Nama : Lea JulianaNIM :1202267

Nanosilver: Agen Dekontaminan Terbaru untuk Eksplan Ex vitro

Kultur jaringan merupakan teknik yang sangat penting sebagai penunjang dalam bioteknologi. Teknik kultur jaringan banyak digunakan dalam bioteknologi untuk menghasilkan tanaman GMO (Genetically Modified Organism), tanaman bebas virus, metabolit sekunder, atau untuk melakukan perbanyakan tanaman (propagasi) (Gamborg, 2002). Oleh karena pentingnya peran kultur jaringan tersebut, terus dicari berbagai cara untuk mengoptimalkan teknik kultur jaringan.Kultur jaringan harus dilakukan dalam kondisi steril. Apabila terdapat kontaminan mikroorganisme seperti jamur atau bakteri, maka eksplan akan terinfeksi. Pertumbuhan mikroorganisme akan lebih cepat daripada pertumbuhan jaringan eksplan sehingga jaringan tidak mendapatkan cukup nutrisi untuk bertumbuh (Cassells, 1991). Oleh karena itu, resiko kontaminasi diminimalisir dengan berbagai cara. Cara yang ada saat ini seperti penggunaan eksplan meristem bebas patogen dan subkultur berulang sangat memakan waktu karena memerlukan trial and error (Mahna et al., 2013). Penggunaan antibiotik dan antifungi juga biasanya bersifat fitotoksik dan menghambat perkembangan (Teixeirada et al., 2003). Telah dikembangkan teknik baru untuk proses dekontaminasi yaitu melalui pencucian dengan menggunakan nanosilver. Nanosilver (NS) adalah nanomaterial yang memiliki ukuran 1 nm. NS memiliki beberapa sifat unggul yaitu tahan lama, tahan panas, udah dipakai, dapat digunakan secara luas, antibakteri, ramah lingkungan, tidak toksik, biaya produksi murah, dan efektif (Lansdown 2002). Karena sifat antibiotiknya, NS dapat digunakan untuk dekontaminasi eksplan ex vitro.Penelitian nanosilver dalam teknik kultur jaringan belum banyak dilakukan. Penelitian yang dilakukan oleh Mahna et al., (2013) membuktikan bahwa NS efektif dalam dekotaminasi pada berbagai eksplan ex vitro. Eksplan yang digunakan dalam penelitian Mahna et al., (2013) adalah biji Arabidopsis, kotiledon tomat, dan daun kentang. Ketiga eksplan tersebut digunakan untuk mengetahui apakah NS efektif terhadap berbagai macam jaringan terutama tanaman-tanaman yang penting dalam agrikultur. Untuk eksplan biji Arabidopsis, digunakan konsentrasi NS 100, 250, 500, 1000 dan 2000 ppm, dan waktu pendedahan 5, 10, 20, 30 and 60 menit (Mahna et al., 2013). Untuk eksplan daun kentang digunakan konsentrasi 10, 100, 250 dan 500 ppm sedangkan waktu pendedahannya selama 5, 10, dan 20 menit (Mahna et al., 2013). Untuk eksplan kotiledon tomat digunakan konsentrasi 25, 50, 100 ppm sedangkan waktu pendedahannya selama 1; 2,5; 5 menit (Mahna et al., 2013). Medium yang digunakan adalah medium MS dengan agar 0.8% pada suhu 24 2C, dibawah fotoperiode 16/8 jam (Mahna et al., 2013). Eksplan tomat dan kentang yang berhasil terdekontaminasi dan berhasil bertahan (survived) dicatat persentasinya setelah 10 hari dikultur (Mahna et al., 2013). Sedangkan untuk biji Arabidopsis, dilakukan pencatatan 7 hari setelah germinasi yaitu ketika sudah terbentuk plantlet dengan 4 daun (Mahna et al., 2013). Eksperimen ini menggunakan metode RAL dengan 4 kali pengulangan (Mahna et al., 2013).Hasil yang didapatkan menunjukan bahwa NS merupakan dekontaminasi yang sangat baik pada konsentrasi yang rendah. Pada biji Arabidopsis, konsentrasi yang optimal adalah 100 ppm dengan waktu pededahan 5-20 menit. NS tidak memberikan efek samping terhadap biji dan proses germinasinya. Semua biji dengan perlakuan NS terdekontaminasi 100%, dan tingkat survival-nya sekitar 99% pada konsentrasi 100 ppm. Pada daun kentang, dekontaminasi oleh NS sangat efeisien pada keempat konsentrasi yang diberikan. Tetapi yang menunjukan dekontaminasi dan dapat bertahan 100% hanya pada konsentrasi rendah yaitu 100 ppm dengan waktu pendedahan 5-20 menit. Konsentrasi yang terlalu rendah yaitu 10 ppm tidak cukup untuk kuat untuk mematikan mikroorganisme.Eksplan kotiledon tomat terdekotaminasi efektif pada konsentrasi 25 ppm dan 50 ppm dengan waktu pendedahan 1-2,5 menit. Pemberian konsentrasi lebih dari 50 ppm akan menurunkan tingkat survival eksplan.Dekontaminasi secara komplit dengan kemampuan survival yang sangat tinggi, belum pernah dicapai sebelumnya. Baru dicapai melalui penelitian yang dilakukan oleh Mahna et al., (2013). Meskipun mekanisme inhibisi oleh NS belum dapat diketahui secara detail, tetapi terdapat tiga kemungkinan mekanisme yang dapat terjadi yaitu NS menggangu transport elektron, NS terikat pada DNA, dan NS berinteraksi dengan membran sel (Jung et al., 2008). Kompleks sulfihidril yang terbentuk akibat pemberian NS dapat membuat enzim pada membran sel inaktif, pengeluaran proton sel, dan gangguan trtranspor ion Na dan K (Jung et al., 2008). Ketiga kemungkinan tersebut dapat menyebabkan kematian terhadap sel yang mejadi kontaminan.Efek NS terhadap sel tumbuhan belum banyak diketahui, pada penelitian terdahulu, pemberian NS menimbulkan abnormalitas kromosom dan proses mitosis. Tetapi abnormalitas tersebut tergantung konsentrasi NS yang diberikan dan lama waktu pendedaha. Oleh karena itu untuk dekontaminasi digunakan konsentrasi yang rendah sehingga NS dapat digunakan untuk kutur jaringan. DAFTAR PUSTAKA

Gamborg O.L. (2002). Plant tissue culture: Biotechnology Milestones. In Vitro Cell Dev Biol Plant 38: 84-92Cassells A.C. (1991). Problems in tissue culture: Culture contamination. Micropropagation technology and application. Springer.Teixeirada Silva JA, Nhut DT, Tanaka M, Fukai S (2003) The effect of antibiotics on the in vitro growth response of chrysanthemum and tobacco stem transverse thin cell layers (tTCLS). SciHortic 97: 397-410.Lansdown AB (2002) Silver. I: Its antibacterial properties and mechanism of action. J Wound Care 11: 125-130.Jung WK, Koo HC, Kim KW, Shin S, Kim SH, et al. (2008) Antibacterial activity and mechanism of action of thesilver ion in Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Appl Environ Microbiol 74: 2171-2178.