1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kunyit putih (Kaempferia rotunda L.) merupakan salah satu tanaman yang

memiliki fungsi sebagai obat, salah satu penyakit yang dapat disembuhkan adalah

kanker. Kunyit putih memiliki senyawa turunan flafonoid dan kurkumin, senyawa ini

bertindak sebagai antioksidan. American Institute of Cancer melaporkan antioksidan

yang dimiliki oleh kunyit putih dapat mencegah kerusakan DNA yang menjadi

pemicu timbulnya kanker (Anida, 2010).

Respon masyarakat untuk kembali ke pengobatan herbal cukup baik. Dewasa

ini rata-rata kebutuhan bahan baku kunyit untuk industri kosmetik atau jamu

tradisional yang ada di Indonesia antara 1,5-6 ton/bulan. Tingkat kebutuhan pasar dari

tahun ke tahun semakin meningkat dengan persentase peningkatan 10%-25% per

tahunnya. Melihat dari kebutuhan rata-rata industri jamu dan kosmetik yang ada di

dalam negeri, suplai dan permintaan terhadap kunyit tidak seimbang, apalagi untuk

memenuhi permintaan pasar luar negeri (Amirullah, 2008).

Usaha untuk meningkatkan produksi kunyit putih belum banyak, umumnya

petani masih mengandalkan sistem penanaman dengan tumpang sari. Budidaya

kunyit putih dengan cara vegetataif yaitu melalui pemisahan anakan membutuhkan

waktu yang lama dan hasilnya sedikit. Penggunaan bahan produksi berupa rimpang

2

akan sangat merugikan jika digunakan dalam jumlah banyak, karena akan sulit

mendapatkan tanaman yang seragam dan jika rimpang terserang penyakit maka

rimpang induk tidak tersedia lagi. Salah satu budidaya yang dapat menghasilkan

banyak anakan baru dalam waktu relatif singkat dan bebas dari penyakit adalah

dengan cara kultur jaringan.

Kultur jaringan adalah membudidayakan tumbuhan melalui jaringan tertentu

dari tanaman yang akan dibudidaya dengan berbagai perlakuan. Teori dasar kultur

jaringan adalah kemampuan totipotensi dari sel tumbuhan, sehingga tumbuh menjadi

tanaman kecil yang memiliki sifat sama dengan induknya. Perbanyakan tanaman

dengan kultur jaringan dapat dilakukan dengan menggunakan bagian tumbuhan yang

masih muda, salah satunya adalah tunas. Pada bagian tersebut masih bersifat

embriogenik, jaringan meristemnya aktif membelah membentuk sel-sel baru.

Penambahan ZPT untuk setiap jenis tanaman yang berbeda memerlukan jenis

ZPT dan konsentrasi yang berbeda pula, yang dapat memungkinkan pertumbuhan

eksplan tidak langsung seperti terbentuk kalus atau menghambat pertumbuhan organ

atau terjadi browning. Tunas yang ditanam dalam medium dapat tumbuh karena di

dalam medium terdapat unsur hara dan zat pengatur tumbuh (ZPT) yang dibutuhkan

oleh tunas. Konsentrasi unsur hara dan zat pengatur tumbuh (ZPT) berfungsi untuk

menginduksi pertumbuhan dan sebagai faktor penentu keberhasilan kultur jaringan

(Alfaqirilallah, 2009).

3

Organogenesis in vitro merupakan fenomena kompleks meliputi interaksi

sinergis yang halus di seluruh kesatuan faktor, fisik maupun kimia. Hingga kini

belum ada formula umum yang dapat diterapkan untuk seluruh jaringan (Yusnita,

2003).

Medium Murashige dan Skoog (MS) merupakan medium yang memiliki

kisaran pemakaian yang paling luas (Muslimin, 2009). Medium MS termasuk media

kultur yang komposisi unsur hara mikro dan makronya lebih lengkap dibandingkan

media dasar lainnya, seperti Vacin Went (VW) dan Gamborg (B-5). Pemberian air

kelapa digunakan untuk mendorong pertumbuhan jaringan, sedangkan ZPT untuk

diferensiasi sel (Abidin, 1990).

Zat pengatur tumbuh yang sering digunakan adalah auksin dan sitokinin.

Salah satu golongan auksin sintetik adalah 2,4 Dichlorophenoxyacetic (2,4-D). Peran

fisiologi auksin adalah pemanjangan sel yang berakibat pemanjangan batang (Heddy,

1986). Fungsi dari hormon auksin untuk mempercepat pertumbuhan akar, batang,

perkecambahan, membantu dalam proses pembelahan sel, mempercepat pemasakan

buah, mengurangi jumlah biji dalam buah (Tirta, 2007). Golongan sitokinin alami

dapat diperoleh dari air kelapa. Sitokinin berperan merangsang pembelahan sel,

merangsang pembentukan tunas pada batang maupun pada kalus, menghambat efek

dominansi apikal (Nurhayati, 2009).

Arang aktif berguna untuk menyerap racun atau senyawa inhibitor yang

disekresikan oleh plantlet ke dalam media. Menurut Fridborg et al. (1978) didalam

4

Widiastoety dan Marwoto (2004), arang aktif dapat menyerap senyawa fenol yang

keluar dari jaringan tanaman yang terluka pada saat inisiasi. Disamping itu, arang

aktif dapat mengurangi pencoklatan media akibat pemanasan tinggi setelah

sterilisisasi (Madhusudhanan & Rahiman, 2000 dalam Widiastoety & Marwoto,

2004).

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan uraian diatas, maka identifikasi masalah yang perlu dikaji adalah:

1. Adakah kombinasi medium Murahige dan Skoog, 2,4-D, air kelapa, dan arang

aktif yang terbaik untuk organogenesis eksplan tunas kunyit putih (Kaempferia

rotunda L.).

2. Kombinasi medium manakah yang menunjukan waktu organogenesis paling

cepat.

1.3 Maksud dan Tujuan

Maksud dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh ZPT terhadap

organogenesis yang terjadi pada tunas kunyit putih yang dikultur dalam medium

Murashige dan Skoog (MS) dengan penambahan zat pengatur tumbuh 2,4-D yang

dikombinasikan dengan air kelapa dan karbon aktif.

Adapun tujuannya untuk mendapatkan kombinasi konsentrasi yang terbaik

bagi organogenesis pada eksplan tunas kunyit putih, sehingga menghasilkan banyak

5

bibit kunyit putih yang terbebas dari penyakit serta menghemat waktu dan biaya

produksi.

1.4 Kegunaan Penelitian

Harapan dari penelitian ini adalah dapat memberikan informasi dan

pengetahuan mengenai pemanfaatan penggunaan zat pengatur tumbuh, penambahan

bahan organik, dan arang aktif dalam upaya meningkatkan pertumbuhan eksplan

tunas kunyit putih, sehingga di dapatkan medium yang cocok untuk perbanyakan

bibit kunyit putih.

1.5 Kerangka Pemikiran

Prinsip teknik kultur jaringan adalah sel tanaman mempunyai sifat totipotensi

yaitu kemampuan sel untuk tumbuh dan berkembang membentuk tanaman lengkap

dalam medium aseptik yang mengandung unsur hara dan zat pengatur tumbuh yang

sesuai.

Tunas merupakan bagian tumbuhan yang masih muda dan memiliki banyak

jaringan meristem, jaringan ini bersifat embrionik yaitu sel-selnya selalu membelah.

Dibandingkan dengan bagian tumbuhan yang lain seperti daun atau akar, kultur

jaringan menggunakan tunas lebih mudah dan lebih cepat terjadinya pembentukan

organ atau kalus.

6

Keberhasilan penanaman secara kultur jaringan dipengaruhi oleh komposisi,

konsentrasi ZPT, dan lingkungan yang steril. Medium Murashige dan Skoog,

merupakan medium yang memiliki komposisi unsur yang lebih lengkap dibandingkan

medium yang lainnya. Zat pengatur tumbuh digunakan untuk membantu

pertumbuhan organogenesis, beberapa ZPT yang sering digunakan adalah auksin dan

sitokinin.

Setiap hormon mempengaruhi respon pada banyak bagian tumbuhan. Respon

itu bergantung pada spesies, bagian tumbuhan, fase perkembangan, konsentrasi

hormon, interaksi antar hormon yang diketahui, dan berbagai faktor lingkungan. Jadi

jaringan yang berbeda akan memberikan respon yang berbeda terhadap zat kimia

yang berbeda (Salisbury dan Roos, 1995).

Auksin merupakan salah satu hormon tumbuh yang tidak terlibat dari proses

pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman. Berdasarkan hasil studi tentang

pengaruh auksin terhadap perkembangan sel, menunjukkan bahwa auksin dapat

meningkatkan permaeabilitas sel terhadap air, meyebabkan pengurangan tekanan

pada dinding sel, meningkatkan sintesis protein, meningkatkan plastisitas, dan

pengembangan dinding sel (Alfaqirilallah, 2009).

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Agus terhadap kayu cendana

kombinasi 1 mg/L zeatin dengan 1 mg/L 2,4-D membentuk tunas tunggal dengan

presentase 11,11% dan tinggi tunas kumulatif 0,18 mm. Penelitian Winarto (2009)

terhadap antera Anthurium andreanum menggunakan MS dengan 0,25 mg/L 2,4-D,

7

0,02 mg/L NAA, 1,5 mg/L TDZ dan 0,75 mg/L BAP memberikan hasil terbaik untuk

bakal tunas dengan waktu 8,3-8,5, jumlah bakal tunas per eksplan 10,3-10,8, dan

tinggi bakal tunas 0,7-0,78 mm.

Berdasarkan penelitian Bakti (2007) mengenai organogenesis jahe selama 6

minggu, penambahan 0 mg/L 2,4-D menghasilkan tunas dengan rata-rata 2,42,

sedangkan penambahan 1 mg/L 2,4-D menghasilkan tunas dengan jumlah tunas rata-

rata 3,00. Penambahan 0 mg/L 2,4-D menghasilkan inokulum berakar tertinggi

(48,21%) dengan jumlah akar rata-rata 4,19, sedangkan penambahan 20 mg/L 2,4-D

menghasilkan inokulum berakar terendah 1,79% dengan jumlah akar rata-rata 1,00.

Tunas adventif dan tunas aksilar pada eksplan jahe dapat diinduksi dengan

baik melalui penggunaan medium MS dengan penambahan 1 mg/L NAA.

Konsentrasi NAA yang terlalu tinggi, yaitu 10 mg/L, 20 mg/L mengakibatkan

pertumbuhan tunas jahe rendah (Bakti, 2007).

Berdasarkan hasil penelitian Hernanto (2008) pada miggu ke-12 setelah

tanam, jumlah akar, tunas, dan kalus Anthurium plowmanii (gelombang cinta)

terbanyak berasal dari medium MS ditambahkan 1 ml/L kinetin dan 1 ml/L NAA.

Jumlah daun terbanyak muncul dari medium MS yang ditambahkan 2 ml/L kinetin

dan 0,1 NAA.

Menurut Wu (1990, dalam Sugiri 2006) ovari pisang yang dikulturkan melalui

media MS dengan penambahan 9,3 µM kinetin, 0,54 µM NAA, dan 0,1 M sukrosa

akan membentuk kalus. Kalus pisang (Musa paradisiaca L.) dapat tumbuh dengan

8

cepat pada medium MS dengan penambahan 0,8 mg/L NAA dan 9 mg/L kinetin yaitu

11 hari. Pemberian 0,4 mg/L NAA dan 6 mg/L kinetin pada medium MS membuat

eksplan dapat bertahan lebih lama dan tidak mudah terkontaminasi (Nisa, 2005).

Menurut Gunawan (1991, dalam Hidayat, 2001) pembentukan akar akan lebih

mudah diinduksi pada medium dengan kisaran konsentrasi 0,0186-0,93 mg/L NAA,

sedangkan untuk pertumbuhan pucuk perlu ditambahkan 0,5 mg/L NAA. Inisiasi

tunas adventif terjadi pada budidaya kulit umbi yang ditanam pada media yang

mengandung 0,5 mg/L NAA dengan konsentrasi BAP yang bervariasi (Sumber:

Hussey, 1978 dalam Hidayat, 2007). Berdasarkan penelitian Suseno (2010) mengenai

pengaruh ZPT NAA dan BAP terhadap pertumbuhan pule pundak, jumlah daun dan

tunas terbanyak diperoleh dari penambahan medium MS dengan 1 mg/L BAP dan 0,5

mg/L NAA.

Penelitian Sudrajad (2008) terhadap perbanyakan tanaman Kaempferia

rotunda L. menggunakan ZPT auksin NAA dengan konsentrasi yang berbeda-beda

yaitu 0; 0,15; 0,15; 0,75; 1 mg/L memberikan pengaruh yang nyata terhadap

pertumbuhan jumlah tunas dan akar. Pengaruh terhadap pertumbuhan akar dapat

terlihat selama 30 hari, sedangkan konsentrasi yang menghasilkan rata-rata jumlah

akar dan tunas terbaik adalah 1 mg/L NAA. Pemberian NAA dengan konsentrasi

yang sama terhadap pertumbuhan Curcuma mangga Val et Zyp. menunjukan bahwa

konsentrasi yang memberikan rata-rata hasil yang tebaik terhadap jumlah tunas akar

adalah 0,25 mg/L (Sudrajad, 2009).

9

Air kelapa biasa digunakan untuk bahan membuat minuman atau obat alami.

Selain itu air kelapa mengandung ZPT alami auksin dan sitokinin yaitu zaetin. Zat

pengatur tumbuh ini mempunyai peranan dalam proses pembelahan sel. Air kelapa

mengandung komponen aktif, misalnya mio-inositol, leukoantosianin dan sitokinin.

Air kelapa dapat digunakan sebagai zat yang dapat memacu pertumbuhan serta

pembungaan anggrek yang dikembangkan secara kultur jaringan (Alfaqirilallah,

2009). Pemberian 150 ml/L air kelapa dengan penambahan 0,01 atau 0,1 mg/L NAA

pada medium MS dapat memperbanyak jumlah dan panjang akar Drosera omissa

(Sukamto, 2000).

Berdasarkan komposisi yang terkandung di dalam air kelapa, terutama adanya

zat tumbuh sitokinin, penambahan air kelapa dalam media kultur dapat membantu

mendorong pertumbuhan, baik pertumbuhan plantlet, daun dan akar. Air kelapa dari

jenis kelapa genjah hijau dan genjah kuning mempunyai pengaruh positif terhadap

pertumbuhan plantlet anggrek Dendrobium (Suryanto, 2009). Hasil penelitian lainnya

menyatakan bahwa air kelapa sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan anggrek

dalam peningkatan pertumbuhan protocorm like bodies (plds) (Widiastoety &

Anggraeni Santi, 1994 dalam Suryanto, 2009 ).

Konsentrasi 10% (setara dengan 100 ml/L) air kelapa dalam medium MS

memberikan respon inisiasi dan multipikasi pucuk terbaik pada Ricinus communis L.

Penambahan BAP, kinetin, dan air kelapa juga berpengaruh tehadap pertumbuhan

10

nodus, jumlah pucuk aksiler, dan panjang tanaman R. communis (hijau maupun

merah) (Prihatin, 2007).

Hasil penelitian Sugiawan (2004) kombinasi 200 ml/L air kelapa dengan 3

cc/L fish emulsion berpengaruh baik terhadap pertumbuhan jumlah daun, sedangkan

kombinasi 100 ml/L air kelapa dengan 3,5 cc/L fish emulsion berpengaruh baik

terhadap pertumbuhan jumlah akar anggrek Dendrobium macophyllum.

Arang aktif dapat mengadsorpsi persenyawaan toksik yang dapat menghambat

pertumbuhan kultur, mengadsorpsi ZPT sehingga mencegah pertumbuhan kalus yang

tidak diinginkan dan merangsang perakaran. Secara tidak langsung pemberian karbon

aktif membantu organogenesis pada eksplan. Pemberian 0,5 g/L arang aktif pada

medium MS yang ditanam tunas Tabat barito (Ficus deltoidea Jack) yang telah

diberikan 20 ppm paclobutrazol berpengaruh terhadap lama penyimpanan akar di

dalam botol, yaitu 22 minggu (Oktiani, 2010). Pemberian NAA 0,5 ml/L dan arang

aktif 2 gr/L pada medium setengah MS dapat menumbuhkan batang dan daun pada

eksplan jarak pagar (Purwati, 2008).

1.6 Metodelogi Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode eksperimental dan hasil dihitung dengan

presentase, masing-masing kombinasi diulang 4 kali. Parameter yang diamati adalah

jumlah organ yang tumbuh, waktu inisiasi tumbuhnya organ dari masing-masing

11

perlakuan, panjang atau tinggi organ yang tumbuh, serta keadaan organ yang diamati

secara visual sebagai data deskriptif.

1.7 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan dari bulan Juli sampai dengan Oktober 2010, di

Laboratorium Kultur Jaringan Jurusan Biologi Universitas Padjadjaran, Jatinangor.