BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Penelitianrentan terkontaminasidi Laboratorium Kultur Jaringan Departemen
Biologi FMIPA USU.Kontaminasi merupakan masalah besar yang sering
dihadapi oleh mahasiswa dan dosen yang sedang melakukan penelitian. Hal ini
diduga karena udara yang kurang aseptis. Penelitian kultur banyak terkontaminasi
dengan mikroorganisme sehingga kultur yangditanam tidak tumbuh dengan baik.
Kontaminasi dapat dihilangkan dengan proses sterilisasi yang baik pada bahan
eksplan dan kondisi ruangan. Sterilisasi ruangan adalah salah satu penentu
keberhasilan penelitian kultur. Salah satunya dengan cara fumigasi. Fumigasi
dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai senyawa kimia fumigan dengan
dosis dan paparan waktu yang berbeda. Fumigasi dengan menggunakan formalin
4% diharapkan bisa meminimalisir jumlah mikroorganisme pengkontaminasi
kultur di Laboratorium Kultur Jaringan Departemen Biologi Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan.
Mikroorganisme(jamurdan bakteri) dapat mengkontaminasi kultur di
laboratorium.Desinfeksi merupakan salahsatu cara menghilangkan kontaminan
seperti virus, jamur dan bakteri.Tingkat kontaminasi lebih dominan disebabkan
oleh jamur (70%) dibandingkan oleh bakteri (30%). Hal ini disebabkan media
yang digunakan untuk proses pertumbuhan kultur memiliki pH 5,6-5,8 yang
sangat optimum terhadap pertumbuhan jamur. Leifert & Cassels (2001)
melaporkan beberapa mikroorganisme pengkontaminasi tersebut antara
laingolongan bakteri Gram negatif misalnya Pseudomonasflourescens,
Erwiniasp., dan Agrobacterium spp. dangolongan bakteri Gram positif yakni Bacillus spp. dan Staphylococcus spp.yang berasal dari tangan pekerja dan sterilisasi media yang tidak baik. Kontaminasi mikroorganisme tidak hanya
berasal dari eksplan itu sendiri seperti Fusariumtetapibisa berasal dari manusia
baik yang bersifat patogen maupun nonpatogen seperti Candida albicans,
2
Trichophyton spp., Eschericia coli dan Serratia marcescens(Leifert & Cassels, 2001).
Chen & Yeh (2007) melaporkan penelitian kultur Aglaonema juga rentan
terkontaminasi.Mikroorganisme yang mengkontaminasi kulturAglaonema seperti
Xanthomonas campestris, Fusarium solani dan Erwinia carotovora ditemukan pada jaringan vaskular dan tunas aksilar. Kontaminasi kulturAglaonema
merupakan contoh masalah serius bagi tanaman hias lain yang ingin dikulturkan.
Cara yang digunakan untuk menghilangkan kontaminasi pada kultur Aglaonema
dengan menggunakan antibiotik Streptomisin. Msogoya et al., (2012) melaporkan
bahwa pada penelitian kultur Musa sp. juga terkontaminasi. Bakteri pengkontaminasi tersebut antara lain Proteus spp., Klebsiella spp., dan Staphylococcus spp. sedangkan jamur yang mengkontaminasi kultur Musa sp. antara lain Aspergillus spp., Fusarium spp., Penicillium spp., dan Candida spp.
Leggat & Waites (1988) melaporkan beberapa mikroorganisme
pengkontaminasi udara yang telah diisolasi dan dikarakterisasi berasal dari
beberapa tanaman selama proses mikropopagasi yakni sebanyak 31, antara lain
dari golongan yeast, Corynebacterium spp., Pseudomonas spp., dan Staphylococcus spp. Mikroorganisme ini mampu menggunakan sejumlah sumber karbon dan resisten terhadap antibiotik seperti rifampicin, chlorampenicol, dan neomysin.
Fumigasi merupakan salah satu cara pencegahan untuk menghilangkan
mikroorganisme pengkontaminan pada kultur dengan menggunakan berbagai
fumigan. Fumigasi dilakukan dengan cara menyemprotkan fumigan ke udara
untuk beberapa waktu sesuai paparan dari bahan fumigan dengan konsentrasi
tertentu dalam ruangan tertutup. Fumigasi dengan penyemprotan formalin
menggunakan proses penguapan diudara dari larutan formalin.Secara ekonomis,
formalin merupakan fumigan yang murah, mudah didapat dan mudah digunakan
untuk fumigasi walaupun bersifat toksik. Fumigasi tidak hanya dilakukan dengan
cairan formalin yang disemprotkan di dalam botol sprayer (skala kecil) tetapi bisa
menggunakan tablet formalin dan dengan menggunakan alat penyemprotan
pembasmi hama disemprotkan diluar gedung yang akan difumigasi (Dreyfus,
1983).
3
Kultur jaringan adalah suatu teknik untuk mengisolasi sel, protoplasma,
jaringan dan organ kemudian menumbuhkan bagian tersebut pada media buatan
yang mengandung kaya nutrisi dan zat pengatur tumbuh pada kondisi yang aseptis
sehingga bagian-bagian tersebut dapat memperbanyak diri dan beregenerasi
menjadi sel ataupun tumbuhan sempurna kembali. Proses sterilisasi eksplan
merupakan kegiatan yang penting dalam kultur jaringan. Sterilisasi tidak hanya
dilakukan pada bahan eksplan tetapi juga terhadap bahan dan peralatan, serta
ruangan yang digunakan. Sterilisasi bertujuan untuk mengeliminasi
mikroorganisme (bakteri dan jamur) yang mungkin terbawa pada saat
pengambilan eksplan, yang dapat menimbulkan kontaminasi sehingga
menghambat pertumbuhan eksplan.Banyak bahan desinfektan yang dapat
digunakan untuk sterilisasi media dalam kultur jaringan yakni HgCl2, klor dan
formalin (Subarnas, 2011).
Dreyfus (1983) mengatakan bahwa fumigasi yang menggunakan formalin
berdasarkan prinsip vaporisasi (penguapan) gas dari larutan cairan menggunakan
panas eksternal.Larutan formalindimasukkan ke dalam sprayer atau alat
penyemprot lain yang berukuran lebih besar disemprotkan ke udara dan dibiarkan
beberapa hari sesuai waktu lama paparan bahan fumigan tersebut di dalam
ruangan laboratorium secara tertutup. Keuntungan fumigasi formalin yakni mudah
dioperasikan dan dikontrol penggunaannya.Munro et al., (1999) mengatakan bahwa proses dekontaminasi dengan sterilisasi panasjuga bisa dilakukan.
Sterilisasi ruangan bisa dengan fumigasi dan menggunakan penyinaran dengan
sinar UV seperti yang terdapat pada Laminar Air Flow Cabinet yang digunakan
pada saat penanaman eksplan.Sterilisasi bahan dengan menggunakan
autoklaf.Hoffmann & Spiner (1970) mengatakan bahwa efisiensi fumigasi
tergantung data faktor fisik yang ada di laboratorium tersebut seperti kelembapan
udara dan temperatur udara (Lampiran 4 hlm. 47).Formalin pada kelembapan
relatif (RH) tinggi dapat mensterilisasi permukaan ruangan tetapi sulit
mensterilisasi permukaan yang ditutupi dengan benda lain.
4
1.2. Permasalahan
Adanya kontaminasi yang terjadi pada penelitian kultur jaringan merupakan
masalah yang cukup serius bagi mahasiswa maupun dosen yang melakukan
penelitian. Hal ini disebabkan kondisi Laboratorium Kultur Jaringan yang kurang
steril, pengerjaan selama penanaman bibit planlet tanaman ataupun kontaminasi
yang berasal dari isolat tanaman yang digunakan.Oleh karena itu perlu dilakukan
kajian sejauh mana keanekaragaman bakteri dan jamur pengkontaminasi yang ada
di Laboratorium Kultur Jaringan serta sejauh mana efisiensi fumigasi dalam
menekan jumlah bakteri dan jamur pengkontaminasi beberapa kultur jaringan di
Laboratorium Kultur Jaringan Departemen Biologi FMIPA USU.
1.3. Tujuan
Tujuan dari penelitian ini antara lain:
a. Untuk mendapatkan keanekaragaman bakteri dan jamur pengkontaminasi kultur
jaringan di Laboratorium Kultur Jaringan
b. Untuk mengetahui efisiensi fumigasi formalin 4%dalam mengurangi populasi
bakteri dan jamur pengkontaminasi kultur jaringan di Laboratorium Kultur
Jaringan
1.4. Hipotesis
a. Tingkat kontaminasi bakteri dan jamur di Laboratorium Kultur Jaringan
tergolong tinggi dan beranekaragam
b. Fumigasi memiliki efisiensi tinggi dalam mengurangi populasi jamur dan
bakteri pengkontaminasi plantlet tanaman di Laboratorium Kultur Jaringan
1.5. Manfaat
Manfaat dari penelitian ini ialah memberikan informasi mengenai
keanekaragaman spesies bakteri dan jamur yang sering mengkontaminasi kultur
tanaman dan sejauh mana pengaruh efisiensi dari fumigasi yang dilakukan untuk
mengurangi jumlah mikroba pengkontaminasi di Laboratorium Kultur Jaringan
Departemen Biologi FMIPA USU.
