Pengaruh Sakarin Terhadap Mitosis Pada Akar Allium cepa dengan
Metode Remasan (Squash)
Nurrahmah Azizah, Puspasari Noerwan Tanjung, Ayu Ambar Alina, Masfuroh, Annisa Rizky R, and Dra. MG. Isworo Rukmini, M.Kes.
Genetics Laboratory, Department of Biology, Faculty of Science and Mathematics, Diponegoro University, Semarang, East Java, Indonesia.
Abstract
Sakarin sebagai pemanis buatan biasanya dalam bentuk garam berupa kalsium, kalium, dan natrium sakarin. Secara umum, garam sakarin berbentuk kristal putih, tidak berbau atau berbau aromatik lemah, dan mudah larut dalam air, serta berasa manis. Kombinasi penggunaannya dengan pemanis buatan rendah kalori lainnya bersifat sinergis. Sakarin tidak dimetabolisme oleh tubuh, lambat diserap oleh usus, dan cepat dikeluarkan melalui urin tanpa perubahan. CAC mengatur maksimum penggunaan sakarin pada berbagai produk pangan berkisar antara 80-5.000 mg/kg produk. Saat ini, meskipun sakarin telah dinyatakan aman untuk dikonsumsi, namun di USA sendiri penggunaannya dalam produk pangan masih sangat dibatasi (Kroger et al., 2006). Menurut beberapa penelitian sakarin dapat merubah struktur DNA (mutasi). Pengamatan menggunkan akar Allium cepa untuk mengetahui pengaruh sakarin terhadap pembelahan sel dan struktur kromosomnya dengan metode squash yang diberikan asetoorsein sebagai pewarna dan HCl 0,1 N sebagai pelunak sel.
Key words: Sakarin, mutasi, akar Allium cepa, metode squash.
Introduction
Sakarin telah digunakan sebagai pemanis sejak tahun 1900. Sakarin termasuk pemanis yang paling banyak digunakan di dunia karena harganya yang tidak mahal dan kestabilannya yang baik. Fungsi utama dari penggunaan sakarin ini adalah memberikan
rasa manis tanpa adanya kalori pada makanan dan minuman (Mitchell & Pearson, 1991). Pada tahun 1954, Prevention of Food Adulteration (PFA) Act di India (Baeder et al., 1977), yang mana mengontrol penggunaan zat adiktif dalam makanan tidak memperbolehkan penggunaan dan penjualan pemanis rendah kalori apapun sampai pada
tahun 2000. Larangan penggunaan sakarin di Amerika dicabut pada tahun 2000 dan sudah dianggap sebagai pemanis buatan yang aman. Bawang merah (Allium ascalonicum L) merupakan salah satu anggota dari familia Liliaceae. Tanaman ini merupakan tanaman semusim dan memiliki umbi yang berlapis. Tanaman mempunyai akar serabut, dengan daun berbentuk silinder berongga. Umbi terbentuk dari pangkal daun yang bersatu dan membentuk batang yang berubah bentuk dan fungsi, membesar dan membentuk umbi berlapis. Umbi bawang merah terbentuk dari lapisan-lapisan daun yang membesar dan bersatu. Umbi bawang merah bukan merupakan umbi sejati seperti kentang atau talas. (Deptan, 2005).
Kromosom dibedakan atas autosom (kromosom pada sel somatik) dan kromosom pada sel kelamin (Suryo, 2008). Pembelahan sel yang terjadi pada sel somatik disebut mitosis dan pembelahan yang terjadi pada sel kelamin disebut meiosis. Satrosumarjo (2006) menjelaskan bahwa mitosis merupakan pembelahan inti yang berhubungan dengan pembelahan sel somatik, dimana terdapat beberapa tahap didalamnya, yaitu: interfase, profase, metakinesis, metafase, anafase, dan telofase. Menurut Suryo (2008) fase pada mitosis
terdiri dari interfase, profase, metafase, anafase, dan telofase.
Material and Method
Allium cepa
Allium cepa memiliki jumlah kromosom 2n = 16 (Sastrosumarjo, 2006). Hal ini sangat membantu dalam mempelajari analisis mitosis pada tanaman, karena jumlahnya yang tidak terlalu banyak. Selain itu, kromosom Allium cepa sering digunakan untuk mempelajari analisis mitosis juga karena ia memiliki ukuran kromosom yang besar dan cukup mudah untuk dibuat preparatnya (Stack, 1979). Allium cepa memiliki kromosom yang besar sehingga mudah dideteksi aberasi kromosom yang terjadi. Keuntungan yang diperoleh dengan menggunakan uji Allium adalah metode yang murah, cepat, mudah ditangani, dan memberikan hasil yang akurat (Rank, 2003).
Sakarin
Sakarin
memiliki formula kimia C7H4NnaO3S.2H2O
(2,3-dihidro-3-oxobenzisosulfonazole
garam sodium). Secara komersial sakarin tersedia dalam tiga bentuk, yaitu asam,
sodium, dan garam kalsium (Rymon Lipinski, 1995). Sakarin memiliki tingkat kemanisan 300 sampai 500 kali dari sukrosa. Di dalam minuman penggunaan sakarin tidak boleh lebih dari 500 mg per liter (Mukherjee, 2008).
Metode Squash
Metode yang digunakan untuk pengamatan mitosis maupun genotoksisitas pada umumnya menggunakan teknik squash. Pewarnaan yang umum digunakan untuk teknik squash ini adalah asetoorsein. Kromosom akan sangat jelas terlihat di bawah mikroskop. Pada dasarnya pewarna akan masuk ke salam sel pada saat di hidrolisis pada suhu 600C sehingga pada saat di squash, kromosom akan terlihat bila diamati di bawah mikroskop (Ritonga,2009).
Cara Kerja
Bawang merah ditanam dengan menggunakan gelas plastik yang di dalamnya terdapat kapas untuk diberikan air atau larutan sakarin. Bawang merah tersebut diberi tiga perlakuan yang berbeda. Pertama, bawang merah ditanam sebagai kontrol dengan hanya diberikan air pada kapas. Kedua, bawang merah ditanam pada kapas yang diberi larutan sakarin 5 ppm. Ketiga,
bawang merah ditanam pada kapas yang diberi larutan sakarin 10 ppm.
Result
A
B
C
Setelah beberapa hari bawang merah ditanam didapatkan hasil pertumbuhan akar yang berbeda-beda. Pada kontrol (A), akar
bawang merah tumbuh memanjang dengan cepat, sedangkan bawang merah yang ditanam pada kapas yang diberi larutan sakarin tumbuh sangat lama. Setelah 4 hari dilakukan pengamatan akar pada tanaman kontrol tumbuh sangat panjang. Sedangkan pada bawan dengan larutan sakarin 5 ppm (B) hanya keluar sedikit ujung akar pada bagian meristemnya. Untuk bawang yang ditanam pada larutan sakarin 10 ppm (C) pertumbuhan akar sama sekali tidak ada.
Kontrol
Pembanding
Pembelahan pada setiap bawang dengan perlakuan berbeda diamati di bawah
mikroskop. Pembelahan maupun kromosom pada bawang merah kontrol cukup terlihat. Jika dibadingkan dengan gambar pembanding tidak jauh berbeda, walaupun pada hasil praktikum sel meristem yang terlihat masih ada yang menumpuk.
Bawang merah yang ditanam pada kapas yang diberikan larutan sakarin 5 ppm dan 10 ppm memiliki pertumbuhan akar yang sangat kecil sekali. Setelah diamati di bawah mikroskop sel-sel meristemnya pun tidak terlihat begitu jelas. Adanya pembelahan sel maupun kromosom tidak terlihat sama sekali dan sel-selnya terlihat bertumpuk-tumpuk.
5 ppm
Discussion
Hasil praktikum menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang jelas pada pertumbuhan akar bawang merah kontrol dan akar bawang merah yang diberi larutan sakarin berbeda konsentrasi. Dilihat dari panjang akar, pada kontrol pertumbuhan akar bawang merah sangat pesat dan semakin hari semakin panjang, sedangkan pada bawang merah dengan konsentrasi larutan gula yang semakin tinggi menyebabkan terhambatnya pertumbuhan akar bawang merah. Terjadi penurunan panjang akar seiring dengan kenaikan konsentrasi sakarin yang diberikan.
Selain itu, efek yang ditimbulkan adalah munculnya aberasi kromosom. Hal ini terjadi karena sakarin maupun pemanis rendah kalori lain dapat mengakibatkan kerusakan DNA jika digunakan dalam dosis yang lebih dari ambang batas (Mukherjee, 2008). Dalam praktikum kali ini jenis aberasi yang muncul adalah kromosom sticky, yaitu penempelan pada kromosom sehingga terlihat selnya bertumpuk-tumpuk. Penghambatan pertumbuhan dikarenakan adanya radikal bebas yang terbentuk dari larutan sakarin tersebut sehingga mengganggu pertumbuhan sel meristem pada akar dan inhibitor dalam sintesis protein.
Perlakuan pemberian sakarin menyebabkan adanya hambatan pada
pertumbuhan akar bawang merah yang diberi larutan sakarin. Dikarenakan pertumbuhan akar bawang merah menyebabkan pembelahan terus menerus pada bagian sel meristem, maka sel meristem harus mendapatkan nutrisi yang cukup untuk pembelahan yang aktif tersebut (Ritonga, 2009). Masalah yang terjadi adalah asupan yang di dapat akar dari lingkungan adalah larutan sakarin dimana sakarin merupakan solutan. Sebagaimana diketahui bahwa sel tumbuhan menyerap air dengan membran semipermeabel yang mana hanya molekul air dan senyawa yang lebih kecil yang dapat masuk ke dalam sel. Adanya solutan sakarin pada air tersebut menghambat penyerapan air oleh akar sehingga pertumbuhan sel meristem tidak maksimal, sehingga terjadi persaingan penyerapan air oleh akar antara peristiwa osmosis dan difusi. Ditambah lagi dengan adanya senyawa toksik lemah dalam kandungan sakarin. Beberapa jenis garam yang terdapat dalam sakarin setelah diteliti mengandung ammonium, cuprum, lithium, magnesium, zinc, potasium dan argentum (Mitchell & Pearson, 1991). Zat kimia merupakan salah satu mutagen yang dapat mematahkan kromosom atau mengubah kelakuannya selama meiosis atau mitosis, sepert sakarin (Brewbaker, 1983). Senyawa toksik dapat menyebabkan kerusakan DNA
dan pada akhirnya menyebabkan mutasi. Hal ini menyebabkan jika konsentrasi sakarin yang diberikan pada tanaman semakin tinggi maka akan terjadi akumulasi toksik disekitar sel sehingga kemungkinan adanya pertumbuhan sel meristem semakin kecil.
Conclusion
Kesimpulan yang didapat dari percobaan ini adalah perbedaan pertumbuhan Allium cepa tanpa perlakuan yang digunakan sebagai kontrol dengan Allium cepa yang diberi sakarin. Perbedaannya yaitu Allium cepa yang diberi sakarin pertumbuhannya lebih lambat dibanding Allium cepa tanpa perlakuan.
References
Baeder, C., Horstmann, G., Weigand, W. 1997. Oral Mutagenecity Study (Micronucleus Test) Of Ascesulfam In NMRI Mice. Report no. 77.0591,
Hoechst, AG, Bericht.
BPPP Deptan. 2005. Prospek dan Arah
Pengembangan Agrobisnis Bawamg Merah. Jakarta. 25 hal.
Brewbaker, J.L.1983. Genetika Pertanian. Imam S. (Penerjemah). Penerbit : Lembaga Genetika Modern, Jakarta. 142 hal.
Mitchell, M. L. & Pearson, R. L.. 1991.
Saccharin. In: O’Brien Nabors, L. & Gelardi, R. C.., eds, Alternative Sweeteners, 2nd Ed. Marcel Dekker.
New York. 127 – 156.
Mukherjee, A., Bandyopadhyay A., & Ghoshal S. 2008. Genotoxicity Testing of Low-Calorie Sweeteners: Aspartame, Acesulfame-K, and Saccharin. Drug and Chemical Toxicology, 31:447 – 457. Informa UK, Ltd.
Rank, J. and Nielsen. M H. 2003.
Genotoxicity Testing Of Wastewater Sludge Using The Allium Cepa Anaphase-Telophase Chromosome Aberration Assay. Mutation Research
418(2–3): 113–119.
Ritonga, Arya Widura dan Aida Wulansari. 2009.Analisis Mitosis. Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Departemen AGH, FAPERTA, IPB
Sastrosumarjo, S. 2006. Panduan laboratorium, hal. 38 – 63. Sitogenetika Tanaman. IPB Press.
Bogor
Stack S. M., and D. E. Comings. 1979. The
chromosome and DNA of Allium cepa. CHROMOSOMA. 70:161 –
Suryo, 2008. Genetika. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
von Rymon Lipinski, G.-W. (1995) Sweeteners. In: Elvers, B., Hawkins, S. & Russey, W., eds, Ullmann’s
Encyclopedia of Chemical
Technology, 5th rev. Ed., Vol A26,
New York, VCH Publishers, pp. 23– 43.
