PERUBAHAN PARADIGMA DALAM KULTUR JARINGAN

Oleh

Ir. Edhi Sandra MSi

 
 
Prinsip Awal

            Kultur jaringan adalah suatu teknologi budidaya tumbuhan di dalam botol kultur dengan media dan kondisi lingkungan yang sesuai untuk pertumbuhan, dan dalam kondisi steril. Ilmu dasar yang mendasari kultur jaringan adalah “Totipotensi”, bahwa setiap sel tumbuhan memiliki rangkaian genetik yang lengkap, sehingga sel tersebut dapat tumbuh menjadi tumbuhan yang sama dengan induknya.

            Untuk menumbuhkan sebagian kecil sel atau jaringan tersebut di butuhkan komposisi media yang pas dan lengkap. Media seperti ini merupakan media yang sangat baik untuk pertumbuhan mikroba, oleh sebab itulah maka kultur jaringan harus dilakukan dalam kondisi steril, agar mikroba tidak tumbuh menginvasi eksplan yang ditanam. Kalau hal ini terjadi maka eksplan akan tertutup mikroba (jamur dan bakteri) sehingga menghalangi dari sinar dan makanan yang ada di media, hal ini dapat menyebabkan kematian. Disamping ada jenis-jenis mikroba yang memang bersifat toksik. Mikroba tersebut tidak harus menunggu menginvasi dan menutupi eksplan untuk membunuhnya, begitu sudah menempel dengan eksplan, dan mikroba tersebut bersifat toksik maka eksplan akan langsung mati, busuk dll.

            Oleh sebab itulah maka di dalam kultur jaringan tidak diperkenankan terjadinya kontaminasi, baik oleh mikroba yang bersifat toksik maupun yang tidak toksik tapi dapat juga menyebabkan kematian karena menginvasi dan menutupi eksplan.

 

Mikroba Indofit

            Semakin berkembangnya ilmu pengetahuan, maka semakin diketahui, ada mikroba yang sudah berevolusi di dalam mahluk hidup, yang berfungsi positif dengan dihasilkannya senyawa kimia tertentu atau membantu proses metabolisme sehingga pertumbuhan induk semangnya dapat berjalan dengan baik. Derarti definisi indofit adalah semua mikroba yang bersifat positif yang berada di dalam tubuh mahluk hidup.

            Lalu pertanyaannya adalah adakah kontaminasi mikroba di dalam tubuh mahluk hidup yang bersifat negative (toksik) ? jawabnya mungkin saja. Tingkat toksik yang berbeda-beda menyebabkan tingkat pengrusakannya terhadap mahluk hidup dalam hal ini tumbuhan juga berbeda-beda, mulai dari menghambat pertumbuhan sampai dengan menyebabkan kematian.

 

Perubahan Paradigma

           Dengan diketahui adanya mikroba indofit ini maka perubahan paradigma yang terjadi adalah bahwa yang pada awalnya kultur jaringan harus dilakukan dalam kondisi steril, akan bergeser berubah, bahwa kultur jaringan boleh atau tidak harus steril, sepanjang yang mengkontaminsi adalah mikroba indofit. Kondisi tersebut diperbolehkan dengan syarat: 1. benar-benar yang mengkontaminasinya harus mikroba indofit, 2. mikroba tersebut tidak menyebabkan kematian pertumbuhan eksplan.  

 

Konsekuensi Dalam Kultur Jaringan

Kesulitan paling besar di dalam kultur jaringan adalah tahap inisiasi, yaitu memasukkan eksplan ke dalam botol kultur dalam kondisi steril. Pada tumbuhan yang berasal dari alam, bisanya sudah mengandung mikroba dalam dirinya. Hal ini juga yang membuat sulitnya mendapatkan kondisi steril. Keberhasilan proses inisiasi hanya 10 – 20 % untuk orang yang memang sudah ahli kultur jaringan.

Dengan diketahui mikroba indofit ini, maka konsekuensinya adalah kultur jaringan tidak harus steril, atau bila inisiasi selalu kontaminasi, maka jangan langsung dianggap gagal, tapi biarkan dulu yang penting eksplannya tidak mati. Walaupun masih kontaminsi , coba dilakukan subkultur dengan harapan pada akhirnya di dapatkan kultur yang steril.

Bila suatu tanaman yang diketahui mengandung mikroba indofit, dikulturkan dan berhasil mendapatkan kultur yang steril, maka pertanyaannya adalah apakah bibit tersebut akan lebih baik dalam kondisi steril tersebut? Hal ini masih belum jelas Bila pada saat subkultur terjadi kontaminasi kembali, maka ada kemungkinan itu terjadi karena mikroba yang bersifat sistemik. Mikroba sistemik,masih terdiri dari 2 kemungkinan: mungkin mikroba indofit atau bahkan mikroba toksik.

 

Evaluasi Kontaminasi

            Kontaminasi dalam kultur jaringan dapat berasal dari berbagai factor, seperti lingkungan, bahan dan alat, bahan tanaman (eksplan) dan si pengkultur itu sendiri. Untuk mengevaluasi asal usulnya dapat dibedakan seperti di bawah ini

Bila kontaminasi terjadi sekitar 2 – 7 hari setelah tanam, di bagi dua: 1. bila kontaminasi terjadi di media kultur dan tidak melekat pada eksplan, maka kemungkinan kontaminasi berasal dari lingkungan, atau kontaminasi saat penanaman, kontaminasi dari alat dan bahan media atau air steril., 2. bila kontaminasi menempel pada eksplan, maka ada dua kemungkinan, kontaminasi yang terjadi pada saat penanaman, 2. kontaminasi yang berasal dari eksplan (sistemik

Kontaminasi yang terjadi setelah sebulan lebih dalam kondisi steril, maka kemungkinan kontaminasi terjadi akibat tutup botol kultur yang kurang rapat atau berasal dari eksplan (sistemik)

Kontaminasi yang terjadi pada saat di subkultur, padahal sebelumnya sudah steril, maka kemungkinan besar kontaminasi tersebut berasal dari dalam eksplan tersebut (sistemik). Kontaminasi sistemik, masih terdiri dari dua kemungkinan. Yaitu 1. kemungkinan mikroba indofit atau 2. bisa saja merupakan mikroba toksik.

 

Membedakan Mikroba Indofit atau Bukan

           Bagi seorang ahli mikrobiologi, maka akan sangat mudah untuk dapat mengidentifikasi jenis mikroba tersebut dan berdasarkan literatur dapat diketahui bahwa jenis tersebut masuk dalam kategori indofit atau bukan. Tapi bagi seorang kultur jaringan hal ini agak sulit untuk dilakukan, maka yang dapat dijadikan acuan adalah apakah kontaminasi tersebut berdampak positif atau negatif. Adanya kontaminasi akan menyebabkan pertumbuhan lebih baik dari kontrol atau sebaliknya. Atau yang lebih ekstrim, eksplan busuk atau mati atau tidak dengan adanya kontaminasi tersebut, tapi matinya bukan karena disebabkan invasi yang berlebihan, tapi karena sifat toksiknya,

 

Mengontrol Pertumbuhan Mikroba Indofit di Dalam Kultur jaringan

            Walaupun mikroba indofit tidak bersifat negatif terhadap tumbuhan inangnya, tapi masih ada peluang mikroba tersebut akan mematikan eksplan karena pertumbuhan yang terlalu menginvasi sehingga menutupi eksplan sehingga eksplan tidak mendapat sinar, kekurangan makanan dan tidak dapat bernafas. Untuk menanggulangi hal ini maka kita dapat menggunakan antibiotik yang bersifat menghambat, bukan yang bersifat membunuh. Dengan menggunakan antibiotik yang bersifat menghambat dengan konsentrasi tertentu, akan dapat menghambat pertumbuhan mikroba sehingga tidak terlalu menginvasi eksplan. Dengan demikian eksplan masih dapat tumbuh walaupun terkontaminasi disekelilingnya.

 

Pengembangan Kultur Jaringan Kedepan Berkaitan Dengan Mikroba Indofit

  1. Pemanfaatan mikroba indofit di dalam kultur tanaman untuk menghasilkan bahan metabolit sekunder.
  2. Inokulasi mikroba indofit ke dalam kultur tanaman, dengan tujuan agar, hasil kultur sudah mengandung mikroba indofit.
  3. Pengkulturan berbagai tumbuhan untuk dieksplorasi mikroba indofitnya dengan cara penumbuhan mikroba, pemurnian,  produksi mikroba dan menghasilkan bahan bioaktif.

 

Untung Rugi Mikroba Indofit Bagi Tumbuhan Induk Semangnya.

Disatu sisi memang mikroba indofit dapat membantu pertumbuhan dengan dihasilkannya bahan kimia tertentu yang dapat membantu pertumbuhan, msialnya, membantu pengadaan unsur hara, menghasilkan enzim atau hormon.

Di sisi lain kita juga tahu bahwa setiap mahluk hidup akan berkembangbiak, dan memerlukan energi untuk tumbuh. Seberapa besar energi yang diperlukan oleh mikroba indofit dan seberapa banyak perkembangbiakannya. Semua hal tersebut tentunya akan di dapatkan dari tumbuhan inangnya.

Ada suatu sistem keseimbangan di dalam tumbuhan inangnya yang akan membatasi perkembangbiakan mikroba indofit sehingga tidak akan terjadi peledakan populasi mikroba.

Sebenarnya setiap mahluk hidup dilengkapi dengan kemampuan survival, dan secara genetik mahluk hidup akan mampu beradaptasi, atau bermutasi ataupun berevolusi dengan kondisi lingkungannya. Sebelum masuknya mikroba indofit, saya yakin tumbuhan sudah dilengkapi dengan kemampuan tumbuh yang baik, tapi setelah dimasuki mikroba indofit, maka tumbuhan akan mengalami suatu penyesuaian agar dia dapat tumbuh dengan baik.  Berarti bila tumbuhan yang mengandung mikroba indofit, disterilkan dari mikrobanya, maka tumbuhan tersebut akan beradaptasi menyesuaikan diri dalam sistem fisiologisnya agar dapat tumbuh dengan baik tanpa mikroba indofit.

 

 

Penutup

            Dengan semakin berkembangnya ilmu dan teknologi maka akan terjadi evaluasi dan perbaikan terhadap sistem dan  prosedur yang sudah ada.  Dalam hal ini deperlukan kreatifitas dan inovasi untuk mengantisipasinya. Mari terus kita evaluasi sistem dan prosedur yang ada disesuaikan dengan perkembangan ilmu dan teknologi yang ada. Semoga tulisan ini bermanfaat. Terima kasih.

 

 

Bogor, 26 Agustus 2011

edhi sandra

 

Subcategories