KD. 3.4 Menganalisis Teknik Pembuatan Larutan Stok. I. Komponen Media dan Larutan Stok

(1)

Disusun oleh : Tim Perbenihan Tanaman Edisi : A No. Modul

Tanggal ; 10 Maret 2008 Status Revisi : 0 Halaman 1 dari 16 Bidang Keahlian Kultur Jaringan Tanaman

KD. 3.4 Menganalisis Teknik Pembuatan Larutan Stok

I. Komponen Media dan Larutan Stok A. Komponen Media

Komposisi media tanam kultur jaringan terdiri dari sejumlah unsur yang diperlukan untuk pertumbuhan eksplan dalam lingkungan buatan, unsusr- unsur ini umumnya terdapat di tanah. Komponen media kultur jaringan dapat dikelompokkan kedalam :

1. Unsur makro, terdiri dari unsur-unsur: nitrogen (N), fosfor (P), kalium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg), dan sulfur (S)

2. Unsur mikro, terdiri dari: boron (B), cobalt (Co), tembaga (Cu), Iodium (I), besi(Fe), mangan (Mn), molybdenum (Mo), dan seng (Zn)

3. Vitamin (vitamin B1) dan Myo-inositol, pada beberapa formula media ditambahkan niasin dan piridoksin (B6)

4. Gula, sebagai sumber energi

5. Zat pengatur tumbuh, untuk merangsang dan mengontrol pertumbuhan 6. Agar, sebagai pemadat media

7. Arang aktif, sebagai penyerap senyawa racun 8. Air, sebagai pelarut

B. Formula Media dan Larutan Stok

Terdapat banyak formula media tanam kultur jaringan yang pada umumnya diberi nama sesuai dengan nama penemunya, antara lain:

1. Murashige dan Skoog (MS), memiliki kisaran pemakaian yang paling luas

2. Gamborg atau B-5, cocok untuk kultur suspensi sel kedele dan legum 3. Vacin Went (VW), digunakan untuk media anggrek

4. Nitsch dan Nitsch, digunakan untuk kultur tepung sari dan kultur sel 5. Schenk dan Hildebrandt (SH) digunakan untuk media tanam dikotil 6. Woody Plant Medium (WPM) digunakan untuk media tanaman berkayu

(2)

C. Pengertian dan Tujuan Pembuatan Larutan Stok

Larutan stok adalah larutan yang konsentrasinya dipekatkan atau ditinggikan dari konsentrasi dalam media. Biasanya dinyatakan dalam kelipatan konsentrasi media, misalnya 10x, 20x, 100x, bahkan 1000x konsentrasi media. Tujuan pembuatan larutan stok adalah untuk menghindari penimbangan yang berulang-ulang setiap kali membuat media. Disamping itu, kadang-kadang timbangan untuk menimbang bahan-bahan dalam jumlah yang sangat kecil tidak tersedia di laboratorium. Larutan stok sebaiknya disimpan di tempat yang bersuhu rendah dan gelap.

Tabel 1. Konsentrasi Bahan/Larutan Stok Pada Media MS (mg/l) dan Volume Pengambilan Stok untuk Bahan Pembuatan Media

Bahan/Stok MS (mg/l) Konsentrasi stok (mg/l)

Vol. stok diambil

1. NH4NO3,10x 1.650 16.500 100 ml

2. KNO3, 10x 1.900 19.000 100 ml

3. CaCl2.2H20, 100x 440 44.000 10 ml

4. KH2PO4, 10x 170 1.700 100 ml

5. H3Bo3, 1.000x Na2MoO4.7H2O CoCl2.6H2O KI

6,2 0,25 0,025

0,83

6.200 250

25 830

1 ml

6. MnSO4, 200x ZnSO4.7H2O MgSO4.7H2O CuSO4.5H2O

16,9 8,6 370 0,025

3.380 1.720 74.000

5

5 ml

7. FeSO4.7H2O, 100x Na2EDTA

27,8 37,3

2.780 3.730

10 ml 8. Tiamin-HCl, 1000x

Piridoksin-HCl Asam nikotinat Glisin

0,1 0,5 0,5 2,0

100 500 500 2.000

1 ml

9. Mio-inositol, 50x 100 5.000 20

10. ZPT (BA, NAA) ses.but 100 ses.but

Sukrosa Agar-agar

30.000

±8.000

Tak dibuat stok

(3)

Pembuatan larutan stok didasarkan pada pengelompokan-pengelompokan yaitu:

stok makro, stok mikro, stok Fe (besi), stok vitamin, stok hormon terutama bila larutan stok tidak disimpan terlalu lama (segera habis digunakan). Stok hormon dapat disimpan antara 2-4 minggu, sedangkan hara dapat disimpan 4–8 minggu.

Dengan adanya larutan stok, pembuatan media selanjutnya tinggal mengencerkan larutan stok saja.

D. Hal-hal yang Harus Diperhatikan dalam Pembuatan dan Penyimpanan Larutan Stok

Pada pembuatan larutan stok, harus memperhatikan daya simpan larutan.

Larutan yang sudah mengalami pengendapan, tidak dapat digunakan lagi.

Pengendapan larutan stok umumnya terjadi bila kepekatan larutan terlalu tinggi. Oleh karena itu pengendapan larutan dapat dihindari dengan membuat larutan yang tidak terlalu pekat atau tidak menggunakan larutan campuran yaitu dengan membuat satu larutan stok hanya untuk satu jenis bahan (terutama untuk unsur hara makro). Kondisi simpan juga perlu diperhatikan, karena ada beberapa bahan yang tidak tahan dalam suhu tinggi atau cahaya. Larutan stok kadang-kadang juga ditumbuhi oleh mikroorganisme, larutan stok yang terkontaminasi ini tidak dapat digunakan lagi.

(4)

II. Karakteristik Masing-masing Larutan Stok

A. Larutan Stok Hara Makro

Senyawa-senyawa sumber unsur hara makro diperlukan dalam jumlah yang cukup besar. Oleh karena itu sebaiknya dibuat dalam larutan stok tunggal. Selain itu anion senyawa sumber unsur hara makro tidak sama, kemungkinan hal tersebut akan mempercepat pengendapan larutan bila dibuat larutan stok campuran. Biasanya larutan stok hara dibuat beberapa macam dengan konsentrasi 10 atau 20 kali lipat konsentrasi media dan diberi nama sebagai berikut:

1. Larutan stok A untuk persenyawaan NH4NO3

2. Larutan stok B untuk persenyawaan KNO3

3. Larutan stok C untuk persenyawaan CaCl2.2H2O 4. Larutan stok D untuk persenyawaan MgSo4.7H2O 5. Larutan stok E untuk persenyawaan KH2PO4

B. Larutan Stok Hara Mikro

Unsur hara mikro sangat sedikit diperlukan dalam pembuatan media.

Biasanya larutan hara mikro dibuat dengan kepekatan 100 atau 200 kali konsentrasi media dan bahan yang diperlukan masih cukup kecil jumlahnya.

Oleh karena itu larutan stok unsur hara mikro dapat dibuat sebagai stok campuran. Stok campuran ini disebut stok F yang terdiri dari:

1. MnSo4.4H2O 2. ZnSO4.7H2O 3. H3BO3

4. KI

5. Na2MoO4.2H2O 6. CoCl2.6H2O 7. CuSO4.5H2O

(5)

C. Larutan Stok Vitamin

Vitamin dan zat pengatur tumbuh merupakan bahan-bahan kimia organik yang umumnya peka terhadap suhu dan cahaya tinggi. Selain itu zat organik dalam bentuk larutan mudah mengalami perubahan, sehingga tidak awet disimpan. Oleh karena itu larutan stok vitamin dan zat pengatur tumbuh, harus disimpan dalam lemari es dan sebaiknya dalam membuatnya tidak perlu banyak-banyak agar cepat habis terpakai.

Komponen larutan stok vitamin terdiri dari:

1. Thiamine-HCl 2. Nicotinic acid 3. Pyridoxine-HCl 4. Glycine

D. Larutan Stok Zat Pengatur Tumbuh

Zat pengatur tumbuh umumnya dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit.

Proses penimbangan zat pengatur tumbuh untuk larutan stok, sulit digeneralisasikan karena biasanya zat pengatur tumbuh merupakan perlakuan dalam media kultur jaringan. Biasanya larutan stok zat pengatur tumbuh dibuat dengan kepekatan 1 -10 mg/l. Contoh cara membuat stok ZPT auksin (IAA, NAA, IBA, 2-D) 1 mg/l sebanyak 100 ml: timbang bahan sebanyak 100 mg, kemudian tuangkan kedalam gelas piala yang berisi aquades 70 ml. Sambil diaduk-aduk ditetesi sedikit larutan NaOH 1 N hati- hati hingga bahan benar-baenar larut. Setelah larut merata, kemudian dipindahkan kedalam labu takar 100 ml dan volume ditepatkan 100 ml dengan menambah aquades.

(6)

III. Perhitungan Kebutuhan Bahan

A. Menyatakan Konsentrasi

Konsentrasi bahan dalam media atau larutan stok dapat dinyatakan dalam:

a. ppm (part per million) atau sepersejuta b. mg/l

c. M (molaritas) = mol/l = bobot molekul (g/l) Dimana: 1 ppm = 1 mg/l

1 M = 10³mM = 10⁶ M

1 M = bobot molekul x1000 mg/l

Konsentrasi suatu larutan dapat diperbesar atau disebut juga dipekatkan dan diperkecil atau disebut juga diencerkan. Pemekatan larutan dapat dilakukan dengan cara memperbesar zat terlarut per satuan volume yang sama atau melarutkan zat yang sama pada volume larutan yang lebih kecil. Pada kasus pemekatan konsentrasi media untuk larutan stok dan pengenceran untuk membuat media dari bahan stok dapat menggunakan persamaan:

Vstok x Cstok = Vmedia x Cmedia dimana: Vstok = Volume larutan stok (ml)

Cstok = Konsentrasi larutan stok (... x Cm) Vmedia = Volume larutan media (ml, liter), Cmedia = Konsentrasi media (mg/l, ppm, M)

(7)

B. Contoh Perhitungan

 Soal 1

Terdapat larutan stok NH4NO3 dengan konsentrasi 10 kali konsentrasi media.

Jika kita akan membuat 2 liter media, berapakah volume larutan stok NH4NO3 yang diambil?

 Jawaban:

Vs x Cs = Vm x Cm Vs x 10 Cm = 2000 ml x Cm Vs = 2000 ml/10 = 200 ml

 Soal-2

Berapakah banyaknya bahan kimia ZPT Benzil Adenin (BA) yang harus ditimbang untuk membuat 200 ml larutan stok BA yang berkonsentrasi 1 mM (BM BA= 225)?

 Jawaban:

1 M BA = BM BA g/l = 225 g/l

1 mM BA = 225 mg/lt = 225 mg/1.000 ml BA = 200 ml x 225 mg/1000 ml = 45 mg

 Soal-3

Jika kita akan membuat 2 liter media MS dengan konsentrasi BA 5 M, berapa ml larutan stok BA di atas yang harus ditambahkan ke dalam media?

 Jawaban

Larutan stok BA yang harus ditambahkan kedalam media adalah Vs x Cs = Vm x Cm

Vs x 1000 M = 2000 ml x 5 M Vs = 10 ml

(8)

LEMBAR LATIHAN

Kerjakanlah soal-soal latihan di bawah ini

1. Apakah yang dimaksud dengan larutan stok dan apakah tujuan pembuatan larutan stok?

2. Sebutkanlah komponen-komponen media kultur jaringan dan jelaskan fungsi tiap-tiap komponennya!

3. Mengapakah bahan-bahan kimia dilarutkan secara terpisah ada yang individual, ada pula yang kelompok?

4. Bila kita hendak membuat media dalam kurun waktu 2 bulan sebanyak 20 liter media MS dan bila setiap kali media yang dibuat sebanyak 2 liter, berapakah kebutuhan bahan NH4NO3 yang harus dibuat stok untuk memenuhi kebutuhan media tersebut? (konsentrasi NH4NO3 dalam media MS = 1650 mg/l)

5. Berapakah berat CuSO4.5H2O yang harus ditimbang untuk membuat larutan stok CuSO4.5H2O 100 ml yang berkonsentrasi 2,5 mg/l (konsentrasi CuSO4.5H2O dalam media = 0,025 mg/l)?

6. Jelaskanlah cara menimbang bahan kimia menggunakan timbangan elektrik/sartorius yang Anda ketahui!

7. Jelaskanlah cara melarutkan bahan kimia dengan magnetic hot plate stirer!

8. Jelaskanlah cara membuat larutan stok NH4NO3 yang bervolume 500 ml dan konsentrasimya 20 kali konsentarsi media MS!

9. Jelaskanlah cara menyimpan larutan stok!

10. Jelaskanlah hal-hal apa saja yang harus diperhatikan dalam penyimpanan media!

(9)

LEMBAR KERJA

I. Menentukan Jenis dan Komponen Larutan Stok A. Tujuan

Peserta diklat mampu menghitung kebutuhan bahan-bahan kimia untuk pembuatan larutan stok

B. Alat dan Bahan

1. Komponen bahan kimia MS 2. Alat tulis

C. Langkah Kerja

1. Tulislah nama (rumus kimia) bahan-bahan kimia media MS yang tersedia 2. Golongkanlah bahan-bahan kimia tersebut menurut jenis stoknya

3. Identifikasilah sifat fisik yang mudah dikenali dari bahan-bahan tersebut 4. Tulislah kandungan unsur yang terdapat pada setiap bahan

Nama Stok Penggolongan Stok

Sifat fisik Kandungan Unsur

(10)

II. Menghitung Kebutuhan Larutan Stok A. Tujuan

Peserta diklat mampu menghitung kebutuhan bahan-bahan kimia untuk pembuatan larutan stok

B. Bahan dan Alat 1. Kalkulator 2. Alat tulis

3. Komposisi larutan-larutan stok pada media MS

1. Tentukanlah konsentrasi masing-masing stok yang akan dibuat:

a. Stok makro (A, B, C, D, E) = 10 kali konsentrasi dalam media b. Stok mikro (F) dan Fe (G) = 100 kali konsentrasi dalam media c. Stok vitamin (H) = 10 kali konsentrasi dalam media

2. Isilah tabel perhitungan kebutuhan bahan untuk pembuatan larutan stok di bawah ini

(11)

Tabel 2. Kebutuhan per Komponen untuk Pembuatan Larutan Stok Stok Komponen Kebutuhan per komponen (mg)

media per 1000 ml

Stok (... x konsentrasi media) Per 1000

ml

Per 500 ml

Per 100 mll A NH4NO3 1650

B KNO3 1900

C CaCl2.2H2O 332,2 D MgSO4.7H2O 370 E KH2PO4 170

F

1. MnSO4 16,9 2. ZnSO4.7H2O 8,6 3. H3BO3 6,2 4. KI 0,83 5. CuSO4.5H2O 0,025 6.

Na2MoO4.2H2O

0,250 7.CoCl2.6H2O 0,025 G

1. FeSO4.7H2O 27,8 2. Na2EDTA 37,3

H

1. Mio-inositol 100

2. Glisin 2

3. Asam nikotin 0,5 4. Piridoksin

HCl

0,5 5. Thiamin HCl 0,1

(12)

III. Membuat Larutan Stok A. Tujuan

Peserta diklat mampu membuat larutan stok sesuai dengan komposisinya dan takaran penimbangan yang tepat

B. Bahan dan Alat

1. Bahan-bahan kimia komponen larutan stok A – H o Stok makro A-E

o Stok mikro o Stok Fe o Stok vitamin 2. Aquades

3. Timbangan analitik 4. Hot plate dan stirer

5. Sendok bahan dan spatula

6. Labu takar atau gelas ukur 100 ml, 500 ml, 1000 ml 7. Gelas piala

1. Inventarisir jenis-jenis stok dan komponen-komponennya yang tersedia

2. Timbanglah bahan-bahan komponen yang terdapat pada setiap larutan stok dengan menggunakan timbangan analitik sesuai hasil perhitungan di atas

3. Simpanlah hasil setiap penimbangan pada wadah yang berbeda dan diberi identitas sesuai nama bahan

4. Kelompokkanlah bahan-bahan hasil penimbangan tersebut menurut jenis stoknya

5. Buatlah masing-masing larutan stok sebagai berikut:

a. Stok makro NH4NO3

 Isilah gelas piala ± 500 ml dengan aquades

 Masukkanlah bahan NH4NO3 kedalam gelas piala

(13)

 Aduk sampai larut merata dengan menggunakan hot plate dan magnetic stirer jangan sampai terdapat endapan

 Pindahkan larutan ke labu takar 1 liter dan tepatkanlah volume labu sampai tanda tera 1000 ml dengan menambah aquades

 Berilah label: nama bahan, tanggal pembuatan, konsentrasi stok, nama pembuat

b. Stok makro KNO3, KH2PO4, CaCl2.2H2O caranya sama dengan di atas

c. Stok mikro

 Masukkanlah satu persatu bahan-bahan stok mikro kedalam gelas piala 1 liter yang berisi ±700 ml aquades, setiap memasukkan bahan diikuti dengan pengadukan agar larut baru diikuti oleh bahan berikutnya.

 Setelah semua bahan larut, dipindahkan ke labu takar 1 liter dan ditepatkan volumenya dengan menambah aquades kemudian tutup rapat.

d. Stok vitamin

 Semua bahan dimasukkan kedalam labu takar 100 ml yang telah berisi aquades kira-kira 25 ml, hati-hati dalam membilas bahan yang masuk ke labu

 Labu takar dikocok hingga semua bahan larut, kemudian volume labu takar ditepatkan 1 liter dengan menambah aquades dan kemudian tutup rapat.

(14)

IV. Menyimpan Larutan Stok A. Tujuan

Peserta diklat mampu menyimpan macam- macam larutan stok pada tempat yang sesuai (aman)

B. Bahan dan Alat

1. Larutan stok A (NH4NO3) 2. Larutan stok B (KNO3)

3. Larutan stok C (CaCl2.2H2O) 4. Larutan stok D (MgSO4.7H2O) 5. Larutan stok E (KH2PO4) 6. Larutan stok F (mikro) 7. Larutan stok G (Fe-EDTA) 8. Larutan stok H (vitamin) 9. Larutan stok I (hormon) 10. Botol-botol reagen 11. Botol erlenmeyer 12. Kulkas

13. Kertas label C. Langkah Kerja

1. Pindahkanlah larutan stok dari labu takar ke wadah yang sudah disediakan, untuk stok Fe diwadahi pada wadah yang berwarna gelap atau wadah yang ditutupi kertas aluminium foil

2. Berilah identitas/label pada wadah larutan stok yang memuat tentang:

o nama stok

o konsentrasi stok (... x Cm, mg/l, ppm, M) o tanggal pembuatan

o nama pembuat

3. Tempatkanlah larutan-larutan stok tersebut pada kulkas

(15)

LEMBAR EVALUASI

NO SUB

KOMPETENSI KRITERIA UNJUK KERJA PEROLEHAN

YA TIDAK 1. Menentukan

Jenis dan komponen larutan stok

1.1. Pengertian dan tujuan pembuatan larutan stok dideskripsikan dengan benar

1.2. Jenis dan komponen larutan stok ditentukan dengan mempertimbangkan kecocokan dan kestabilan sifat kimia dari bahan yang akan dicampur

1.3. Jenis dan komponen larutan stok ditentukan dengan mempertimbangkan kebutuhan komponen media kultur

{{

2 Menghitung kebutuhan larutan stok

Kebutuhan larutan stok dihitung berdasarkan target kebutuhan media per satuan waktu dan masa kadaluarsa stok

Bahan dalam setiap stok dihitung berdasarkan kelipatan konsentrasi yang terdapat dalam formulasi media

kebutuhan larutan stok dihitung berdasarkan target kebutuhan media per satuan waktu dan masa kadaluarsa stok

3 Membuat larutan stok

Identifikasi bahan dilakukan berdasarkan kandungan unsur yang ada dalam bahan dan komponen setiap stok

Penimbangan bahan dilakukan sesuai prosedur pengoperasian timbangan

Penimabangan bahan dilakukan sesuai hasil perhitungan bahan

Bahan-bahan dalam setiap stok dilarutkan dan dicampur hingga tidak terbentuk endapan

Volume bahan ditetapkan sesuai hasil perhitungan

4 Menyimpan larutan stok

4.1. Larutan stok dituang/ditempatkan dalam wadah sesuai persaratan teknis

4.2. Larutan stok diberi identitas dengan jelas 4.3. Larutan stok disimpan dalam ruang yang

memenuhi persyaratan teknis

(16)

DAFTAR PUSTAKA

George E F. and h P.D. Sherington. 1984. Plant Propagation by Tissue Culture.

Handbook and Directory of Comercial Laboratories. Eversley, England.

Livy W.G. 1995. Teknik Kultur In Vitro dalam Hortikultura. Jakarta. Penebar Swadaya

Trigiano RN dan Denis J Gray. 1996. Plant Tissue Culture Concepts and Laboratory Excercises. CRC Press, Inc., 2000 Coorporae Blvd., Boca Raton, Florida. United States of America

Yusnita. 2003. Kultur Jaringan: Cara Memperbanyak Tanaman secara efisien.

Agromedia Pustaka