Kloning Embrio melalui Rekayasa dan Pembuatan Kembar Identik serta Pembekuan dengan Metode Vitrifikasi

Arief Boediono, Kusdiantoro M, Yohan Rusyiantono, Ita Djuwita, dan Yuhara Sukra
Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor

Limbah rumah potong hewan berupa ovarium sebagai sumber sel gamet betina (oosit) melalui bioteknologi dapat dimanfaatkan menjadi produk berharga berupa embrio melalui teknik fertilisasi in vitro. Keberhasilan fertilisasi in vitro ini akan menunjang produksi embrio identik yang merupakan salah satu teknik kloning, transfer genetik, dan teknik lain yang terkait. Sebagai upaya penyediaan embrio massal dan pengoptimuman potensi embrio, penelitian ini bertujuan (1) mengembangkan produksi embrio kambing dengan metode fertlisasi in vitro, (2) mengembangkan teknik bedah mikro untuk mendapatkan embrio paruh guna mendapatkan embrio kembar monozigotik, (3) menghitung jumlah sel embrio utuh dan embrio paruh sebagai parameter keberhasilan teknik bedah mikro, dan (4) membekukan embrio dengan metode vitrifikasi.

Penelitian dilakukan secara paralel terhadap produksi embrio kambing melalui teknik fertilisasi in vitro, evaluasi abnormalitas komposisi kromosom, produksi embrio kembar identik dan pembekuan embrio dengan metode vitrifikasi. Oosit dikoleksi melalui aspirasi ovarium yang memiliki atau tidak memiliki corpus luteum (CL). Keberadaan CL diamati pengaruhnya terhadap jumlah folikel yang diaspirasi (diameter 2-5 mm), jumlah folikel dominan (diameter > 5mm), bobot serta ukuran ovarium.

Sperma (ejakulat dan beku) diamati viabilitasnya dalam media fertilisasi (Brackett and Oliphant medium, BO, dan TCM-199) dengan menghitung konsentrasi spermatozoa hidup dan konsentrasi spermatozoa yang memiliki motilitas progresif pada 0, 3, 6, dan 24 jam inkubasi. Produksi embrio secara in vitro dilakukan dengan melakukan fertilisasi oosit matang dengan spermatozoa yang diseleksi dengan metode swim up. Kultur in vitro untuk mencapai tahap blastosis dilakukan dalam media CR1aa sampai hari ke-9 atau Gl.2 sampai hari ke-3 dan selanjutnya pada G2.2 sampai hari ke-9 pada suhu 38.5oC dalam kondisi kadar oksigen yang rendah (O2 5%, C02 5%, dan N2 90%).

Rata-rata jumlah sel embrio kambing pada tahap blastosis yang diproduksi melalui teknik fertilisasi in vitro ialah 88 sel per embrio dengan rata-rata indeks mitotik sebesar 17.3. Abnormalitas komposisi kromosom pada embrio kambing sebanyak 35.5% dengan komposisi 1N/2N, 2N/3N/4N, dan 2N/4N. Embrio kambing pada tahap perkembangan morula dan blastosis dikloning dengan metode bedah mikro. Pemotongan embrio utuh dilakukan tanpa pipet holding, tetapi dengan modifikasi pisau silet. Tingkat keberhasilan pemotongan embrio pada tahap morula dan blastosis tidak berbeda.

Teknik pembekuan dengan metode vitrifikasi dilakukan dengan menggunakan pembekuan secara terbuka dalam bentuk tetes maupun secara tertutup dalam straw 0.25 ml. Media vitrifikasi yang digunakan terdiri atas etilena glikol 40%, trehalosa 0.4M, dan polivinil-pirolidon (PVP) 10%. Viabilitas embrio kambing setelah vitrifikasi dengan metode terbuka dalam drop lebih baik (P<0.5) daripada dengan metode tertutup dalam straw. Penambahan PVP dan trehalosa mmberikan pengaruh positif terhadap viabilitas embrio setelah vitrifikasi. Pengaruh ini terlihat jelas pada pembekuan embrio-paruh.

Adopted by @_pararaja from Hibah Bersaing VII

Campuran Batu Bara Air Lokal sebagai Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak : Ciri Pembakaran dan Pengembangan Prototipe Nosel Burner

Toto Hardianto, TA Fauzi Soelaiman, Aryadi Suwono
Laboratorium Termodinamika, PPAU-IR, Institut Teknologi Bandung

Berdasarkan perkiraan teoretis, Indonesia memiliki cadangan batu bara sekitar 36 miliar ton yang setara dengan kebutuhan energi kalor pembakaran Indonesia selama 350 tahun. Akan tetapi 70% di antaranya ialah batu bara peringkat rendah (lignit), yang kandungan airnya sangat tinggi sehingga nilai kalor pembakarannya rendah dan tidak dapat memenuhi spesifikasi yang dipersyaratkan untuk pemakaian dalam negeri (PLN, industri, produksi briket) maupun untuk komoditas ekspor. Oleh karena itu perlu diusahakan agar batu bara tersebut dapat dipakai sebagai sumber energi termal (bahan bakar) yang layak. Proses yang dapat dilakukan ialah menaikkan mutu batu bara dan kemudian memfungsikannya sebagai pengganti bahan bakar minyak dengan modifikasi sedikit-dikitnya peralatan yang semula memakai bahan bakar minyak. Hal ini memungkinkan pada sektor industri dan sektor pembangkit tenaga yang banyak memakai burner bahan bakar minyak, yang sangat dominan bila dilihat dari sisi kuantitas pemakaian bahan bakar.

Penelitian ini dipumpunkan pada pemakaian batu bara yang sudah ditingkatkan mutunya untuk pengganti bahan bakar minyak, yaitu sebagai bahan bakar pada burner industri. Batu bara terlebih dahulu dicampur dengan air yang selanjutnya disebut sebagai campuran batu bara air (CBA) dengan komposisi tertentu sehingga kekentalannya mirip dengan bahan bakar minyak berat. CBA digunakan langsung pada burner untuk dibakar. Pemahaman tentang ciri pembakaran yang meliputi segi pengkabutan CBA, konsentrasi batu bara pada CBA, nisbah CBA dan udara pada pengkabutannya, tekanan semprotan, dan bentuk nosel terlebih dahulu diperdalam. Selanjutnya dirancang dan dibuat prototipe nosel burner yang memenuhi harapan pembakaran CBA, lalu diuji di laboratorium.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa modifikasi sistem nosel burner yang semula memakai minyak berat memungkinkannya untuk dipakai oleh CBA, dengan perhitungan daya kalor yang harus disesuaikan lagi. Bentuk batu bara menjadi CBA juga memudahkan cara pengangkutannya, yaitu dengan sistem jaringan pipa yang sebelumnya dipakai untuk sistem jaringan bahan bakar minyak. Hasil penelitian ini masih perlu dielaborasi untuk mendapatkan kondisi pembakaran yang stabil.

Penelitian ini merupakan bagian dari rangkaian penelitian jangka panjang terpadu mengenai usaha pemberdayaan hasil tambang batu bara Indonesia yang menjadi topik unggulan Laboratorium Termodinamika PPAU-IR-ITB pada 10 tahun terakhir, yang meliputi penelitian perbaikan dengan menggunakan steam drying dan coating, bricketing, transportasi CBA menggunakan pipa, dan perluasan materi penelitian pada gambut sebagai cikal bakal batu bara yang juga banyak ditemui di Indonesia.

Adopted by @_pararaja from Hibah Bersaing

Mencari Bentuk Pengembangan Sumber Daya Manusia Pertanian bagi Sistem Pertanian Berbudaya Industri

Sumardjo
Departemen Ilmu-Ilmu Sosial Ekonomi, Institut Pertanian Bogor

Persaingan bebas di era globalisasi ekonomi dan peningkatan kesadaran konsumen atas mutu produk pertanian menuntut kemandirian petani. Kemandirian petani dicirikan antara lain oleh perilakunya yang modern, efisien, dan daya saing yang tinggi. Petani yang mandiri ialah mereka yang mempunyai kapabilitas mengelola usaha tani yang adaptif terhadap perubahan lingkungan sosial dan fisik. Petani mandiri juga dicirikan oleh kemampuan bekerja sama dengan pihak lain dalam usahanya secara saling menguntungkan. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi tingkat kesiapan petani, berupa tingkat kemandirian mereka dalam menghadapi tantangan, tuntutan yang berkembang menjelang dan di era globalisasi ekonomi tersebut. Selanjutnya, dirumuskan konsep model penyuluhan pertanian yang efektif untuk pengembangan kemandirian petani.

Penelitian dilakukan di empat kabupaten yang mewakili empat zona wilayah pertanian Jawa Barat, yaitu Indramayu (zona utara), Bandung (zona tengah), Cianjur (zona selatan), dan Bogor (Botabek). Responden terdiri atas 1.185 petani. Lokasi penelitian mewakili lahan sawah dan lahan kering; responden petani ditentukan dengan teknik stratified random sampling menurut konsep Rogers dan Schoemakers.

Secara umum, petani di Jawa barat masih memiliki tingkat kemandirian yang rendah, dengan skor nilai rata-rata secara kumulatif 65 dari skala maksimum 100. Skor rendah terutama dari segi perilaku daya saing, yaitu di bawah 50. Masih terdapat kesenjangan tingkat kemandirian di antara lapisan petani, terutama di zona selatan dan tengah Jawa Barat. Petani lapisan atas terutama telah mempunyai wawasan kemodernan dan keefisienan yang cukup baik, namun belum ditunjang dengan sikap dan keterampilan yang sejalan, sehingga perilaku daya saingnya pun menjadi sangat lemah. Kelemahan tersebut, khususnya segi daya saing dan keefisienan berkaitan erat dengan lemahnya aksesibilitas petani terhadap sarana produksi dan pemasaran hasil usaha tani. Pada saat ini, keterpaduan berbagai kelembagaan penunjang sistem agribisnis terhadap komitmen pengembangan usaha tani masih sangat lemah dan ini telah menjadi titik lemah penting dalam pengembangan penyuluhan pertanian yang dimaksudkan untuk pengembangan kemandirian petani.

Model penyuluhan dengan pendekatan model penyuluhan dialogis, hadap-masalah (humanis), dan dengan model komunikasi konvergen secara nyata lebih efektif untuk meningkatkan kemandirian petani dibandingkan model penyuluhan yang sentralistik, top-down (transfer of technology), dan dengan model komunikasi yang linear. Pada saat ini ada gejala transformasi implementasi penyuluhan dalam masyarakat pertanian di Jawa Barat dari pola penyuluhan yang berciri top-down, sentralistis dengan model komunikasi yang linear (dehumanis) menuju ke pola penyuluhan konvergen yang berciri partisipatif, desentralisitis dengan model komunikasi konvergen (humanis), dan karena itu penyuluhan makin berdampak pada meningkatnya kemandirian petani. Hal itu sejalan dengan makin menonjolnya peranan swasta dan LSM dalam praktik penyuluhan tersebut.

Adopted by @_pararaja from Hibah Bersaing