TUGAS KULTUR JARINGAN TUMBUHAN

KULTUR TUNAS TANAMAN

OLEH :

KELOMPOK 8

Risyah (N111 12 349) Nur Islamia Zubaidah (N111 12 357)

Asmawati (N111 12 350) Maghfira M. (N111 12 901)

Yulianti Pattang (N111 12 351) Armala Sahid (N111 12 902)

Muzdhalifah Nur Asri (N111 12 352 ) Dian Adriani Saputri (N111 12 903)

Asnidar (N111 12 353) Afdil Viqar Viqhi (N111 12 904)

Arni Aries (N111 12 355) Ummul Khaer (N111 12 304)

Hana Safira (N111 12 356)

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Penyakit malaria merupakan penyakit yang disebabkan oleh Plasmodium

falciparum. Penyakit ini cukup serius dan beresiko tinggi karena dapat menyerang

manusia dan menyebabkan kematian. Lebih dari 600 juta kasus di dunia

terinfeksi penyakit ini, dan menyebabkan 1,7 – 2,5 juta orang/tahun mengalami

kematian. Empat puluh persen dari jumlah tersebut terdapat di negaranegara antara

lain India, Indonesia, Amerika Latin dan Afrika (WHO, 2004, dalam Gusmaini dan

Nurhayati, 2007).

Menurut WHO (2004); pil kina selama ini menjadi obat yang diandalkan

untuk mengatasi penyakit malaria telah resisten terhadap Plasmodium falciparum,

sehingga diupayakan untuk mencari alternatif tanaman lain yang mampu mengatasi

penyebab penyakit tersebut. Penelitian mengenai hal ini telah dilakukan di luar

negeri, dan merekomendasikan bahwa salah satu tanaman obat yang mampu

mengatasi secara efektif Plasmodium falciparum tersebut yaitu tanaman artemisia.

Artemisia terbukti efektif mengatasi penyakit malaria yang mulai kebal terhadap pil

kina. Artemisia berasal dari daerah sub tropis (iklim temprate), dan dapat tumbuh

baik di daerah tropis. Peluang pengembangan artemisia di Indonesia cukup besar.

Tanaman ini mengandung senyawa terpenoid komplek, antara lain senyawa

seskuiterpen lakton yang dikenal dengan artemisinin (Marco dan Barbara, 1990).

Artemisinin adalah senyawa yang efektif untuk jenis-jenis malaria yang resisten

terhadap kuinin dan klorokuin serta malaria serebral yang disebabkan

oleh Plasmodium falciparum (Paniego dan Giuletti, 1994).

Oleh karena itu, dengan melakukan kultur tunas pada tanaman Artemisia ini,

informasi dasar mengenai hubungan antara karakter anatomi dengan kandungan

artemisinin dapat diketahui sehingga produksi artemisinin secara in vitro dapat

ditingkatkan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Definisi Kultur Jaringan

Kultur jaringan dalam bahasa asing disebut sebagai tissue

culture. Kultur adalah budidaya dan jaringan adalah sekelompok sel yang

mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Jadi, kultur jaringan berarti

membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang mempunyai

sifat seperti induknya.Kultur jaringan akan lebih besar presentase keberhasilannya

bila menggunakan jaringan meristem. Jaringan meristem adalah jaringan muda, yaitu

jaringan yang terdiri dari sel-sel yang selalu membelah, dinding tipis, plasmanya

penuh dan vakuolanya kecil-kecil. Kebanyakan orang menggunakan jaringan ini

untuk tissue culture. Sebab, jaringan meristem keadaannya selalu membelah,

sehingga diperkirakan mempunyai zat hormon yang mengatur pembelahan.

Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara

vegetatif. Kultur jaringan merupakan teknik perbanyakan tanaman dengan cara

mengisolasi bagian tanaman seperti daun, mata tunas, serta menumbuhkan bagian-

bagian tersebut dalam media buatan secara aseptik yang kaya nutrisi dan zat pengatur

tumbuh dalam wadah tertutup yang tembus cahaya sehingga bagian tanaman dapat

memperbanyak diri dan bergenerasi menjadi tanaman lengkap. Prinsip utama dari

teknik kultur jaringan adalah perbayakan tanaman dengan menggunakan bagian

vegetatif tanaman menggunakan media buatan yang dilakukan di tempat steril.

Teknik kultur jaringan sebenarnya sangat sederhana, yaitu suatu sel atau irisan

jaringan tanaman yang sering disebut eksplan secara aseptik diletakkan dan dipelihara

dalam medium pada atau cair yang cocok dan dalam keadaan steril. Dengan cara

demikian, sebaian sel pada permukaan irisan tersebut akan mengalami proliferasi dan

membentuk kalus. Apabila kalus yang terbentuk dipindahkan ke dalam medium

diferensiasi yang cocok, maka akan terbentuk tanaman kecil yang lengkap dan

disebut planlet. Dengan teknik kultur jaringan ini hanya dari satu irisan kecil suatu

jaringan tanaman dapat dihasilkan kalus yang dapat menjadi planlet dlama jumlah

yang besar.

Pelaksanaan teknik kultur jaringan tanaman ini berdasarkan teori sel seperti

yang dikemukakan oleh Schleiden, yaitu bahwa sel mempunyai

kemampuan autonom, bahkan mempunyai kemampuan totipotensi. Totipotensi

adalah kemampuan setiap sel, darimana saja sel tersebut diambil, apabila diletakkan

dilingkungan yang sesuai akan tumbuh menjadi tanaman yang sempurna.

Teknik kultur jaringan akan berhasil dengan baik apabila syarat-syarat yang

diperlukan terpenuhi. Syarat-syarat tersebut meliputi pemilihan eksplan sebagai

bahan dasar untuk pembentukkan kalus, penggunaan medium yang cocok, keadaan

yang aseptik dan pengaturan udara yang baik terutama untuk kultur cair. Meskipun

pada prinsipnya semua jenis sel dapat ditumbuhkan, tetapi sebaiknya dipilih bagian

tanaman yang masih muda dan mudah tumbuh yaitu bagian meristem, seperti: daun

muda, ujung akar, ujung batang, keping biji dan sebagainya. Bila menggunakan

embrio bagian bji-biji yang lain sebagai eksplan, yang perlu diperhatikan adalah

kemasakan embrio, waktu imbibisi, temperatur dan dormansi.

II.2 Teori Dasar Kultur Jaringan

a) Sel dari suatu organisme multiseluler di mana pun letaknya, sebenarnya sama

dengan sel zigot karena berasal dari satu sel tersebut (Setiap sel berasal dari

satu sel).

b) Teori Totipotensi Sel (Total Genetic Potential), artinya setiap sel memiliki

potensi genetik seperti zigot yaitu mampu memperbanyak diri dan

berediferensiasi menjadi tanaman lengkap.  Teori ini mempercayai bahwa

setiap bagian tanaman dapat berkembang biak.karena seluruh bagian tanaman

terdiri atas jaringan – jaringan hidup.

II.3 Unsur yang Dibutuhkan Tanaman

Sebelum menguraikan cara-cara membuat medium kultur jaringan, maka

terlebih dahulu kita harus mengetahui unsur-unsur yang dibutuhkan untuk

pertumbuhan tanaman. Unsur-unsur yang dibuthkan tanaman dikelompokkan

menjadi:

Garam-Garam Anorganik

Setiap tanaman membutuhkan paling sedikit 16 unsur untuk pertumbuhannya

yang normal. Tiga unsur di antaranya adalah C,H,O yang di ambil dari udara,

sedangkan 13 unsur yang lain berupa pupuk yang dapat diberikan melalui akar atau

melalui daun. Pada perbanyakan tanaman secara kultur jaringan. Semua unsur

tersebut dibutuhkan oleh tanaman untuk pertumbuhannya. Ada unsur yang

dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar yang disebut unsur makro, ada pula yang

dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah sedikit tetapi harus tersedia yang disebut

unsur mikro.Zat-Zat Organik. Zat-zat organik yang biasanya ditambahkan dalam

medium kultur jaringan adalah sukrosa, mio inositol, asam amino, dan zat pengatur

tumbuh. Sedangkan sebagai tambahan biasanya diberi zat organik lain seperti air

kelapa, ekstrak ragi, pisang, tomat, toge dan lain-lain.

Kegunaan Setiap Unsur Bagi Tanaman

Setelah kita mengetahui unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tanaman, maka

sebelum kita menentukan unsur-unsur yang akan digunakan untuk meramu medium

kultur jaringan perlu mengetahui terlebih dahulu kegunaan unsur-unsur tersebut bagi

pertumbuhan tanaman atau jaringan tanaman.

1. Unsur Nitrogen (N)

Kegunaan unsur Nitrogen bagi tanaman adalah untuk menyuburkan

tanaman, sebab unsur N dapat membentuk protein, lemak dan berbagai

persenyawaan organik yang lain.

2. Unsur Fospor (P)

Dibutuhkan oleh tanaman untuk membentuk karbohidrat. Maka, unsur P

ini dibutuhkan secara besar-besaran pada waktu pertumbuhan benih.

3. Unsur Kalium (K)

Memperkuat untuk tubuh tanaman, karena unsur ini dapat digunakan

untuk memperkuat serabut-serabut akar, sehingga daun, bunga dan buah tidak

mudah gugur.

4. Unsur Sulpur (S)

Unsur ini digunakan untuk proses pembentukan anakan sehingga

pertumbuhan dan ketahanan tanaman terjamin.

5. Unsur Kalsium (Ca)

Digunakan untuk merangsang pembentukkan bulu-bulu akar,

mengeraskan batang dan merangsang pembentukkan biji.

6. Unsur Magnesium (Mg)

Digunakan tanaman sebagai bahan mentah untuk ppembentukkan

sejumlah protein.

7. Unsur Besi (Fe)

Unsur ini digunakan sebagai penyangga (chelati agint) yang sangat

penting untuk menyagga kestabilan pH media selama digunakan untuk

menumbuhkan jaringan tanaman.

8.  Unsur Sukrosa

Unsur ini sering ditambahkan pada medium kultur jaringan sebagai

sumber energi yang diperlukan untuk induksi kalus.

9. Unsur Glukosa atau Fruktosa

Unsur ini dapat digunakan sebagai unsur pengganti sukrosa karena dapat

merangsang beberapa jaringan.

10. Unsur Mio-inositol

Penambahan unsur ini pada medium bertujuan untuk

membantu diferensiasi dan pertumbuhan sejumlah jaringan.

11. Unsur Vitamin

Vitamin-vitamin yang sering digunakan dalam medium klutur jaringan

antara lain adalah Thiamin. Thiamin adalah vitamin esensial yang digunakan

untuk medium kultur jaringan.

12. Unsur Asam Amino

Unsur ini diunakan oleh tanaman untuk proses pertumbuhan

dan diferensiasi sel. Kebutuhan unsur asam amino oleh tanaman berbeda.

13. Unsur Zat Pengatur Tumbuh.

Zat pengatur tumbuh pada tanaman adalah senywa organik bukan hara,

yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat dan dapat merubah

proses fisiologi tumbuhan. Zat pengatur tumbuh dalam tanaman terdir dari lima

kelompok yaitu, Auksin, Sitokinin, Giberelin, Etilen dan Inhibitor dengan ciri

khas dan pengaruh yang berlainan terhadap proses fisiologis.

II.4 Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik

kultur  jaringan

1. Pembuatan media

2. Inisiasi

3. SterilisasI

4. Multiplikasi

5. Pengakaran

6. Aklimatisasi

Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan.

Komposisi media yang digunakan tergantung dengan jenis tanaman yang akan

diperbanyak. Media yang digunakan biasanya terdiri dari garam mineral, vitamin, dan

hormon. Selain itu, diperlukan juga bahan tambahan seperti agar, gula, dan lain-lain.

Zat pengatur tumbuh (hormon) yang ditambahkan juga bervariasi, baik jenisnya

maupun jumlahnya, tergantung dengan tujuan dari kultur jaringan yang dilakukan.

Media yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca. Media

yang digunakan juga harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan

autoklaf.                                                             

Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan dikulturkan.

Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas.

Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di

tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat yang juga steril.

Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang

disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan. Teknisi yang melakukan

kultur jaringan juga harus steril.

Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon tanaman dengan menanam eksplan

pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar flow untuk menghindari adanya

kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan eksplan. Tabung reaksi yang

telah ditanami ekplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yang steril

dengan suhu kamar.

Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya pertumbuhan

akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan

dengan baik. Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat pertumbuhan dan

perkembangan akar serta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun

jamur. Eksplan yang terkontaminasi akan menunjukkan gejala seperti berwarna putih

atau biru (disebabkan jamur) atau busuk (disebabkan bakteri).

Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan aseptic ke

bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap, yaitu dengan

memberikan sungkup. Sungkup digunakan untuk melindungi bibit dari udara luar dan

serangan hama penyakit karena bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap

serangan hama penyakit dan udara luar.

II.5 Faktor Lingkungan

Keasaman (pH)

Keasaman pH adalah nilai derajat keasaman atau kebasaan dari larutan dalam

air. Keasaman (pH) suatu larutan menyatakan kadar dari ion H dalam larutan. Nilai di

dalam pH berkisar antara 0 (sangat asam) sampai 14 (sangat basa), sedangkan titk

netral adalah pH pada 7. Sel-sel tanaman yang dikembangkan dengan teknik kultur

jaringan mempunyai toleransi pH yang relatif sempit dengan titik optimal antara pH

5,0-6,0. Bila eksplan mulai tumbuh, pH dalam lingkungan kultur jaringan tanaman

umumnya akan naik apabila nutrein habis terpakai. Pengukuran pH dapat dilakukan

dengan menggunakan pH meter, atau bila menginginkan yang lebih praktis dan

murah dapat digunakan kertas pH. Bila ternyata pH medium masih kurang normal,

maka dapat ditambah KOH 1-2 tetes. Sedangkan apabila pH melampaui batas normal

dinetralkan dengan penambahan HCl.

Kelembapan

Kelembapan relatif (RH) lingkungan biasanya mendekati 100%. RH

sekeliling kultur mempengaruhi pola pengembangan. Jadi, pengaturan RH pada

keadaan tertentu memerlukan suatu bentuk diferensiasi Khusus.

Cahaya

Cahaya ultra violet dapat mendorong pertumbuhan dan pembentukan tunas

dari kalus tembakau pada intesitas yang rendah. Intensitas cahaya yang rendah dapat

mempertinggi embriogenesis danorganogenesis.

Temperatur

Temperatur yang dibutuhkan untuk dapat terjadi pertumbuhan yang optimum

umumnya adalah berkisar di antara 200-300C. Sedangkan temperatur yang optimum

untuk pertumbuhan kalus endosperm adalah sekitas 250C.

II.6 Manfaat Kultur Jaringan

Kultur jaringan tanaman telah dikenal banyak orang sebagai usaha

mendapatkan varietas baru (unggul) dari suatu jenis tanaman dalam waktu yang

relatif lebih singkat dari pada dengan cara pemuliaan tanaman yang harus dilakukan

penanaman secara berulang-ulang sampai beberapa generasi. Untuk mendapatkan

varietas baru melalui kultur jaringan dapat dilakukan dengan cara isolasi protoplas

dari 2 macam varietas yang difusikan. Atau dengan cara isolasi khloroplas suatu jenis

tanaman yang dimasukkan kedalam protoplas jenis tanaman yang lain, sehingga

terjadi penggabungan sifat-sifat yang baik dari kedua jenis tanaman tersebut hingga

terjadi hibrid somatik. Cara yang lain adalah dengan menyuntikkan protoplas dari

suatu tanaman ketanaman lain. Contohnya transfer khloroplas dari tanaman tembakau

berwarna hijau ke dalam protoplas tanaman tembakau yang albino, hasilnya sangat

memuaskan karena tanaman tembakau menjadi hijau pula. Contoh lain adalah

keberhasilan mentrasnfer khloroplas dari tanaman jagung ke dalam protoplas tanaman

tebu hasilnya memuaskan.

BAB III

PEMBAHASAN

III.1  Perbanyakan Tanaman Artemisia annua Secara In Vitro

Menurut Aryanti (2011), semenjak klorokuin tidak lagi efektif mengobati

malaria, maka pencarian obat baru pengganti klorokuin telah diupayakan. Obat baru

tersebut adalah obat malaria berbasis artemisinin yang dikenal dengan Artemisinin

Combine Theraphy (ACT). Artemisinin termasuk kelompok sesquiterpen lakton,

senyawa ini hanya terdapat di dalam tanaman Artemisia sp. dan kandungannya sangat

rendah.

Klasifikasi:

Kingdom         : Plantae

Divisi            : Magnoliophyta

Kelas             : Magnoliopsida

Ordo             : Asterales

Famili           : Asteraceae

Genus            : Artemisia

Spesies          : Artemisia annua

Tanaman  Artemisia annua L. merupakan tanaman yang tergolong dalam suku

Asteraceae. Daunnya berbentuk oval, lonjong, panjang sekitar 10-18 cm dan lebar 5-

15 cm, ujung runcing,  pangkal tumpul. Daun atau seluruh bagian tanaman

mengandung saponin, flavonoid, polyfenol, dan minyak atsiri. Menurut

Simon et al. (1990), Artemisia merupakan penghasil artemisinin dan minyak esensial.

Artemisinin merupakan produk metabolit sekunder yang mempunyai keunggulan

antara lain cepat menghilangkan gejala klinis dan cepat mengeliminasi parasit dalam

darah.

Artemisinin telah lama digunakan sebagai obat anti malaria di Cina dan

Vietnam karena tidak memberikan efek samping. Penggunaan artemisinin sebagai

obat anti malaria merupakan  suatu langkah pengobatan yang efektif karena dianggap

tidak menimbulkan efek samping yang berat seperti kina atau klorokuin yang selama

ini digunakan.

Artemisinin adalah senyawa yang efektif untuk jenis-jenis malaria yang

resisten terhadap kuinin dan klorokuin serta malaria serebral yang disebabkan

oleh Plasmodium falciparum. Turunan dari artemisinin juga dapat berfungsi sebagai

pestisida. Menurut van Geldre et al. (1997) artemisinin yang dihasilkan oleh A.

annua disintesis di akar dan diakumulasikan di daun dan bagian tanaman lainnya.

Kandungan artemisinin daun mencapai 89% dari kandungan total yang terdapat pada

tanaman. Daun A. annua tertutup oleh trikoma kelenjar dan trikoma non-kelenjar

pada ruang subkutikular trikoma kelenjar tersebut artemisinin diakumulasikan.

Produksi artemisinin dari A. annua dipengaruhi oleh iklim, kondisi tanah, umur

tanaman dan variasi genetic Untuk keperluan ekstraksi, 1 ton daun A. annua kering

dapat menghasilkan 5-6 kg artemisinin, keperluan ini dapat dipenuhi dengan

menanami lebih dari 40 ha lahan

Teknik kultur jaringan khususnya kultur tunas adalah salah satu alternatif

untuk penyediaan bibit A. annua dengan kualitas dan kuantitas yang dapat dijaga.

Pemanfaatan kultur jaringan untuk perbanyakan dan produksi metabolit sekunder

telah dilakukan terhadap beberapa spesies Artemisia di antaranya pada A. judaica,

menggunakan media MS cair dan bioreaktor untuk multiplikasi tunas. Liuet

al. (2003) melakukan multiplikasi pada A. annua untuk produksi metabolit sekunder

pada media MS yang diperkaya dengan BA 0,5 mg/l+ NAA 0,05 mg/l.

Menurut George dan Sherrington (1984) perbanyakan tanaman secara in vitro

memiliki banyak keuntungan di antaranya (1) bahan tanaman yang digunakan lebih

kecil sehingga tidak merusak pohon induk, (2) lingkungan tumbuh dalam kultur in

vitro aseptik dan terkendali, (3) kecepatan perbanyakannya tinggi, (4) dapat

menghasilkan bibit bebas penyakit dari induk yang sudah mengandung patogen

internal, dan (5) membutuhkan tempat yang relatif kecil untuk menghasilkan bibit

dalam jumlah besar.

Penelitian perbanyakan secara in vitro yang dilakukan oleh Yunita dan Lestari

(2008) ini terdiri beberapa tahap yang berurutan, yaitu perkecambahan biji,

multiplikasi tunas, perakaran, dan aklimatisasi planlet. Inkubasi biakan dilakukan

pada 25+2oC, intensitas cahaya 1.000 lux selama 16 jam. Biji dikecambahkan pada

media dasar MS (Murashige dan Skoog 1962) dan ½ MS ditambah vitamin grup B

(asam nikotinat 0,5 mg/l, thiamin HCl 0,1 mg/l, piridoksin 0,5 mg/l, glisin 2 mg/l),

mio-inositol 100 mg/l, sukrosa 3%, dan phytagel 0,2%. Kecambah yang telah tumbuh

dipilih yang mempunyai ukuran seragam kemudian disubkultur ke dalam media MS

yang diperkaya dengan zat pengatur tumbuh benzil amino purin (BAP) pada

konsentrasi 0, 0,1, 0,3, dan 0,5 ppm. Masing-masing perlakuan diulang 5 kali. Setelah

7 minggu masa tanam dilakukan pengamatan terhadap jumlah tunas, tinggi tunas, dan

jumlah buku. Data yang diperoleh dianalisis secara statistik dengan uji lanjut BNJ.

Pada percobaan  multiplikasi tunas, eksplan yang digunakan adalah tunas in

vitrodari percobaan pertama. Batang dipotong sepanjang +1 cm (memiliki 2 buku)

kemudian ditanam pada media dasar MS dengan penambahan BAP 0, 0,1, 0,3, dan

0,5 ppm. Masing-masing perlakuan diulang 5 kali. Peubah yang diamati adalah

jumlah tunas, tinggi, dan jumlah buku tanaman. Data yang diperoleh dianalisis secara

statistik dengan uji lanjut BNJ.

Pada percobaan induksi perakaran, tunas dengan tinggi lebih dari 5 cm

diisolasi pucuknya kemudian ditanam ke media perakaran, yaitu media dasar MS

dengan penambahan IBA 0,5, 1,0, 1,5, dan 2,0 ppm. Peubah yang diamati adalah

persentase eksplan berakar, jumlah, panjang, dan visualisasi akar. Data yang

diperoleh dianalisis secara statistik dengan uji lanjut BNJ.

Pada tahap selanjutnya, planlet yang dihasilkan diaklimatisasi di rumah kaca.

Sebanyak 30 planlet ditanam dalam polibag yang berisi tanah dan pupuk kandang

dengan perbandingan 1 : 1. Agar bibit dapat beradaptasi maka bibit disungkup

terlebih dahulu selama 1-2 minggu, dan setelah bibit menunjukkan pertumbuhan yang

baik maka sungkup dibuka.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Yunita dan Lestari (2008)

ini, dapat disimpulkan bahwa media terbaik untuk memacu multiplikasi tunas dari

eksplan kecambah adalah MS dengan penambahan BAP 0,3 ppm, demikian pula

untuk eksplan tunas in vitro. Media yang terbaik untuk perakaran, yaitu pada media

MS dengan penambahan IBA 1 ppm.

III.2  Karakter Anatomi Daun dari Kultur Tunas Artemisia annua

Berdasarkan penelitian karakter anatomi daun dari kultur tunas Artemisia

annua L. yang telah dilakukan oleh  Juliarni, Dewanto, dan Ermayanti (2007),  A.

annua memiliki tipe daun bifasial yaitu daun yang memiliki jaringan palisade hanya

pada salah satu sisi. Walaupun ukuran dan bentuk jaringan penyusun daun agak

berbeda, secara umum daun dari kelima klon tunas A. annua tersusun atas jaringan

yang sama yaitu terdiri atas lapisan epidermis atas dan bawah, jaringan mesofil yang

terdiferensiasi menjadi jaringan palisade dan bunga karang. Trikoma merupakan

penjuluran dari epidermis. Terdapat dua macam trikoma pada daun tumbuhan yaitu

trikoma kelenjar dan trikoma non-kelenjar.

 Masing-masing trikoma mempunyai fungsi yang berbeda, trikoma non-

kelenjar antara lain berfungsi sebagai penghalang masuknya patogen melalui stomata,

sedangkan trikoma kelenjar berfungsi mengeluarkan metabolit sekunder. Trikoma

kelenjarnya terdiri atas sepuluh sel (multiseriat) meliputi dua sel basal, dua sel

tangkai dan enam sel sekretori yang tersebar merata pada helai daun. Trikoma non

kelenjar juga merupakan trikoma multiseriat dengan kepala bercabang dua

menyerupai huruf ”T”.

Menurut Duke et al. (1994) senyawa artemisinin diakumulasikan di ruang

subkutikular trikoma kelenjar daun, selanjutnya menurut Ferreira dan Janick (1995)

kutikula yang menutupi tiga pasang sel teratas dari sel sekretori (sel apikal) akan

terpisah dari dinding sel selama perkembangan trikoma kelenjar dan akan membentuk

suatu kantung yang terisi oleh artemisinin dan zat bioaktif lainnya. Setelah

menggelembung maksimal, kantung tersebut pecah dan mengeluarkan isinya.

III.3  Peningkatan Kandungan Artemisinin Melalui Mutasi Tunas In Vitro

Tanaman Obat Artemisia cina

Mutasi induksi menggunakan sinar gamma telah berhasil memperbaiki sifat

tanaman padi dan tanaman obat tapak dara dengan sifat lebih baik daripada tanaman

induknya. Sinar gamma adalah gelombang elekromagnetik dan akan mengalami

eksitasi dan ionisasi, energi dari proses eksitasi akan mengenai molekul air pada

tanaman saat diiradiasi. Molekul air akan mengalami hidrolisis dan menghasilkan

spur tidak stabil berupa oksidator dan reduktor yang akan menyerang DNA dan

kromosom sehingga menimbulkan perubahan sifat pada tanaman yang dikenainya.

Perubahan sifat yang diharapkan adalah tanaman dengan sifat lebih baik daripada

tanaman induknya.

Hal ini melatarbelakangi Aryanti (2011) melakukan penelitian untuk

meningkatkan kandungan artemisinin melalui mutasi tunas in vitro tanaman

obat Artemisia cina. Pada penelitian ini telah dilakukan iradiasi terhadap tunas in

vitro tanaman obat Artemisia cina dengan tujuan mendapatkan tanaman baru dengan

morfologi lebih baik, berbunga lebih awal, dan mengandung artemisinin lebih tinggi

daripada tanaman induknya. Galur mutan terpilih telah dilakukan penanaman pada

daerah dengan ketinggian dibawah 500 m di atas permukaan laut (dpl).         

Artemisia cina merupakan tanaman semak menahun dengan ketinggian hanya

sampai 15 cm dan berdaun menjari berwarna hijau, daun beraroma khas, bunga

berwarna keputihan dan muncul umumnya pada umur 4 bulan pada daerah dengan

ketinggian 1000 m dpl.

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah tunas in vitro Artemisia

cina yang dikultur pada media Murashige & Skoog (MS) tanpa penambahan

hormon.  Iradiasi dilakukan di Iradiator Gamma Chamber dengan dosis 10 Gy.

Iradiasi dilakukan terhadap tunas in vitro berumur 2 minggu, setiapbotol terdiri dari 5

tanaman dan diperlukan 40 botol untuk mendapatkan 200 eksplan iradiasi.

Penanaman di Lahan Percobaan  Eksplan iradiasi selanjutnya diamati dan di

sub kultur pada media MS tanpa hormon dan diseleksi sampai akhirnya di

aklimatisasi dan ditanam pada lahan percobaan. Tanaman selama di lahan percobaan

diamati berupa jumlah cabang, luas daun, tinggi tanaman, persentase tanaman

berbunga dan kandungan artemisinin dari tanaman umur 4 bulan. Penanaman

dilakukan pada lahan ukuran 4 x 5 m dengan jarak tanam 0,5 x 1 m dengan 3 kali

ulangan untuk setiap galur. Lokasi tanam di daerah Bogor dengan ketinggian sekitar

300 m dpl.

Penetapan Kadar artemisinin ditetapkan mengikuti metode Sohly yang

dimodifikasi yaitu penetapan kadar pada fraksi etil asetat menggunakan alat KCKT

dengan kolom Bondapak dan pelarut asetonitril/air (7/3). Artemisinin murni

digunakan sebagai baku pembanding untuk menetapkan kadar artemisinin pada setiap

galur mutan.

Dari hasil penelitian Aryanti (2011) ini dapat disimpulkan bahwa telah terjadi

perbaikan sifat tanaman pada tunas A.cina yang diiradiasi dengan dosis 10 Gy dengan

tinggi tanaman, luas daun dan persentase tanaman berbunga bervariasi. Telah terjadi

peningkatan kadar artemisinin pada galur mutan yaitu lebih tinggi daripada tanaman

induknya, kadar tertinggi dicapai 21,03 mg/g pada galur mutan A32a2 dibanding

tanaman induknya hanya 0,40 mg/g.

BAB IV

PENUTUP

IV.1 Simpulan

Artemisinin termasuk kelompok sesquiterpen lakton, senyawa ini hanya

terdapat di dalam tanaman Artemisia sp. dan kandungannya sangat rendah.

Artemisinin merupakan produk metabolit sekunder yang mempunyai keunggulan

antara lain cepat menghilangkan gejala klinis dan cepat mengeliminasi parasit dalam

darah.

Artemisinin adalah senyawa yang efektif untuk jenis-jenis malaria yang

resisten terhadap kuinin dan klorokuin serta malaria serebral yang disebabkan

olehPlasmodium falciparum. Kandungan artemisinin pada daun mencapai 89% dari

kandungan total yang terdapat pada tanaman. Senyawa artemisinin diakumulasikan di

ruang subkutikular trikoma kelenjar daun. Penggunaan artemisinin sebagai obat anti

malaria merupakan suatu  langkah pengobatan yang efektif karena dianggap tidak

menimbulkan efek samping yang berat seperti kina atau klorokuin yang selama ini

digunakan.

Media terbaik untuk memacu multiplikasi tunas dari eksplan

kecambah Artemisia annua adalah MS dengan penambahan BAP 0,3 ppm, demikian

pula untuk eksplan tunas in vitro. Media yang terbaik untuk perakaran, yaitu pada

media MS dengan penambahan IBA 1 ppm.

IV.2 Saran

Perlu dikembangkannya kultur jaringan tanaman Artemisia sp. dimana

senyawa artemisinin-nya sangat efektif sebagai obat anti malaria pengganti kina atau

klorokuin.

DAFTAR PUSTAKA

Aryanti, 2011, Peningkatan Kandungan Artemisinin Melalui Mutasi Tunas In Vitro

Tanaman Obat Artemisia Cina, Majalah Farmasi Indonesia, Vol. 22, No. 1,Hal 60 –

64.

Duke, S.O., R.N. Paul. 1993. Development and Fine Structure of the Glandular

Trichomes of Artemisia annua L. Int. J.Plant Sci. 154:107-118.

Duke. 1994. Localization of Artemisinin and Artemisitene in Foliar Tissues of

Glanded and Glandless Biotypes of Artemisia annua L. Int. J. Plant Sci. 155: 365-

372.

Fahn, A. 1979. Secretory Tissues in Plants. Academic Press Inc. London.

Fahn, A. 1990. Plant Anatomy. 4th Ed. Butterworth- Heinemann. London.

Ferreira, J.F.S, J. Janick. 1995. Floral morphology of Artemisia annua With Special

Reference to Trichomes. Int. J. Plant Sci. 156: 807-815.

Gusmaini dan Nurhayati, H., 2007, Potensi Pengembangan Budidaya Artemisia

annua L. di Indonesia, Perspektif , Vol. 6 No. 2. Hal 57 – 67.

Juliarni, Dewanto, H.A., dan Ermayanti, T.M., 2007, Karakter Anatomi Daun dari

Kultur Tunas Artemisia annua L., Bul. Agron. (35) (3), Hal 225 – 232.

Klayman, D.L. 1985. Quinghaosu (artemisinin): An Antimalarial Drug from China.

Sci. 228:1049-1055.

Marco, J.A., O. Barbera. 1990. Natural Products from the Genus Artemisia. In : Atta-

ur-Rahman (ed). Studies in Natural Products Chemistry. Elsevier. Amsterdam. p.

201- 264.

Mariska, I., 2002, Perkembangan Penelitian Kultur In Vitro pada Tanaman

Industri, Pangan, dan Hortikultura, Buletin AgroBio 5(2):45-50.

Paniego, N.B, A.M Giuletti. 1994. Artemisia annua L. : Dedifferentiated and

Differentiated Cultures. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 36: 163-168.

Simon, J.E., D. Charles, E. Cebert, L. Grant, J. Janick, and A. Whipkey.

1990. Artemisia annua L. Promising Aromatic and Medicinal. In Janick, J. and J.E.

Simon (Eds.). Advances in New Crops. Timber press, Portland, OR. p. 522-526.

Sobrizal dan Ismachin, M., 2006. Peluang Mutasi Induksi Pada Upaya Pemecahan

Hambatan Peningkatan Produksi Padi. Jurnal Ilmiah Aplikasi Isotop dan Radiasi.

2(1), 50-64.

Syukur, S., 2000. Efek Iradiasi Gamma Pada Pembentukan Variasi Klon

dari Chataranthus roseus. Prosiding APISORA, BATAN – Jakarta, 33-37.

WHO. 2004. More than 600 Million People Need Effective Malaria Treatment to

Prevent Unacceptably High Death Rates. Press Release WHO

Yunita, R dan Lestari, E.G., 2008, Perbanyakan Tanaman Artemisia annua Secara In

Vitro, Jurnal AgroBiogen, Vol. 4, No. 1, Hal: 41-44.

LAMPIRAN

PERTANYAAN DAN JAWABAN

1. Membudidayakan suatu jaringan tanaman menjadi tanaman kecil yang

mempunyai sifat seperti induknya DISEBUT..

a. Kultur jaringan c. Kulturasi e. Kloning

b. Kultur budaya d. Kultur Hewan

Jawaban : A2. Kultur jaringan merupakan salah satu cara perbanyakan tanaman secara..

a. Vegetatf c. Alami e. Benar semua

b. Generatif d. Nonvegetatif

Jawaban : A3. Teknik kultur jaringan sebenarnya sangat sederhana, yaitu suatu sel atau irisan

jaringan tanaman yang sering disebut...

a. Eksplan c. Kalus e. Isolat

b. Planlet d. Inokulat

Jawaban : A4. Apabila kalus terbentuk dan dipindahkan ke dalam medium diferensiasi yang

cocok, maka akan terbentuk tanaman kecil yang lengkap dan disebut..

a. Planlet c. Kalus e. Isolat

b. Eksplan d. Inokulat

Jawaban : A5. Berikut tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik

kultur  jaringan.

1) Pembuatan media

2) Inisiasi

3) SterilisasI

4) Multiplikasi

5) Pengakaran

6) Aklimatisasi

Urutan yang sesuai adalah..a. 1,2,3,4,5,6 c. 3,4,5,6,1,2 e. 5,6,1,2,3,4

b. 2,3,4,5,6,1 d. 4,5,6,1,2,3

Jawaban : A6. Sel-sel tanaman yang dikembangkan dengan teknik kultur jaringan mempunyai

toleransi pH yang relatif sempit dengan titik optimal antara..

a. 3,0–5,0 c. 7,0 e. 14,0

b. 5,0-6,0 d. 8,0

Jawaban : B7. Temperatur yang dibutuhkan untuk dapat terjadi pertumbuhan yang optimum

umumnya adalah berkisar di antara..

a. 350-550C c. 500-600C e. -1000C

b. 200-300C d. 1000C

Jawaban : B8. Dengan melakukan kultur tunas pada tanaman Artemisia, informasi dasar

mengenai kandungan tanaman ini dapat diketahui, yaitu mengandung senyawa..

a. Curcumin c. Fenilalanin e. Tildenafil

b. Artemisinin d. Digoxin

Jawaban : B9. Senyawa biologis tersebut dapt digunakan untuk mengobati..

a. Kanker c. Luka e. Benar

semua

b. Malaria d. Diare

Jawaban : B10. Teknik kultur jaringan sebagai alternatif untuk penyediaan bibit Artemisia

annua dengan kualitas dan kuantitas yang dapat dijaga adalah dengan cara..

a. Kultur akar c. Kultur daun e. Benar semua

b. Kultur tunas d. Kultur embrio

Jawaban : B

11. Media yang digunakan dalam pengkulturan tanaman Artemisia annua

berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Yunita dan Lestari (2008)

disimpulkan bahwa media terbaik untuk memacu multiplikasi tunas dari eksplan

kecambah adalah..

a. Media NB c. Media MS e. Benar semua

b. Media LB d. Media NA

Jawaban : C12. Berdasarkan penelitian karakter anatomi daun dari kultur tunas Artemisia

annua L. yang telah dilakukan oleh  Juliarni, Dewanto, dan Ermayanti

(2007),  Artemisiaannua memiliki tipe daun yang..

a. Majemuk c. Bifasial e. Salah semua

b. Tunggal d. Trifasial

Jawaban : C13. Daun yang memiliki jaringan palisade hanya pada salah satu sisi disebut tipe

daun..

a. Majemuk c. Bifasial e. Salah semua

b. Tunggal d. Trifasial

Jawaban : C14. Peningkatan kandungan artemisinin melalui mutasi tunas in vitro tanaman

obat Artemisia cina dengan cara mutasi induksi menggunakan sinar..

a. Alfa c. Gamma e. Teta

b. Beta d. Delta

Jawaban : C15. Dari hasil penelitian Aryanti (2011) dapat disimpulkan bahwa telah terjadi

perbaikan sifat tanaman pada tunas Artemisia cina, peningkatan kadar

artemisinin pada galur mutan lebih tinggi daripada tanaman induknya, kadar

tertinggi dicapai......mg/g pada galur mutan A32a2 dibanding tanaman induknya

hanya 0,40 mg/g.

a. 0,21 c. 21,03 e. 0,39

b. 0,30 d. 0,32

Jawaban : C