A.
A. PEPENDNDAHAHULULUAUANN Biote
Bioteknologi adalah knologi adalah teknolteknologi ogi pemanfpemanfaatan aatan orgaorganismnisme e (mikr(mikroba) oba) atauatau produk organisme yang bertujuan untuk menghasilkan bahan atau jasa. Te
produk organisme yang bertujuan untuk menghasilkan bahan atau jasa. Teknologiknologi sep
seperterti i pempembuatbuatan an taptape, e, temtempe, pe, kecakecap p dan dan tuatuak k menmenunjuunjukkakkan n pempemanfanfaataatanan mikroba untuk mengubah bahan dasar menjadi bahan yang bernilai ekonomi mikroba untuk mengubah bahan dasar menjadi bahan yang bernilai ekonomi le
lebibih h titinggnggi. i. BiBiototekeknolnologogi i didibabagi gi memenjnjadi adi 2 2 yayaititu u trtradiadisisiononal al dan dan momoderdern.n. Biote
Bioteknologi tradisiknologi tradisional onal adalah bioteknologadalah bioteknologi i yang yang bersibersifat fat sedersederhana hana dengandengan menggunakan jasad renik (mikroba) alami yang pada mulanya penggunaannya menggunakan jasad renik (mikroba) alami yang pada mulanya penggunaannya bersifat untung-untungan belum berdasarkan ilmiah. Bioteknologi
bersifat untung-untungan belum berdasarkan ilmiah. Bioteknologi modern adalahmodern adalah bioteknologi
bioteknologi yang yang menggunakan menggunakan organisme organisme hasil hasil rekayasa rekayasa genetik genetik melaluimelalui perlakuan
perlakuan yang yang mengubah mengubah landasan landasan penentu penentu kemampuan kemampuan hidup, hidup, dengandengan mengubah tatanan gen yang menentukan sifat spesifik suatu organisme, sehingga mengubah tatanan gen yang menentukan sifat spesifik suatu organisme, sehingga dalam proses pengubahan dapat berlangsung secara lebih efisien dan efektif dalam proses pengubahan dapat berlangsung secara lebih efisien dan efektif (a
(ariyono dan riyono dan !uharomah 2"1#).!uharomah 2"1#). Bi
Biototekeknolnologogi i adadalalah ah pempemananfafaatatan an mamakhlkhluk uk hihidudup p atatau au babahan han yayangng diperoleh dari makhluk hidup untuk menghasilkan suatu produk atau jasa yang diperoleh dari makhluk hidup untuk menghasilkan suatu produk atau jasa yang bermanfaat bagi
bermanfaat bagi manusia. $rinsipnya manusia. $rinsipnya dalam bioteknologi dalam bioteknologi terdapat tiga terdapat tiga hal pokok hal pokok yaitu agen biotek (en%im, mikroba, sel tumbuhan dan sel he&an), pendayagunaan yaitu agen biotek (en%im, mikroba, sel tumbuhan dan sel he&an), pendayagunaan secara teknologis dan industrial dan produk serta jasa yang diperoleh. Bidang secara teknologis dan industrial dan produk serta jasa yang diperoleh. Bidang bioteknologi
bioteknologi menerapkan menerapkan prinsip prinsip dari dari ilmu ilmu teknologi teknologi untuk untuk memproses memproses materimateri melalui agen biologi ('ulistyono 2"1#).
melalui agen biologi ('ulistyono 2"1#). Bi
Biototekeknolnologogi i mememimililiki ki peperaran n yayang ng penpentiting ng dadalalam m bibidadang ng pepertrtananiaian,n, bioteknologi
bioteknologi memberikan memberikan alternatie alternatie pilihan pilihan untuk untuk (1) (1) memanfaatkan,memanfaatkan, me
meleleststariarikakan n dadan n memempmpererkaykaya a keakeanenekarkaragaagamaman n hayhayatati. i. (2(2) ) memempmperercepcepatat perakitan
perakitan tanaman, tanaman, he&an, he&an, atau atau mikroba mikroba unggul unggul melalui melalui teknologi teknologi rekayasarekayasa genetik, pemanfaatan marka molekuler dan kultur in itro. (#) memanfaatkan genetik, pemanfaatan marka molekuler dan kultur in itro. (#) memanfaatkan mikroba (a) dalam pengolahan hasil panen, (b) sebagai bahan utama dalam mikroba (a) dalam pengolahan hasil panen, (b) sebagai bahan utama dalam formu
formulasi pestisilasi pestisida da hayatihayati, , pupuk hayati, pupuk hayati, biodekobiodekomposemposer r dan dan probioprobiotik yangtik yang ramah lingkungan, (c) 'ebagai penghasil senya&a bioaktif, serta (d) 'umber ramah lingkungan, (c) 'ebagai penghasil senya&a bioaktif, serta (d) 'umber gen-gen penting untuk keperluan rekayasa gen-genetika. $eran bioteknologi yaitu (1) gen penting untuk keperluan rekayasa genetika. $eran bioteknologi yaitu (1)
2
perbaikan genetic benih*bibit (2) kesuburan tanah (#) pengendalian +$T ('utrisno 2"").
/ (deo0yribonucleic acid) atau asam deoksiribosa nukleat (/) merupakan tempat penyimpanan informasi genetik . / adalah asam nukleat yang mengandung materi genetik dan berfungsi untuk mengatur perkembangan biologis seluruh bentuk kehidupan. / terdapat di nukleus, mitokondria, dan kloroplas. /da perbedaan di antara ketiga lokasi / ini, yaitu / nukleus berbentuk linear dan berhubungan sangat erat dengan protein histon, sedangkan
/ mitokondria dan kloroplas berbentuk sirkular dan tidak berhubungan dengan protein histon. / memiliki struktur heli0 utas ganda, yang mengandung komponen-komponen gula pentosa (deoksiribosa), gugus fosfat, dan pasangan basa. 'atu sel memiliki / yang merupakan materi genetik dan akan diturunkan pada keturunannya. / dapat diisolasi, baik pada manusia maupun tumbuhan (u&ita 2"12).
solasi / memiliki beberapa tahapan, yaitu (1) isolasi sel3 (2) lisis dinding dan membran sel3 (#) ekstraksi dalam larutan3 (4) purifikasi3 dan (5)presipitasi. solasi / merupakan langkah tepat untuk mempelajari /. $rinsipnya ada dua, yaitu (1) sentrifugasi merupakan teknik untuk memisahkan campuran berdasarkan berat molekul komponennya. !olekul yang mempunyai berat molekul besar akan berada di bagian ba&ah tabung dan molekul ringan akan berada pada bagian atas tabung. Tehnik sentrifugasi dilakukan oleh mesin yaitu mesin sentrifugasi dengan kecepatan yang berariasi. 6asil sentrifugasi akan menunjukkan dua macam fraksi yang terpisah, yaitu supernatan di bagian atas dan pelet di bagian ba&ah. (2) $resipitasi !erupakan langkah yang dilakukan untuk mengendapkan suatu komponen dari campuran (7aatih 2""8).
$raktikum Bioteknologi dilaksanakan setiap hari 'elasa, 2" !aret 2"19-/pril 2"19 pukul 1#.""-15."" B, bertempat di :aboratorium 7isiologi Tumbuhan dan Bioteknologi 7akultas $ertanian ;niersitas 'ebelas !aret 'urakarta.
C. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN ACARA 1 1. 6/': $<=/!/T/
Tabel 1.1 7ungsi alat-alat praktikum bioteknologi
o enis /lat 'pesifikasi fungsi =ambar alat
1. =el documentation 'inar ;>, po&er on*off Terdapat sinar ;> untuk melihat pita elektroforesis /
2. ater bath $o&er on*off, setting,
&adah air, batas atas dan batas ba&ah air ;ntuk menginkubasika n bahan #. spektofotomet er ?uet, sinar, po&er, setting, tempat kuet !engukur absorbansi suatu contoh yang dinyatakan dalam fungsi panjang gelombang
4 4. centrifuge $o&er, tempat tube, timer, satuan putaran, tube ;ntuk memisahkan bahan berdasarkan berat jenis 5. $@A thermal cycler 'tart, pause, menu, stop, enter, papan angka ;ntuk menggandakan / . Timbangan analitik $o&er on*off, tombol %ero, tempat angka, tempat objek, gelombang udara ;ntuk menimbang bahan yang berhubungan dengan bioteknologi
9. autoklaf $o&er on*off, tombol suhu, untuk membuka keranjang, keranjang sterilisasi ;ntuk mensterilkan bahan, media
dan alat yang digunakan
praktikum bioteknologi
. <rlenmeyer Tempat untuk menyimpan
larutan, sebagai tempat untuk mengukur
8. =elas ukur 'ebagai
pengukur larutan
1". Beaker glass Tempat
pengukur larutan yang tidak terlalu berbahaya 11. !ortar and pestle ;ntuk menghaluskan bahan 12. !ikropipet dan tip !ikropipet untuk mengambil larutan sesuai yang kita inginkan. Tip untuk tempat larutan tip !ikropipet
1#. Tabung reaksi ;ntuk &adah larutan, untuk menghomogenk an
14. >orte0 $o&er on*off, setting speed, tempat objek ;ntuk menghomogenk an larutan 15 spatula ;ntuk mengambil bahan dalam skala sedikit
1 Bunsen burner Tinggi C1# cm, terdapat sumbu untuk membakar, bentuk labu berisi spirtus ;ntuk menciptakan kondisi steril saat
praktikum
19 Hot plate $elat (alas) pada hot plate dapat dipanaskan hingga C 125o@ ;ntuk memansakan dan menghomogenkan larutan 1 nkubator imensi 5""0""0491 cm#, suhu #9o @-141o@ ;ntuk menginkubasi atau menyimpan media pada suhu yang
18 $ipet ukur D Aubber ;kuran C 5" ml ;ntuk mengambil cairan dengan jumlah
tertentu maupun takaran bebas 2" +en $engatur suhu "
-E1""o@
;ntuk mensterilkan alat-alat gelas yang tahan terhadap panas
'umber :aporan 'ementara Tabel 1.2 fungsi bahan-bahan
o bahan fungsi
1. Tris-<T/ (T<) 'ebagai pelarut / atau A/
2. @T/B (@etyl
trimethyllammonium bromide)
;ntuk melisiskan membrane sel dan fosfolipid bilayer pada isolasi / tumbuhan
#. !ercapto etanol untuk mendegradasi polisakarida yang ada dalam larutan sel dari jaringan tanaman yang digerus, sehingga memudahkan dalam pencucian / 4. @// untuk mengekstrak dan mengendapkan komponen
polisakarida didalam buffer yang mengkontaminasi larutan /
5. sopropanol untuk mempresipitasi / pada fase aFuoeus sehingga / menggumpal membentuk struktur fiber dan terbentuk pellet setelah dilakukan sentrifugasi
. 'odium asetat sebagai senya&a berbentuk larutan untuk presipitasi yakni mengendapkan /.
9. :oading dye sebagai larutan pe&arna untuk memudahkan peletakan contoh /, sebagai pemberat
*bromide
8. T/<*TB< sebagai larutan penyangga dalam gel agarose elektroforesis
1".<tanol untuk memurnikan /.
'umber :aporan sementara 2. $<!B/6/'/
$raktikum acara 1 yaitu prinsip alat dasar dan pengenalan alat serta bahan bioteknologi. $raktikum ini memiliki tujuan untuk memahami prinsip dasar bioteknologi, memahami arti bioteknologi bagi perkembangan pertanian, mengerti perbedaan bioteknologi modern dan konensional dan memperkenalkan alat-alat dan bahan yang ada dilaboratorium bioteknologi serta fungsi, satuan dan cara penggunaannya kepada mahasis&a sehingga tidak salah dalam penggunaan alat pada praktikum bioteknologi selanjutnya. $raktikum acara 1 dilaksanakan senin, 21!aret 2"1 pukul "8.2"-11.5" B.
$eralatan yang digunakan dalam praktikum bioteknologi meliputi peralatan besar dan kecil. $eralatan besar yang harus dipahami yaitu gel documentation, &ater bath, spektofotometer, centrifuge dan $@A thermal cycler. /lat-alat tersebut merupakan peralatan inti dalam praktikum bioteknologi, sedangkan peralatan kecil yang membantu meliputi timbangan analitik, erlemenyer, gelas ukur, beaker glass, mortar and pestle,mikropipet dan tube, tabung reaksi dan peralatan deglass laboratorium lainnya.
!enurut 'etya&ati (2"12) fungsi &ater bath yaitu untuk pemanas air yang diperlukan untuk organ bath, biasanya digunakan untuk menginkubasikan bahan-bahan. 'pesifikasi dari alat &ater bath yaitu terdapat $o&er on*off, setting, &adah air, batas atas dan batas ba&ah air. @ara kerjanya yaitu pertama pasang kabel listrik, kemudian putar tombol pengatur panas sesuai dengan kebutuhan bahan yang akan diinkubasikan.
:angkah selanjutnya yaitu dibiarkan hidup sampai selesai setelah itu dimatikan.
!enurut 6abiba (2"1#) fungsi centrifuge yaitu untuk memisahkan substansi dengan substratnya. 'edangkan fungsi dari spektrofotometer yaitu untuk menganalisa kualitatif atas dasar spectrum dan untuk menganalisa kuantitatif atas dasar serapan. 'pektrofotometer berfungsi untuk mengukur absorbansi suatu contoh yang dinyatakan dalam fungsi panjang gelombang. :angkah a&al cara kerja kedua alat ini yaitu menghubungkan dengan aliran listrik kemudian menyeting sesuai dengan kebutuhan.
!enurut /dji (2""9) fungsi dari autoklaf yaitu untuk mensterilkan alat dan bahan laboratorium yang merupakan bejana dapat ditutup, diisi dengan uap panas dengan tekanan tinggi. /utoklaf dapat di setting sesuai keinginan kita sesuai, pengaturan berdasarkan alat dan bahan yang digunakan. ?ondisi yang baik untuk sterilisasi yaitu suhu 21"@ selama 15 menit dengan tekanan 15 psi. @ara kerja dari autoklaf yaitu uap air mampu menembus peralatan dan bahan-bahan yang disterilkan, sehingga apabila autoklaf dalam keadaan penuh. 6al tersebut kurang optimal.
!enurut ugroho (2"") gel documentation berfungsi terdapat sinar ;> untuk melihat pita elektroforesis /. 'pesifikasinya yaitu terdapat po&er on*off dan sinar ;>. $anjang gelombang yang digunakan yaitu 2" dan 2". $@A thermal cycler berfungsi untuk ;ntuk menggandakan /. 'pesifikasinya yaitu start, pause, menu, stop, enter dan papan angka. ?egiatan pokok dalam alat ini yaitu denaturasi, anneling dan e0tention. / dengan nilai minimal 1 yang dapat digandakan.
!enurut idhy (2""8) gelas piala berfungsi untuk penyimpanan %at cair, tempat ini juga bisa digunakan untuk mengukur larutan yang tidak berbahaya. Tabung reaksi berfungsi untuk tempat mereaksikan %at, untuk &adah larutan dan untuk menghomogenkan larutan. !ortar and pestle berfungsi untuk menghaluskan bahan*padatan. 'patula berfungsi untuk
1"
mengambil bahan dalam skala kecil, untuk mengambil %at padat dari botol. <rlenmenyer untuk menyimpan larutan, sebagai tempat un tuk mengukur.
Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum bioteknologi yaitu tris <T/ (T<), @T/B, mercapto etanol, @//, isopropanol, aFuades, sodium asetat, loading dye, floresafe*etidium bromide, T/<*TB< dan etanol. 'ebagian dari bahan-bahan tersebut juga digunakan dalam praktikum bidang lainnya, namun dalam praktikum bioteknologi bahan-bahan tersebut memiliki fungsi yang berbeda. Bahan-bahan tersebut memiliki fungsi masing-masing dalam isolasi /.
!enurut !adhad dan 'entheil (2"14) fungsi bahan sodium asetat yaitu untuk mengendapkan /, sehingga kondisi menjadi netral. on aD untuk
menetralkan muatan negatif pada /, sedangkan @oo- untuk menetralkan muatan positif pada protein. $rotein dan / tidak lagi membentuk ikatan ion yang kuat satu sama lain dan karena itu dapat dengan mudah dipisahkan. /danya garam dengan kadar yang tinggi serta p6 yang rendah, maka / akan mengendap sebagai pellet setelah di sentrifuge.
!enurut Gulianti (2"") fungsi dari @T/B yaitu untuk melisikan membrane sel dan fosfolipid bilayer pada isolasi / tumbuhan. !etode @T/B, yaitu terdapat detergen, dalam hal ini adalah ammonium lauryl sulfate atau sodium laureth sulfate yang menggantikan @T/B, disodium <T/ yang menggantikan <T/ dan sodium chloride atau a@l seperti yang terdapat pada !etode @T/B. etergen dapat melarutkan lemak dalam membran sel, sehingga sel bisa lisis. 'elain itu, detergen ini dapat menghambat ase yang dapat merusak / dan dapat mendenaturasi protein, sehingga protein dapat dihilangkan dari larutan. Biasanya sel tumbuhan tidak dapat dirusak hanya dengan menggunakan detergen. Bahan @T/B dapat digantikan dengan shampoo ataupun sabun.
!enurut 'afitri dan /gustin (2"15) fungsi penambahan etanol yaitu untuk memurnikan /. $resipitasi / dilakukan dengan menambahkan reagen berupa alkohol (etanol) 8H-1""H. $enambahan etanol absolut dapat
menurunkan konstanta dielektrik pada larutan atau memperbanyak ikatan / engan aD sehingga / akan menggumpal sedangkan senya&a yang lain akan larut dalam etanol. @// berfungsi untuk mengekstrak dan mengendapkan komponen polisakaridadidalam buffer yang mengkontaminan larutan /.
!enurut Baker (2"") floresafe*etidium bromide berfungsi sebagai proses pe&arnaan pada / dan A/. $enggunaan <tidium bromide akan mempermudahkan dalam menganalisa, karena akan terdapat &arna merah atau orange apabila terkena sinar ;>. <tidium bromide dapat berupa ?ristal ataupun bubuk ber&arna merah gelap, yang bersifat toksik dianggapdapat mengakibatkan
dapat mengakibatkan iritasi pada saluran pernapasan atas, mata dan kulit.
!enurut ugroho dan &i (2"1) fungsi dari aFuadest yaitu sebagai pelarut dan penyeimbang reaksi. :oading dye berfungsi untuk pemberat / sebagai marker isual untuk mengetahui seberapa jauh pergerakan / dalam gel. T/<*TB< sebagai larutan penyangga dalam gel agarose elektroforesis. Tris-<T/ berfungsi sebagai pelarut / atau A/. !ercapto etanol berfungsi untuk mendegradasi polisakarida yang ada dalam larutan sel dari jaringan tanaman yang digerus, sehingga memudahkan dalam pencucian /.
!enurut ;tami et al (2"12) fungsi isopropanol yaitu untuk mempresipitasi /. $erbedaan bahan pada metode. !etode @T/B menggunakan isopropanol dingin sedangkan metode '' menggunakan etanol absolut. sopropanol merupakan alternatif dari etanol absolut. sopropanol lebih efisien dalam persipitasi / dibandingkan etanol. amun, isopropanol kurang olatil sehingga membutuhkan &aktu yang lebih lama untuk mengeringkan pellet. ?edua larutan tersebut tetap dapat memberikan hasil yang baik dalam mengendapkan /. 'elain itu, jumlah olume, suhu, dan lama inkubasi berpengaruh terhadap hasil persipitasi /.
DAFTAR PUSTAKA
/dji. 2""9. $erbandingan efektiitas sterilisasi alcohol 9"H inframerah, otoklaf dan +%on terhadap pertumbuhan bakteri Bacillus subtilis. . sains 25(1)19-24
12
Baker. 2"".Tufts ;niersity 'tandard +perating $rocedure ('op) 7or <thidium Bromide. Tufts ;niersity
7aatih !. 2""8. solasi dan digesti / kromosom. . $enelitian 'ains I Teknologi.1"(1)1J9
6abiba. 2"1#. !anual prosedurr instruksi kerja alat laboratorium ilmu 7//:. !alang ;niersitas Bra&rijaya fakultas ?edokteran
u&ita. 2"12. solasi / dan teknik $@A. http**&eb.unair.ac.id*admin*file*fK#588K/-2"12.$df . iakses Tanggal 2 !aret 2"19
!adhad, 'entheil. 2"14. The rapid I non-en%ymatic isolation of / from the human peripheral &hole blood suitable for genotyping. <uropean ournal +f Biotechnology /nd Bioscience 2"143 1(#)"1-1. '' 2#21-8122. <BB 2"143 1(#)"1-1
ugroho. 2"". $eralatan laboratorium. http**&&&.undip.ac.id.*. diakses tanggal 8 /pril 2"19
ugroho, &i. 2"". $enuntun praktikum bioteknologi. akarta () eepublish. 'B "24"1122, 89"24"112
'afitri, /gustin. 2"15. eteksi cemaran babi pada produk sosis sapi di kota !alang dengan metode polymerase chain reaction. . $angan an /groindustri #(#)1""-1"14
'etya&ati. 2"12. nstruksi kerja penggunaan &ater bath. !alang ;niersitas Bra&ijaya
'ulistyono :B. 2"1#. 'ukses belajar bioteknologi. akarta () =rasindo
'utrisno. 2"". $eran bioteknologi dalam pembangunan pertanian di ndonesia. Aisalah 'eminar limiah /plikasi sotop an Aadiasi 19-2
;tami, Aeni, ur et al. 2"12. >ariasi metode isolasi / daun temula&ak (Curcuma xanthorrhiza Ao0b). $rosiding 'eminar asional ?imia ;nesa-'B 978-979
-028-550-7
ariyono, !uharomah. 2"1#. !ari belajar ilmu alam sekitar. akarta () =rasindo idhy. 2""8. /lat dan bahan kimia dalam laboratorium $/. $elatihan $enggunaan
/lat :aboratorium $/. Gogyakarta '!$ # =amping 'leman Gogyakarta Gulianti <. 2"". $engembangan teknik isolasi / tumbuhan menggunakan
detergen komersial. 'eminar asional. Gogyakarta urusan $endidikan Biologi 7mipa ;G
