Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Laporan Praktikum Bioteknologi Tanah dan Lingkungan (Acara I)

 

Acara I Pengenalan Alat

A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
    Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara-negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA, pengembangbiakan sel induk, cloning dan lain-lain. Di bidang pertanian dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul. Pengenalan alat merupakan langkah pertama sebelum melakukan percobaan atau penelitian. Dengan mengenal alat, kita dapat mengetahui fungsi masing-masing bagian dari alat serta cara pengoperasian atau penggunaan alat-alat yang dilakukan.  Mengetahui fungsi alat terlebih dahulu akan memperlancar jalannya suatu percobaan. Berbekal pengetahuan pemahaman akan fungsi dan cara kerja dari alat yang digunakan kita dapat memperoleh hasil suatu percobaan yang maksimal.
Selain pengetahuan pemahaman akan alat, kita juga dituntut untuk terampil dalam alat-alat yang kita gunakan. Hal tersebut harus dibarengi dengan ketelitian dalam melakukan suatu percobaan ataupun penelitian sehingga didapatkan hasil yang maksimal. Penggunaan alat-alat laboratorium merupakan suatu cara untuk mengetahui nama dan fungsi alat-alat laboratorium. Dalam menggunakan alat-alat laboratorium, sebaiknya pengguna melakukan sterilisasi alat-alat laboratorium yang akan digunakan. Sterilisasi merupakan kegiatan yang dilakukan untuk menghilangkan mikroba yang tidak di inginkan.

2. Tujuan 
    Tujuan dari praktikum Bioteknologi Tanah dan Lingkungan acara 1 pengenalan alat adalah :
a. Mahasiswa dapat mengetahui nama dan jenis serta memahami fungsi dan cara kerja peralatan analisis bioteknologi molekuler yang ada di laboratorium
b. Mahasiswa dapat menggunkan peralatan analisis bioteknologi molekuler yang ada di laboratorium 

B. Tinjauan Pustaka 
    Bioteknologi berasal dari kata bio yang berarti makhuk hidup dan teknologi yang berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa. Dari paduan dua kata tersebut OECD (The organisation for Economic Cooperation and Development) pada tahun 1981 mendefinisikan bioteknologi sebagai aplikasi prinsip ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa pada organisme hidup, materi dan bagian-bagiannya yang yang diterapkan pada makhluk hidup dan non hidup dan bertujuan untuk menghasilkan pengetahuan, produk dan jasa. Pengertian materi dapat meliuti materi organik dan non organic, sedangkan produk yang berupa barang dan jasa meliputi pakan, pangan, minuman, obat-obatan, senyawa biokimia, pengolahan limbah industri dan domestik,serta penjernihan air.  Bioteknologi sebenarnya sudah decanal masyarakat sejak 8000 tahun yang lalu, pada saat bangsa Mesir kuno menggunakan ragi untuk pembuatan anggur dan roti. Ragi dapat mengubah glukosa dalam cairan anggur menjadi alkohol. Pembuatan roti, ragi akan menghasilkan gelembung gas pada proses fermentasi, sehingga membuat tekstur roti menjadi empuk. Di Indonesia bioteknologi dikenal sejak zaman nenek moyang dengan menggunakan ragi membuat makanan tape dan kapang Rhizopus untuk membuat tempe (Rahardjanto, Abdulkadir, 2011). 
    Bioteknologi tanah (soil biotechnology) adalah teknologi yang memanfaatkan organisme tanah (makro, meso dan mikrobiota) untuk berbagai keperluan seperti perbaikan sifat tanah guna memperbaiki pertumbuhan dan meningkatkan produksi tanaman serta memperbaiki kesehatan tanah (soil bioremediation). Perbaikan pertumbuhan tanaman melalui peningkatan ketersediaan unsur hara, proteksi tanaman dari hama dan penyakit, serta penguraian limbah merupakan domain dari bioteknologi tanah. Dalam bidang pertanian, bioteknologi tanah bertujuan antara lain untuk meningkatan ketersediaan unsur hara, mempercepat proses dekomposisi bahan organik, melindungi tanaman, merombak dan membersihkan tanah dari polutan melalui bioremediasi tanah guna memperoleh tanah yang sehat serta perbaikan pertumbuhan dan meningkatkan produksi tanaman (Chaniago, Iswandi Anas, 2016).
    Bioteknologi berkontribusi untuk kelestarian lingkungan pertanian dengan meningkatkan penggunaan pestisida yang aman dan efektif, mengurangi jumlah insektisida yang digunakan pada tanaman, mengu- rangi emisi gas rumah kaca, melestarikan dan meningkatkan kualitas tanah, dan mengurangi kerugian baik di ladang maupun setelah panen. Upaya bioteknologi pertanian di negara berkembang sedang diupayakan dengan bimbingan dan bekerja sama dengan masyarakat lokal untuk menjamin dampak sosial yang positif. Bioteknologi memungkinkan petani menghasilkan lebih banyak hasil panen dari bahan yang sudah ada, hal penting dalam memenuhi kebutuhan pangan penduduk dunia yang terus bertambah (Bruhn, M. Christine, 2013).
    Menurut Andri Adistia (2013) mengatakan bahwa sebelum memulai melakukan praktikum di laboratorium praktikan harus mengenal terlebih dahulu alat-alat laboratorium dan memahami cara penggunaan semua peralatan dasar yang biasa digunakan dalam laboratorium kimia. Selain itu praktikan harus tahu cara menggunakannya dengan teknik dan prosedur yang benar. Tujuan percobaan pengenalan alat di laboratorium yaitu mengetahui dan memahami jenis-jenis alat, nama masing-masing alat, prinnsip kerja alat, fungsi alat yang baik dan benar agar pada praktikum selanjutnya praktikan tidak melakukan kesalahan. Prinsip percobaan pengenalan alat di laboratorium adalah berdasarkan identifikasi alat yang biasa digunakan pada saat praktikum serta fungsi dari masing-masing alat tersebut, dan penggunaan atau cara yang tepat untuk menggunakannya.
    Pengenalan alat-alat laboratorium penting dilakukan untuk keselamatan kerja saat melakukan penelitian. Alat-alat laboratorium biasanya dapat rusak atau bahkan berbahaya jika penggunaannya tidak sesuai dengan prosedur. Sebab pentingnya dilakukan pengenalan alat-alat laboratorium adalah agar dapat diketahui cara-cara penggunaan alat tersebut dengan baik dan benar, sehingga kesalahan prosedur pemakaian alat dapat diminimalisir sedikit mungkin. Hal ini penting supaya saat melakukan penelitian, data yang diperoleh akan benar pula. Data-data yang tepat akan meningkatkan kualitas penelitian seseorang. Secara umum, fungsi setiap alat telahdiberikan, karea tidak mungkin semua fungsi diutarakan dalam melakukan kegiatan dilaboratorium. Untuk memudahkan dalam memahami alat-alat laboratorium yang dapat digunakan dalam waktu relative lama dan dalam keadaan baik, maka diperlukan pemeliharaan dan penyimpanan-penyimpanan yang memadai (Alaydrus, S. Ismail, et al, 2013).
    Menurut Sarah-Jane Gregory dan Giovanna (2012) mengatakan bahwa ada kesepakatan luas bahwa persiapan pra-laboratorium yang sesuai bermanfaat bagi siswa karena memfasilitasi pembelajaran dan pemahaman. Ada juga bukti bahwa, kemampuan siswa untuk dipersiapkan secara memadai baik secara konseptual maupun prosedural sangat penting untuk mendapatkan manfaat jangka panjang yang dapat diperoleh dari sesi laboratorium praktis. Namun, beban kerja kognitif yang tinggi dari kerja laboratorium, di mana tugas teoritis dan praktis memerlukan perhatian simultan akan mempengaruhi kemampuan siswa dalam meningkatkan kapasitas memori dan membatasi kemampuan mereka untuk secara aktif membangun pengetahuan dan pembuatan indra. Disonansi kognitif ini cenderung menghasilkan siswa yang berfokus semata-mata pada keterampilan teknis langsung sebagai mekanisme penanggulangan dan dengan demikian gagal mengkorelasikan pengalaman laboratorium dengan kerangka teoritis yang sebaliknya dapat memfasilitasi pengembangan pembelajaran yang lebih dalam. Selain pemahaman, batasan memori kerja juga berdampak pada kemampuan berpikir siswa, sikap dan kepercayaan diri.
    Menurut Darmo Handoyo dan Adi Rudiretna (2005) mengatakan bahwa Polymerase Chain Reacton (PCR) adalah suatu teknik sintesis dan amplifikasi DNA secara in vitro. Teknik ini pertama kali dikembangkan oleh Karry Mullis pada tahun 1985. Teknik PCR dapat digunakan untuk mengamplifikasi segmen DNA dalam jumlah jutaan kali hanya dalam beberapa jam. Dengan diketemukannya teknik PCR di samping juga teknik-teknik lain seperti sekuensing DNA, telah merevolusi bidang sains dan teknologi khususnya di bidang diagnosa penyakit genetik, kedokteran forensik dan evolusi molekular. Komponen- komponen yang diperlukan pada proses PCR adalah templat DNA; sepasang primer, yaitu suatu oligonukleotida pendek yang mempunyai urutan nukleotida yang komplementer dengan urutan nukleotida DNA templat; dNTPs (Deoxynucleotide triphosphates); buffer PCR; magnesium klorida (MgCl2 ) dan enzim polimerase DNA. Proses PCR melibatkan beberapa tahap yaitu: (1) pra-denaturasi DNA templat; (2) denaturasi DNA templat; (3) penempelan primer pada templat (annealing); (4) pemanjangan primer (extension) dan (5) pemantapan (postextension). Tahap (2) sampai dengan (4) merupakan tahapan berulang (siklus), di mana pada setiap siklus terjadi duplikasi jumlah DNA. Tahapan proses PCR dapat dilihat pada gambar 1. PCR adalah suatu teknik yang melibatkan beberapa tahap yang berulang (siklus) dan pada setiap siklus terjadi duplikasi jumlah target DNA untai ganda. Untai ganda DNA templat (unamplified DNA) dipisahkan dengan denaturasi termal dan kemudian didinginkan hingga mencapai suatu suhu tertentu untuk memberi waktu pada primer menempel (anneal primers) pada daerah tertentu dari target DNA. Polimerase DNA digunakan untuk memperpanjang primer (extend primers) dengan adanya dNTPs (dATP, dCTP, dGTP dan dTTP) dan buffer yang sesuai. Umumnya keadaan ini dilakukan antara 20 – 40 siklus. Target DNA yang diinginkan (short ”target” product) akan meningkat secara eksponensial setelah siklus keempat dan DNA non-target (long product) akan meningkat secara linier seperti tampak pada bagan di atas.
    PCR telah digunakan secara luas dalam diagnosis agen in- fectery pada tingkat genus, spesies dan strain. Hal ini menunjukkan bahwa primer gen spesifik pmp memiliki sensitivitas dan spesifitas yang lebih tinggi untuk mendeteksi C. abortus. Oleh karena itu, pendekatan semacam itu memiliki keuntungan yang jelas untuk berpuasa dan cepat deteksi bakteri yang andal pada penyakit klinis. Menggunakan primer yang sangat sensitif penting bila sampel diencerkan untuk menghilangkan atau mengurangi tingkat inhibitor PCR. Selain itu, penggunaan kontrol amplifikasi internal sangat penting saat melakukan PCR secara langsung pada sampel klinis, yang biasanya mengandung inhibitor PCR (Cantekin, Z, 2015). 
    Sentrifuge berfungsi sebagai alat pemutar tabung reaksi. Apabila memutarnya terlalu cepat atau terlalu pelan akan mengakibatkan kegagalan dalam bekerja.  Sentrifuge biasa dipakai untuk keperluan isolasi protoplas dengan cara memasukkan enzim dan medium purifiksi, kemudian memutarnya dengan alat ini. Dengan cara demikian dinding sel dapat larut sehingga didapatkan protoplas. Shaker digunakan untuk mengaduk dan menghomogenkan larutan. Mikropipet adalah alat untuk mentransfer atau memindahkan cairan yang bervolume kecil. Banyak pilihan kapasitas penggunaan mikropipet yaitu volume 1-10µl, 1-100µl, 100-1000µl (Nugroho, Deni Endik et al, 2016).
    Mini-Beadbeater-1 adalah perusak sel berenergi tinggi yang dirancang untuk memproses satu sampel sekaligus. Dengan empat kecepatan gemetar dan timer digital, mudah digunakan untuk memproses hingga 20 sampel botol per hari. Pertimbangkan MBB-16, MBB-24 dan MBB-96 untuk through-put yang lebih besar. Protokol yang dikembangkan dengan menggunakan model MBB yang berbeda dapat dipindahtangankan dalam rangkaian MBB dengan sedikit modifikasi, jika ada. Mini-Beadbeater-1 dengan keras mengadukan botol mikrokapsul tertutup yang mengandung sel atau jaringan, larutan ekstraksi dan gelas kecil, zirkonia atau manik-manik baja. Bahkan ragi tahan atau jaringan berserat dihomogenisasi secara adekuat dalam waktu sekitar 3 menit dalam 0,1 sampai 1,0 ml media homogenisasi. Metode non-foaming, non-aerosol mempertahankan enzim, asam nukleat dan organel. Ideal untuk PAGE, aplikasi dan diagnosis polimerase menggunakan probe antibodi atau oligonukleotida. Recover hasil tinggi dari DNA utuh atau RNA oleh gangguan simultan dan ekstraksi dalam larutan fenol, Guanidinium-SCN atau reagen kit komersial. Teknik steril mudah diakomodasi untuk memulihkan virus intraselular dan bakteri dari sel tumbuhan dan hewan. Karena manik-manik dan botol sekali pakai, ada isolasi kontaminasi Nol sepenuhnya antara sampel - penting untuk teknik PCR. Mini-Beadbeater-1 juga bisa digunakan untuk dry grinding. Di sini, manik-manik baja ditambahkan ke sampel keras seperti rambut, tulang, gigi, biji dan mineral dan benar-benar bubuk dalam 10-60 detik. Bahan lembut seperti jaringan biologis, karet atau plastik dapat dibungkus dengan cara membekukan sampel ke suhu liq.N2 (Coburn, 2006). Elektroforesis adalah suatu teknik pemisahan dan purifikasi fragmen DNA, RNA, atau protein. Prinsip dasar dari elektroforesis adalah memisahkan molekul berdasarkan muatan listrik intrinsik. Elektroforesis DNA biasanya digunakan untuk  memisahkan DNA berdasarkan perbedaan ukurannya. Pemisahan DNA dalam hal ini adalah menggunakan gel agarosa. Agarosa merupakan polisakarida yang diekstrak dari rumput laut. Ukuran pori agarosa sesuai untuk pemisahan polimer asam nukleat yang tersusun dari ratusan nukleotida dalam ( Langga, Fajarwati Indah, et al, 2013).
    Lampu penerangan yang diajukan pada tulisan ini, merupakan lampu pintar berbasis LED yang memiliki fungsi yang sama seperti produk yang sudah ada. Akan tetapi, ada perbedaan dari sisi sensor keberadaan dan bentuk produk jadi. Sensor keberadaan yang digunakan pada lampu pintar ini terdiri dari dua buah sensor yaitu sensor PIR dan sensor Ultrasonik yang digabung menjadi sensor keberadaan atau dikenal dengan sensor hunian (occupancy sensor). Tujuan dari penggabungan kedua sensor tersebut untuk saling melengkapi kelebihan dan saling mengurangi kekurangan dari kedua sensor tersebut sehingga dapat mencegah terjadinya pemicu palsu (False Triggers) [6]. Perbedaan dari sisi bentuk produk adalah lampu pintar ini dibuat seperti lampu penerangan biasa yang menggunakan standar soket E27, sehingga menjadi sebuah lampu pintar (smart lamp) yang mudah dalam penggunaan atau pemasangannya seperti lampu pijar biasa. Dengan adanya kemudahan tersebut diharapkan lebih banyak lagi masyarakat yang berperan serta dalam pengefisiensian energi listrik yang digunakan untuk penerangan (Ramdab, Ade, 2013). 

C. Metodologi Praktikum
1. Waktu dan Tempat Praktikun
    Praktikum Bioteknologi Tanah dan Lingkungan acara I Pengenalan Alat dilaksanakan pada hari Rabu, tanggal 18 Oktober 2017 pukul 10.00 WIB di Laboratorium Biologi dan Bioteknologi Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret Surakarta. 

2. Alat
a. Water Purification 
b. PCR (Polymerase Chain Reaction)
c. Elektroforesis 
d. Gel documentation
e. Micro centrifuge 
f. Mikro pipet
g. Cup tube 
h. Bead beater
i. Shaker 
j. Macro cam

3. Cara Kerja
a. Mengamati alat-alat yang akan digunakan
b. Menentukan bagian-bagian alat yang akan digunakan
c. Mengamati fungsi-fungsi alat yang akan digunakan dan mengamati fungsi dari bagian-bagian alatnya

Untuk mendapatkan hasil & pembahasan lengkap secara gratis : Hubungi SUPERMIPA sekarang!! 

DAFTAR PUSTAKA

Adistia, Andri. 2013. Pengenalan Alat Laboratorium. J Bioteknologi. 
Alaydrus, S. Ismail, et al. 2013. Pengenalan Alat-Alat Praktikum Ekologi Terrestrial. Tangerang : Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah.
Bruhn, M. Christine, et al. 2013. Bioteknologi Pangan. International Food Information Council Foundation.
Cantekin, Z, et al. 2015. Development Of Polymerase Chain Reaction Assays With Host- Specific Internal Controls For Chlamydophila Abortus. J Veterinarni Medicina 60 (1) : 1–5
Chaniago, Iswandi Anas .2016. Pentingnya Bioteknologi Tanah Dalam Mencapai Sistem Pertanian Yang Berkelanjutan. Bogor : Institut Pertanian Bogor.
Coburn, et al. 2006. Partical Guide to Computer in Education. California : Addison.
Gregory ,Sarah-Jane dan Giovanna. 2012. A Blended Learning Approach to Laboratory Preparation. International Journal of Innovation in Science and Mathematics Education, 20 (1)  56-70.
Handoyo, Darmo dan Adi Rudiretna. 2005. Prinsip Umum dan Pelaksanaan  Polymerase Chain Reaction (PCR). Surabaya : Universitas Surabaya.
Langga, Fajarwati Indah, et al. 2012. Optimalisasi Suhu Dan Lama Inkubasi Dalam Ekstraksi Dna Tanaman Bitti (Vitex Cofassus Reinw) Serta Analisis Keragaman Genetik Dengan Teknik Rapd-Pcr. J Sains & Teknologi 12(3)  : 265 – 276.   
Nugroho, Deni Endik et al, 2016. Penuntun Praktikum Bioteknologi. Yogyakarta : Deeplublish.
Rahardjanto, Abdulkadir. 2011. Peranan Bioteknologi Dalam Restorasi  Lingkungan. 14 (1) .
Ramdan, Ade, et al. 2013. LED-based Smart Lamp with Multi Sensor Lampu Pintar Berbasis LED dengan Multi Sensor. J Inkom 7(2) .

Posting Komentar untuk "Laporan Praktikum Bioteknologi Tanah dan Lingkungan (Acara I) "