbuhan Mikroorganisme

Media pertumbuhan mikroorganisme adalah suatu bahan yang terdiri dari campuran zat-zat makanan (nutrisi) yang diperlukan mikroorganisme untuk pertumbuhannya. Mikroorganisme memanfaatkan nutrisi media berupa molekul-molekul kecil yang dirakit untuk menyusun komponen sel. Dengan media pertumbuhan dapat dilakukan isolat mikroorganisme menjadi kultur murni dan juga memanipulasi komposisi media pertumbuhannya (Indra, 2008).
Mikroorganisme dapat ditumbuhkan dan dikembangkan pada suatu substrat yang disebut medium. Medium yang digunakan untuk menumbuhkan dan mengembangbiakkan mikroorganisme tersebut harus sesuai susunanya dengan kebutuhan jenis-jenis mikroorganisme yang bersangkutan. Beberapa mikroorganisme dapat hidup baik pada medium yang sangat sederhana yang hanya mengandung garam anargonik di tambah sumber karbon organik seperti gula. Sedangkan mikroorganime lainnya memerlukan suatu medium yang sangat kompleks yaitu berupa medium ditambahkan darah atau bahan-bahan kompleks lainnya (Volk, dan Wheeler,1993).
Akan tetapi yang terpenting medium harus mengandung nutrien yang merupakan substansi dengan berat molekul rendah dan mudah larut dalam air. Nutrien ini adalah degradasi dari nutrien dengan molekul yang kompleks. Nutrien dalam medium harus memenuhi kebutuhan dasar makhluk hidup, yang meliputi air, karbon, energi, mineral dan faktor tumbuh (Label, 2008).
Untuk menelaah bakteri di dalam laboratorium , pertama- tama kita harus dapat menumbuhkan bakteri tersebut di dalam suatu biakan murni. Untuk melakukannya haruslah dimengerti jenis- jenis nutrient yang disyartakan oleh bakteri dan juga macam lingkungan fisik yang mana dapat menyebabkan kondisi yang optimum bagi pertumbuhannya tersebut (Pelczar, 1986).

Kamis, 15 Desember 2011

Seleksi Galur Murni

Seleksi galur murni ditujukan untuk memperoleh individu homosigot. Bahan seleksi galur murni adalah populasi yang mempunyai tanaman homosigot sehingga pekerjaan seleksi memilih individu yang homosigot tadi. pemilihan dilakukan berdasar Fenotipe tanaman.
Galur murni dapat terjadi apabila perkawinan dalam suatu galur antara dua individu menghasilkan keturunan dengan penampilan standar yang sama dengan kedua tetuanya. Dalam perhewanan, galur murni yang memiliki catatan silsilah dapat disebut sebagai trah, misalnya seperti yang dipraktekkan dalam kinologi. Dalam pemuliaan tanaman, galur murni dapat menjadi calon kultivar baru maupun menjadi calon tetua sumber dalam pembentukan varietas hibrida atau varietas sintetik.
Kekurangan dari seleksi lini murni.
1.      Seleksi lini murni dapat untuk mendapatkan varietas baru untuk tanaman SPC dan tidak CPC dikarenakan untuk tanaman CPC perlu banyak tenaga dalam pelaksanaan penyerbukan sendiri. Serta menghasilkan lini – lini murni bersifat inbred yaitu bersifat lemah antara lain tanaman albino, kerdil, produksi rendah.
2.      Tak ada kemungkinan memperbaharui sifat karakteristik yang baru secara genetis.
3.      Varietas yang dihasilkan bersifat homosigot, oleh karena itu kurang beradaptasi diberbagai macam kondisi ( sifat adaptasinya tak begitu luas ).
Populasi campuran sebagai bahan seleksi berupa :
a)      Varietas lokal / land race : varietas yang telah beradaptasi baik pada suatu daerah dan merupakan campuran berbagai galur.
b)      Populasi tanaman bersegregasi : keturunan dari persilangan yang melakukan penyerbukan sendiri beberapa generasi.
Keuntungan / kebaikan campuran berbagai galur :
1.      > Adaptasi pada lingkungan beragam / perubahan lingkungan yang cukup besar sehingga produksi > baik.
2.      Produksi > stabil bila lingkungan berubah / beragam.
3.      Ketahanan > baik terutama penyakit.
Kekurangan campuran berbagai galur :
1.      Kurang menarik, pertumbuhan tanaman tak seragam.
2.      > sulit diidentifikasi benih dalam pembuatan sertifikasi benih.
3.      Produksi > rendah dibanding produksi galur terbaik dari campuran tersebut.

Rabu, 14 Desember 2011

Tentang Benih

Menurut Sadjad, dalam “Dasar-dasar Teknologi Benih”.(1975, Biro Penataran IPB-Bogor), yang dimaksudkan dengan benih ialah biji tanaman yang dipergunakan untuk keperluan pengembangan usaha tani, memiliki fungsi agronomis atau merupakan komponen agronomi.
Benih juga diartikan sebagai biji tanaman yang tumbuh menjadi tanaman muda (bibit), kemudian dewasa dan menghasilkan bunga. Melalui penyerbukaan bunga berkembang menjadi buah atau polong, lalu menghasilkan biji kembali. Benih dapat dikatakan pula sebagai ovul masak yang terdiri dari embrio tanaman, jaringan cadangan makanan, dan selubung penutup yang berbentuk vegetatif. Benih berasal dari biji yang dikecambahkan atau dari umbi, setek batang, setek daun, dan setek pucuk untuk dikembangkan dan diusahakan menjadi tanaman dewasa (Sumpena, 2005).
Biji (bahasa Latin:semen) adalah bakal biji (ovulum) dari tumbuhan berbunga yang telah masak. Biji dapat terlindung oleh organ lain (buah, pada Angiospermae atau Magnoliophyta) atau tidak (pada Gymnospermae). Dari sudut pandang evolusi, biji merupakan embrio atau tumbuhan kecil yang termodifikasi sehingga dapat bertahan lebih lama pada kondisi kurang sesuai untuk pertumbuhan. Dengan demikian biji telah memperlihatkan diri sebagai perkembangan penting dalam reproduksi dan pemencaran Spermatophyta (tumbuhan berbunga atau tumbuhan berbiji.
Pada umumnya biji memiliki tiga bagian utama, yakni (1) lembaga (embrio); (2) cadangan makanan untuk pertumbuhan embrio; dan (3) pelindung biji, yakni kulit biji.
Lembaga (embrio) adalah jaringan bakal tumbuhan dari mana tumbuhan yang baru akan berkembang manakala kondisi lingkungannya sesuai. Lembaga ini memiliki satu helai daun lembaga (kotiledon) pada tetumbuhan berkeping satu (monokotil); dua helai daun lembaga pada hampir semua tetumbuhan berkeping dua (dikotil); dan dua atau lebih pada tetumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae). Selanjutnya lembaga juga memiliki calon akar yang disebut radikula dan calon tunas yang disebut plumula. Calon batang yang terletak di atas titik perlekatan daun lembaga disebut epikotil, dan yang terletak di bawahnya disebut hipokotil.
Bagian lain dari biji adalah jaringan penyimpan cadangan makanan, yang diperlukan oleh tumbuhan baru ketika mulai tumbuh membesar. Bentuk nutrisi yang disimpan bervariasi tergantung pada jenis tumbuhan tersebut. Pada Angiospermae, cadangan ini bermula dari jaringan yang disebut endosperma, yang berasal dari tetumbuhan induk melalui proses pembuahan ganda. Endosperma yang biasanya triploid ini kaya akan minyak nabati atau zat pati dan protein. Pada Gymnospermae seperti halnya konifera, jaringan makanan cadangan ini berasal dari bagian gametofit betina, jadi bersifat haploid. Pada beberapa spesies, lembaga melekat pada endosperma atau gametofit betina, yang cadangan makanannya kelak digunakan ketika lembaga berkecambah. Pada jenis-jenis yang lain, cadangan makanan pada endosperma telah diserap lembaga dalam tahap perkembangan biji, dan kemudian disimpan di dalam daun lembaga. Dalam kasus terakhir ini, biji yang telah masak tidak lagi memiliki endosperma dan disebut biji eksalbumina (exalbuminous seeds). Beberapa contohnya adalah biji kacang-kacangan (misalnya buncis, kacang merah, dan kacang ercis), pasang, lobak, dan bunga matahari. Sementara biji yang tetap memiliki endosperma hingga masak dikenal sebagai biji albumina (albuminous seeds). Kebanyakan monokotil (misalnya jenis-jenis rumput dan palma), sebagian dikotil (misalnya jarak), dan semua Gymnospermae memiliki tipe biji albumina ini.
Kulit biji (testa) berkembang dari jaringan integumen yang semula mengitari ovula (bakal biji). Tatkala biji masak, kulit biji ini dapat setipis kertas (misalnya pada kacang tanah) atau tebal dan keras seperti pada kelapa. Kulit biji ini berguna untuk menjaga lembaga dari kekeringan dan kerusakan mekanis.
Di samping ketiga bagian utama biji di atas, beberapa spesies memiliki bagian tambahan pada biji yang dihasilkannya; misalnya salut biji (arilus) pada pala, rambut pada kapas, atau sejenis struktur yang mengandung minyak yang disebut elaiosome (misalnya pada biji jarak dan biji aneka jenis Euphorbiaceae lainnya). Biji-biji juga acap memiliki tanda bekas tali pusat yang disebut hilum (pusar atau pusat) dan rafe (garis biji).

Latar Belakang Anatomi Benih

Dalam pembangunan hutan tanaman, benih memainkan peranan yang sangat penting. Benih yang digunakan untuk pertanaman saat ini akan menentukan mutu tegakan yang akan dihasilkan dimasa mendatang. Dengan menggunakan benih yang mempunyai kualitas fisik fisiologis dan genetic yang baik merupakan cara yang strategis untuk menghasilkan tegakan yang berkualitas pula.
Banyak literatur yang menyebutkan pengertian benih tanaman. Beberapa diantaranya saya ambil dari Undang-Undang Republik Indonesia No.12 tahun 1992 tentang Sistem Budidaya Pertanian.
Menurut UU No 12 Tahun 1992 tentang Sistem Budidaya Tanaman, “Benih didefinisikan sebagai tanaman atau bagiannya yang dapat digunakan untuk memperbanyak tanaman”. Dalam mempelajari benih, kita perlu mengetahui banyak hal mengenai biologi benih. Pada kesempatan ini, akan banyak mengupas benih yang berupa biji (bahan tanam).
Kata biji adalah pinjaman dari bahasa Sanskerta. Kata biji acap dipertukarkan penggunaannya dengan benih dan bibit. Dalam istilah teknis pertanian dan kehutanan, benih adalah biji yang dipersiapkan khusus untuk menghasilkan tanaman baru. Sedangkan bibit (atau juga disebut semai) adalah tanaman muda siap tanam hasil perkembangan benih, atau hasil perbanyakan tanaman dengan cara yang lain (misalnya cangkok, stek, okulasi dan lain-lain).