SETIS – Temporary Immersion Bioreactor Systems

1. Desain Bioreaktor Dua Wadah (Twin-Vessel Design)

Setiap unit bioreaktor SETIS memiliki:

• Wadah kultur (atas) berkapasitas 5,6 liter sebagai tempat pertumbuhan jaringan tanaman.

• Wadah media (bawah) berkapasitas 4 liter untuk menampung media nutrisi cair.

Kedua wadah dibuat dari material polycarbonate transparan yang kuat dan tahan lama, sehingga memudahkan observasi kultur selama proses berlangsung.

Selain itu, wadah dilengkapi dengan bukaan leher lebar (80 mm dan 50 mm) untuk memudahkan akses, sterilisasi, dan pembersihan.

Dimensi sistem yang relatif kompak (tinggi sekitar 30 cm) memungkinkan penempatan banyak unit dalam rak kultur laboratorium.

2. Siklus Perendaman Otomatis (Automated Immersion Cycles)

SETIS menggunakan tekanan udara terkompresi untuk mendorong media nutrisi dari wadah bawah ke wadah kultur di atas, sehingga tanaman terendam dalam media selama periode tertentu.

Setelah tekanan udara dilepaskan, media akan mengalir kembali ke wadah bawah secara gravitasi, sehingga tanaman kembali berada dalam kondisi aerasi.

Contoh siklus operasional:

• Perendaman selama 5 menit

• Dilakukan setiap 2 jam

Durasi dan frekuensi siklus dapat disesuaikan sesuai kebutuhan spesies tanaman.

Beberapa unit SETIS juga dapat dioperasikan secara bersamaan menggunakan satu sistem suplai udara dengan manifold dan valve.

Desain sistem memastikan media dapat terdrain secara sempurna, sehingga tanaman tidak terendam secara terus-menerus.

3. Kapasitas Kultur Tinggi

Berkat efisiensi sistem perendaman, setiap bioreaktor dapat menampung jumlah eksplan atau plantlet yang jauh lebih banyak dibandingkan metode konvensional, yaitu sekitar:

300 – 1200 plantlet per unit, tergantung jenis dan ukuran tanaman.

Wadah kultur memiliki permukaan dasar seluas 432 cm², memungkinkan distribusi tanaman yang merata.

Kepadatan kultur yang tinggi ini secara signifikan meningkatkan output produksi per unit area dibandingkan penggunaan botol atau tabung kultur tradisional.

4. Pertumbuhan dan Multiplikasi Lebih Optimal

Teknologi TIS pada SETIS menghasilkan laju multiplikasi yang lebih tinggi dan pertumbuhan yang lebih cepat dibandingkan media padat.

Selama fase perendaman:

• Nutrisi dan plant growth regulators (PGR) bersentuhan langsung dengan jaringan tanaman

• Penyerapan nutrisi menjadi lebih merata dan efisien

Selama fase aerasi:

• Kultur mendapatkan pertukaran gas (O₂ dan CO₂) yang lebih baik

• Risiko hyperhydricity dapat dikurangi

Siklus ini menghasilkan tunas yang lebih kuat dan sehat, serta dapat memperpendek waktu subkultur sehingga memungkinkan lebih banyak siklus produksi dalam satu tahun.

Penelitian menunjukkan bahwa TIS menghasilkan proliferasi tunas yang jauh lebih tinggi pada tanaman seperti:

• Pisang

• Nanas

• Tanaman ornamental

• Tanaman hortikultura lainnya

5. Efisiensi Tenaga Kerja dan Biaya Produksi

Penggunaan bioreaktor SETIS secara signifikan mengurangi kebutuhan pekerjaan manual, karena:

• Tidak memerlukan agen pengental seperti agar

• Tidak perlu persiapan media gel

• Tidak memerlukan pemindahan tanaman secara rutin

Media dapat diganti dengan mudah melalui wadah media bagian bawah, tanpa harus memindahkan setiap tanaman secara individual.

Selain itu:

• Sistem dapat digunakan berulang kali

• Seluruh komponen dapat disterilisasi dengan autoklaf

• Tidak memiliki tubing internal sehingga lebih mudah dibersihkan

Penggunaan media cair juga membantu mengurangi biaya bahan baku, khususnya agar dan beberapa nutrisi.

Lingkungan kultur yang lebih terkontrol juga menghasilkan kualitas plantlet yang lebih konsisten, sehingga meningkatkan tingkat keberhasilan pada tahap aklimatisasi.