## RESEARCH ARTICLE

## Genetic Study of Phenylthiocarbamide (PTC) Taste Sensitivity In Population of The Osing in Kemiren Village-Banyuwangi
(Studi Genetik Terhadap Kemampuan Mengecap Phenylthiocarbamide (PTC) Pada

## Populasi Suku Osing Desa  Kemiren Kabupaten Banyuwangi)
Fenny Indriani, Syubbanul Wathon, Rike Oktarianti *)
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jember Jl. Kalimantan 37 Jember 68121 Indonesia

## ABSTRACT
The ability to taste phenylthiocarbamide (PTC), is autosomal trait inherited in a simple Mendelian recessive pattern. The frequency of Taster and non-Taster allele is  varies in different populations. The purpose of the research is to investigate the prevalence, gene frequency and genotype frequency of taster (T) and non taster (ts of Osing population in Kemiren-Banyuwangi. PTC serial dilution method was used to assess the PTC Taster and non-Taster phenotypes. The Hardy–Weinberg method was used to determine allele frequencies. The total of  samples were 227 people,  male were 117 and female were 110 with age range of 15–30 years were randomly selected. The result showed that the Osing population as Taster were 210 (92,52%) and non Taster were 17samples (7,48%) . The allele frecuency of Taster (T) was 0,73 and non Taster (t) was 0,27 respectively. The genotype frequency of dominant Taster (TT) was 0,54, heterozygosity Taster (Tt) was 0,39, and genotype of non Taster (tt) was 0,07 .
Kemampuan mengecap rasa pahit dari Phenylthiocarbamide (PTC) merupakan model inhereditas autosomal resesif hukum Mendel sederhana. Frekuensi alel Taster dan non Taster bervariasi di setiap populasi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui prevalensi alel, frekuensi gen, dan frekuensi genotip individu Taster (T) dan non Taster (t) pada populasi Suku Osing Desa Kemiren Kabupaten Banyuwangi. PTC merupakan senyawa yang sering digunakan untuk megetahui fenotip ( Taster dan non Taster ) suatu individu. Keseimbangan genetik frekuensi alel Taster dan non Taster diuji menggunakan metode Hukum Hardy-Weinberg. Sampel yang diamati pada penelitian ini sebanyak 227 orang dengan 117 orang laki-laki dan 110 orang perempuan berusia 15-30 tahun yang dipilih secara acak. Hasil menunjukkan bahwa 210 (92,52%) dikategorikan sebagai Taster dan 17 (7,48%) dikategorikan sebagai non Taster . Frekuensi alel Taster (T) sebesar 0,73 dan non Taster sebesar 0,27. Frekuensi genotip Taster dominan(TT) sebesar 0,54, Taster heterozigot (Tt) sebesar 0,39, dan non Taster (tt) sebesar 0,07.
Keywords: Phenylthiocarbamide (PTC), Taster, non Taster .

## PENDAHULUAN
Suku Osing terdapat di desa Kemiren terletak 5 km dari Kota Banyuwangi dan 3 km dari pusat kecamatan Glagah. Suku ini memiliki adat istiadat yang kental dan masih  terjaga  [1].  Salah  satu  yang  unik  di  desa  ini adalah  adat  pernikahan  yang  dikenal  dengan perkawinan  Upek-Upekan.  Tradisi  ini  merupakan
sistem  perkawinan  tertutup  antara  penduduk  Osing desa Kemiren dengan penduduk Osing desa Kemiren lainnya [2]. Model perkawinan ini merupakan sistem perkawinan  endogami  [3].  Perkawinan  endogami dapat meningkatkan homozigositas dan menurunkan heterozigositas [4] atau mengurangi variasi genetik [5].
Salah  satu  variasi  genetik  pada  populasi  manusia adalah  kemampuan  mengecap  rasa  pahit  dari  PTC
*)Corresponding author: Rike Oktarianti E-mail: rike.fmipa@unej.ac.id
(Phenylthiocarbamide). Kemampuan mengecap PTC ini  merupakan  salah  satu  penanda  genetik  pada manusia[6].  Senyawa  PTC  dapat  dideteksi  oleh reseptor pengecap sebagai senyawa yang memiliki rasa hambar atau pahit bergantung pada struktur genetik setiap individu [7].
Kemampuan seseorang untuk mengecap rasa pahit dari  PTC  disebut  dengan  Taster  dan  yang  tidak mampu  mengecap  disebut  non  Taster.  Kemampuan mengecap rasa pahit dipengaruhi oleh gen autosomal dominan T. Gen autosomal dominan akan terekspresi apabila suatu individu memiliki alel dominan [8]. Gen dominan  T  akan  menutupi  alel  resesif  t  sehingga individu yang memiliki alel Tt mampu mengecap rasa pahit  dari  PTC.  Seseorang  yang  dinyatakan  sebagai Taster  terhadap  PTC  memiliki  genotip  TT  dan  Tt sedangkan yang bergenotip tt tidak dapat merasakan rasa pahit dari PTC atau disebut dengan non Taster[9].
Individu non Taster dilahirkan dari pasangan non Taster  dengan  non  Taster  atau  Taster  heterozigot dengan  Taster  heterozigot,  atau  non  Taster  dengan Taster  heterozigot.  Jumlah  penduduk  yang dikategorikan  sebagai  Taster  dan  non  Taster  dapat menunjukkan proporsi alel T dan t. Frekuensi alel T didapatkan  dari  individu  Taster.  Frekuensi  alel  t didapatkan dari individu Taster heterozigot dan non Taster[10].    Oleh  karena  perkawinan  Upek-Upekan pada suku Osing di desa Kemiren Banyuwangi dapat menurunkan variasi  genetik  maka  perlu  dilakukan penelitian tentang studi genetik terhadap kemampuan mengecap  PTC  pada  suku  Osing  desa  Kemiren kabupaten Banyuwangi.

## METODE PENELITIAN
Prosedur penelitian terdiri atas penentuan jumlah sampel,  pembuatan  larutan  PTC,  pengambilan  data, dan  analisis  data.  Sampel  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  penduduk  Suku  Osing  Desa Kemiren Kabupaten Banyuwangi yang berusia 15-30 tahun  karena  pada  usia  tersebut,  seseorang  mampu menginterpretasikan rasa dengan baik. Penetapan usia sampel  dipengaruhi  oleh  jumlah  papila.  Semakin bertambahnya  usia,  jumlah  papila  akan  mengalami penurunan.Sampel yang diamati sebanyak 227 orang dan diambil secara acak. 227 merupakan jumlah ideal yang  dapat  menggambarkan  kondisi  populasi  Suku Osing  yang volume  penduduk  berusia  15-30  tahun sebanyak  500  dengan  pertimbangan  toleransi
kesalahan  sebesar  0,05.  Sampel  yang  diambil merupakan  perwakilan  dari  setiap  dusun  di  desa Kemiren.  Pembuatan  larutan  PTC  dengan  cara melarutkan 0,133 gram kristal PTC ke dalam 100 ml ddH 2 O  steril  sebagai  larutan  no.1  sebagai  larutan dengan konsentrasi tertinggi. Larutan no.1 diencerkan sebanyak 50% untuk digunakan sebagai larutan no.2 dan  seterusnya  hingga  didapatkan  larutan  no.14 sebagai larutan dengan konsentrasi terendah [11].
Pengambilan  data  dilakukan  dengan  pemberian larutan PTC pada cotton buds ke lidah responden selama 5-10 detik. Responden diminta untuk menginterpretasikan  rasa  dari  larutan  PTC.  Apabila responden  merasakan  rasa  pahit  dari  PTC  maka responden  dikategorikan  sebagai Taster .  Apabila responden  tidak  merasakan  rasa  pahit  dari  larutan PTC no.14, maka responden dikategorikan sebagai non Taster . Analisis data yang dilakukan adalah prevalensi penduduk  yang  dikategorikan  sebagai Taster dan non Taster , frekuensi alel T dan t, dan pengujian Hukum Kesetimbangan Genetik Hardy-Weinberg.
Persentase  penduduk Taster dan Non  Taster dapat diketahui menggunakan persamaan :
Persentase Taster= Jumlah Taster Total Individu x 100%
Persentase Non Taster= Jumlah Non Taster Total Individu x 100% [8] Frekuensi  alel  T  dan  t  diketahui    menggunakan persamaan :
(p+q) 2 = 1 P 2 + 2pq + q 2 = 1 q = √q 2
p=1-q [8] Keterangan : p 2 = jumlah penduduk taster (homozigotdominan) 2pq = jumlah penduduk taster (heterozigot) q 2 = jumlah penduduk non-taster (homozigot resesif) q    = frekuensi gen resesif autosomal (t) p    = frekuensi gen dominan autosomal (T) Pengujian Hukum Kesetimbangan Genetik Hardy- Weinberg menggunakan persamaan:
= ∑ ( ) [8] Keterangan :
X 2 = nilai uji chi-square e  = expected (jumlah fenotip yang diharapkan) o  = observed (jumlah fenotip yang didapat).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kemampuan  mengecap  PTC  pada  populasi manusia  sangat  bervariasi  dan  pewarisannya  secara resesif  autosom [12].  Proporsi  fenotip  non  Taster (7,48%)  pada  populasi  Suku  Osing  Desa  Kemiren masih  tergolong  rendah  dibandingkan  dengan populasi  Suku  Jawa  (11%)[14]  dan  Suku  Tengger (10,4%)[20].  Penelitian  sebelumnya  telah  dilakukan pada  populasi  Nigeria  dan  Syed.Populasi Nigeria memiliki  proporsi  fenotip non  Taster  sebesar 29,42%[12] dan  populasi  Syed  sebesar  33,33%[13]. Perbedaan  frekuensi non  Taster  di  setiap  populasi berbeda karena setiap populasi memiliki karakteristik tersendiri [6]. Proporsi fenotip Taster dan non Taster yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 1.
Individu  non    Taster  dianalisa  lebih  lanjut  untuk mengetahui  pola  pewarisan  sifat non  Taster  dari diagram  silsilah  keluarga.  Diagram  silsilah  keluarga individu  non    Taster  dapat  dilihat  pada  Gambar  1. Individu non  Taster memiliki parental Taster dengan non    Taster,  Taster  heterozigot  dengan  Taster heterozigot,  dan  non    Taster  dengan  non    Taster. Parental  yang  tidak  teridentifikasi  diduga  memiliki genotip  Tt  karena  memiliki  keturunan  yang  bersifat non Taster.
Tabel 1. Proporsi fenotip Taster dan non Taster pada populasi  suku  Osing  Desa  Kemiren
Kabupaten Banyuwangi Fenotip Jenis Kelamin Jumlah Sampel Laki-Laki Perempuan N % N % N % Taster 105 46,26% 105 46,26% 210 92,52% Non Taster 12 5,28% 5 2,20% 17 7,48% Total 117 51,54% 110 48,46% 227 100%
Proporsi Taster pada populasi lebih besar daripada proporsi Non Taster. hal ini disebabkan karena Taster memiliki  2  kemungkinan  genotip  yaitu  TT  dan  Tt sedangkan  non Taster hanya memiliki 1 genotip yaitu tt.  Perbandingan  proporsi  Taster  dan  non  Taster adalah  2:1  sehingga  dalam  suatu  populasi  individu Taster lebih mendominasi [12].
Gambar 1. Diagram silsilah individu non Taster Keterangan : = Tidak teridentifikasi = Laki-laki Taster = Laki-laki non Taster
= Perempuan Taster
= Perempuan non Taster
Frekuensi alel T dan t pada populasi suku Osing desa  Kemiren  kabupaten  Banyuwangi  dapat  dilihat pada Tabel 2. Frekuensi alel pada populasi Suku Osing berbeda dengan populasi yang lain yang telah diamati oleh  peneliti  sebelumnya.  Perbedaan  frekuensi  alel spesifik  untuk  setiap  populasi  sehingga  dapat digunakan  sebagai  identitas  suatu  populasi [12]. Frekuensi  alel  T  lebih  tinggi  daripada  alel  t.  Alel  T bersifat dominan dan kemungkinan alel T diwariskan lebih besar daripada alel t. Sehingga alel T lebih banyak ditemukan  daripada  alel  t [9].  Frekuensialel  t  pada populasi suku Osing (0,27) tergolong rendah apabila dibandingkan  dengan  frekuensi  alel  pada  suku  Jawa yang  mencapai  0,33 [14].  Berdasarkan  data  yang diperoleh,  viabilitas  alel  t pada  suku  Osing  lebih rendah dibandingkan suku Jawa. Perbedaan frekuensi alel  pada  populasi  yang  memiliki  sistem  perkawinan yang sama disebabkan oleh perbedaan frekuensi alel parental terdahulu. Frekuensi alel yang didapatkan saat ini  merupakan  gambaran  penyebaran  gen  pada generasi sebelumnya [15].
Tabel 2. Frekuensi alel T dan t
Alel Jenis Kelamin Jumlah Sampel Laki-Laki Perempuan N Frekuensi N Frekuensi N Frekuensi T 105 0,68 105 0,75 210 0,73 T 12 0,32 5 0,21 17 0,27 Jumlah 117 1 110 1 227 1
Setiap  individu  memiliki  genotip  yang menggambarkan  suatu  sifat.  Sifat  kemampuan
mengecap rasa pahit dari PTC terdiri dari tiga genotip, yaitu  genotip  TT,  Tt,  dan  tt.  TT  merupakan homozigot  dominan  dan  menghasilkan  individu Taster.  Tt  merupakan  heterozigot  dan  menghasilkan individu Taster namun bersifat carrier. tt merupakan homozigot  resesif  yang  menghasilkan  individu  non Taster.  Individu  dengan  genotip  heterozigot  dapat mengecap  rasa  pahit  dari  PTC  karena  memiliki  alel dominan  T  yang  menutupi  sifat  resesif  dari  t[16]. Frekuensi  genotip  pada  populasi  Suku  Osing didominasi oleh genotip TT. Hal ini disebabkan karena frekuensi  alel  didominasi  oleh  alel  T  yang  memiliki viabilitas  lebih  tinggi  daripada  alel  t.  Genotip  TT memiliki alel dominan-dominan, Tt dominan-resesif, dan  tt  resesif-resesif  sehingga  pada  populasi  pada umumnya didominasi oleh genotip TT [13]. Frekuensi genotip dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Genotip pengecap PTC
Genotip Jenis Kelamin Total Laki-laki Perempuan N Frekuensi N Frekuensi N Frekuensi TT 54 0,46 69 0,62 113 0,54 Tt 51 0,44 37 0,34 88 0,39 tt 12 0,10 4 0,04 16 0,07 Total 117 1 110 1 227 1 Heterozigositas merupakan nilai yang menggambarkan  keanekaragaman  genetik.  Nilai heterozigositas yang diperoleh dari hasil penelitian ini tergolong  tinggi(0,39).  Nilai  heterozigositas  berkisar antara  0-1.  Standar  heterozigositas  suatu  populasi terdiri  atas rendah  (<20),  sedang  (20-30),  dan  tinggi (>30) [17].  Homozigositas  merupakan  nilai  yang menggambarkan keseragaman genetik yang dipengaruhi  oleh  silang  dalam  atau  inbreeding. Inbreeding  dapat  meningkatkan  homozigositas  dan mengurangi
heterozigositas[18], [19]. Nilai heterozigositas  dan  homozigositas  populasi  Suku Osing Desa Kemiren dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Heterozigositas dan homozigositas Keseragaman Alel Jenis Kelamin Total Laki-Laki Perempuan N Freku ensi N Freku ensi N Freku ensi Heterozigositas 51 0,44 37 0,34 89 0,39 Homozigositas 66 0,56 73 0,66 138 0,61 Jumlah 117 1 110 1 227 1
Hasil pengujian kesetimbangan genetik dengan tes Chi-Square  menunjukkan  nilai  tes  Chi-square adalah 0,0044  pada  derajat  bebas=  1,  dengan  nilai probabilitas terletak pada nilai kemungkinan 0.9-0.99 atau  lebih  besar  dari  0.05  (Tabel  5).  Hal  ini menunjukkan tidak ada penyimpangan yang signifikan pada  proporsi  genotip  Taster  dan  non  Taster  hasil observasi.
Tabel 5. Uji Chi Square Observed (o) Expected(e) Taster 210 210,45 -0,45 0,9025 0,0043 Non Taster 17 16,55 0,45 0,0025 0,0001 Total 227 227 0,9 0,9050 X2: 0,0044
Dengan  demikian  maka  proporsi  genotip  Taster dan  non  Taster  pada  populasi  suku  Osing  desa Kemiren  kabupaten  Banyuwangi  dalam  kategori seimbang  yaitu  memenuhi  hukum  kesetimbangan genetik Hardy-Weinberg. Kesetimbangan alel T dan t pada  populasi  Suku  Osing  diduga  disebabkan  oleh ukuran populasi yang besar, masih terdapat aliran gen, tidak terjadi mutasi dan tidak terjadi seleksi .

## KESIMPULAN
Persentase  Taster  penduduk  suku  Osing  desa Kemiren kabupaten Banyuwangi adalah 92,52% dan non  Taster  adalah  7,48%.  Frekuensi  alel  dominan Taster (T) adalah 0,73 dan alel resesif non Taster (t) adalah  0,27.    Frekuensi  genotip  Taster  homosigot dominan (TT) adalah 0,54. Frekuensi genotip  Taster heterosigot  (Tt)  adalah  0,39,  dan  frekuensi  genotip homosigot resesif non Taster (tt) adalah 0.07. Hasil uji kesetimbangan Hardy-Weinberg menunjukkan proporsi genotip Taster dan non Taster tidak memiliki penyimpangan  yang  sifnifikan  sehingga  masih memenuhi  hukum  kesetimbangan  genetik  Hardy- Weinberg.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terimakasih  kepada Universitas Jember yang telah memberikan sarana dan prasarana  demi  berlangsungnya  penelitian  ini. Bapak/Ibu  pembimbing  dan  penguji  yang  telah memberikan  saran  dalam  pelaksanaan  penelitian.
Penduduk desa Kemiren Kabupaten Banyuwangi yang telah bersedia menjadi probandus penelitian.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] R. Sufia, Sumarmi, and A. Amirudin, “Kearifan Lokal Dalam Melestarikan Lingkungan Hidup (Studi Kasus Masyarakat  Adat  Desa  Kemiren  Kecamatan  Glagah Kabu,” J. Pendidik. Teor. Penelitian, dan Pengemb. , vol. 1, no. 4, pp. 726–731, 2016.
[2] S.  Rofikoh, “Strategi  Masyarakat  Suku  Osing  dalam Melestarikan  Adat-Istiadat  Pernikahan  di  Tengah Modernisasi  (Studi  Kasus  di  Desa  Kemiren Kecamatan  Glagah  Kabupaten  Banyuwangi),” Universitas  Islam  Negeri  Sunan  Ampel  Surabaya, Surabaya, 2018.
[3] F.  Azhari,  Z.  Muttaqien,  and  S.  Kurdi, “Motivasi Perkawinan Endogami pada Komunitas Alawiyyin di Martapura  Kabupaten  Banjar  [The  Motivation  of Endogamic  Marriage  on  Alawiyyin  Community  in Martapura, Banjar],” Mu’adalah J. Stud. Gend. dan Anak , vol. 1, no. 2, pp. 85–102, 2013.
[4] R. H. . S. R. Matondang, “Langkah-langkah Strategis Dalam  Mencapai  Swasembada  Daging  Sapi/Kerbau 2014,” J. Litbang Peternak. , vol. 32, no. 2, pp. 131–139, 2013.
[5] F. . Allendorf, Conservation and The Genetics of  Population . Victoria: Blackwell Publishing, 2009.
[6] O. V. Filiptsova, I. A. Timoshyna, Y. N. Kobets, M. N. Kobets,  I.  S.  Burlaka,  and  I.  A.  Hurko, “The Population Structure of  Ukraine in Relation To The Phenylthiocarbamide Sensitivity,” Egypt. J. Med. Hum.
Genet. , vol. 16, no. 2, pp. 135–139, 2015.
[7] J. Tan, “3D Structure Prediction of TAS2R38 Bitter Receptors  Bound  to  Agonists  Phenylthiocarbamide (PTC) and 6-n-Propylthiouracil (PROP),” J. Chem. Inf. Model. , vol. 52, pp. 1875–1885, 2012.
[8] S.  .  Elord, Genetika  Edisi  Keempat .  Jakarta:  Erlangga, 2006.
[9] A.  Jaiswal, “A  Study  of   Taste  Sensitivity  of Phenylthiocarbamide  and  Colour  blindness  among the  Jats  of   District Rohtak (  Haryana  )  A Study of Taste Sensitivity of Phenylthiocarbamide and Colour Blindness  Among  The  Jats  of  District  Rohtak ( Haryana ),” no. January 2011, 2014.
[10] Suryo, Genetika  untuk  Strata  1 .  Yogyakarta:  UGM Press, 2013.
[11] M.  Fareed,  A.  Shah,  R.  Hussain,  and  M.  Afzal, “Genetic Study of Phenylthiocarbamide (PTC) Taste Perception  Among  Ssix  Human  Populations  of Jammu  and  Kashmir  (India),” Egypt.  J.  Med.  Hum. Genet. , vol. 13, no. 2, pp. 161–166, 2012.
[12] C.  G.  Alimba,  K.  O.  Adekoya,  and  B.  O.  Oboh, “Prevalence and Gene Frequencies of Phenylthiocarbamide  (PTC)  Taste  Sensitivity,  ABO and  Rhesus  Factor  (Rh)  Blood  Groups,  and Haemoglobin  Variants  Among  a  Nigerian Population,” Egypt. J. Med. Hum. Genet. , vol. 11, no. 2, pp. 153–158, 2010.
[13] G. Ara, Y. H. Siddique, T. Beg, and M. Afzal, “Gene Diversity  Among  Some  Muslim  Populations  of Western Uttar Pradesh, India,” Anthropologist , vol. 10, no. 1, pp. 5–9, 2008. [14] D. Ratmawati, “Kemampuan Mengecap
Phenylthiocarbamida  (PTC)  pada  Warga  Desa Jatigunung Kecamatan Tulakan Kabupaten Pacitan,” Universitas Jember, 2003.
[15] Darmawati, E. Suryawati, and E. Suhendri, “Frekuensi dan Penyebaran Alel Golongan Darah A B O Siswa SMUN 1 Suku Bangsa Melayu di Kecamatan Rupat Kabupaten Bengkalis Riau,” J. Biog. , vol. I, no. 2, pp. 66–69, 2005.
[16] R. Hussain, A. Shah, and M. Afzal, “Distribution of Sensory  Taste  Thresholds  for  Phenylthiocarbamide (PTC)  Taste  Ability  in  North  Indian  Muslim Populations,” Egypt. J. Med. Hum. Genet. , vol. 14, no. 4, pp. 367–373, 2013.
[17] M.  Na’iem,  Genetic  Variation  of   Shorea  leprosula Miq. In Three Population in Indonesia : Implication for Ex Situ Conservation,” Bul. Kehutan. , vol. 49, pp. 12–25, 2001.
[18] R. Faizah, S. Wening, H. Y. Rahmadi, and A. R. Purba, “The  Suspect  Symptoms  of   Inbreeding  Depression and The Homozygosity Level of  Fourth Generation of   SP450T  and  Fifth  Generation  of  Dura  Deli  Oil Palm Selfing Population,” J. Penelit. Kelapa Sawit , vol. 24, no. 2, pp. 55–66, 2016.
[19] D. Mulliadi and J. Arifin, “Pendugaan Keseimbangan Populasi  dan  Heterozigositas  Menggunakan  Pola Protein Albumin Darah pada Populasi Domba Ekor Tipis  (Javanese  Thin  Tailed)  di  Daerah  Indramayu (Prediction  Equilibrium  of  Population  Used  Blood Albumin  Pattern  of   Thin  Tailed  Sheep,” J.  Ilmu Ternak , vol. 10, no. 2, pp. 65–72, 2010. [20] SD. Maharani, "Kemampuan Mengecap Phenylthiocarbamida (PTC) pada Suku Tengger di Desa Ranupani Kecamatan Senduro Kabupaten Lumajang Propinsi Jawa Timur," Universitas Jember, 2005 .