Peningkatan Kadar Flavonoid pada Kultur In Vitro Akar Adventif Tanaman Sambung Nyawa dalam Bioreaktor

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin
Tanaman sambung nyawa. (Sumber: The Tanjungpura Times)

Tanaman sambung nyawa (Gynura procumbens [Lour.] Merr. adalah tanaman obat yang mengandung berbagai senyawa bioaktif seperti alkaloid, flavonoid, dan kumarin. Senyawa kaemferol, kuersetin, rutin, dan mirisetin adalah senyawa golongan flavonoid yang telah diisolasi dari daun tanaman ini. Berdasarkan data fitokimia dan kemotaksonomi dari tiga spesies Gynura, kaemferol dan kuersetin merupakan senyawa penanda flavonoid pada Gynura.

Biosintesis kaemferol dan kuersetin yang memiliki prekursor fenilalanin dan tirosin dalam jalur sikimat mengalami kondensasi pada jalur asam malonat. Fungsi jalur sikimat tidak hanya terbatas  untuk menghasilkan asam amino untuk biosintesis, namun juga digunakan sebagai prekursor untuk membentuk berbagai senyawa di dalam tanaman dalam jumlah besar, khususnya fenilpropanoid seperti flavonoid dan lignin.

Banyak studi telah menunjukkan bahwa ekstrak daun tanaman sambung nyawa memiliki aktivitas farmakologis, seperti anti-oksidan, anti-mikroba, anti-kanker, anti-inflamasi, anti-hiperglikemik dan anti-hiperlipidemik, dan memiliki aktivitas proteksi organ. Namun upaya untuk memproduksi senyawa flavonoid dari tanaman sambung nyawa yang dibudidayakan secara konvensional memiliki berbagai kendala, seperti waktu kultivasi yang cukup lama, perolehan biomassa rendah, dan konsentrasi senyawa yang diperoleh tidak stabil karena dipengaruhi oleh letak geografi, iklim, dan berbagai pengaruh lingkungan. Teknologi kultur in vitro di dalam bioreaktor telah digunakan untuk mengatasi berbagai kendala pada produksi senyawa bioaktif dari tanaman hasil budidaya konvensional.

Kultur sel dan organ tanaman muncul sebagai alternatif yang menarik untuk produksi senyawa bioaktif. Kultur sel dan organ tanaman dapat dimanipulasi untuk memproduksi senyawa metabolit yang diinginkan dan juga mengurangi produksi senyawa toksik. Berbagai teknik kultur yang berbeda telah digunakan dalam produksi senyawa flavonoid seperti kultur kalus, kultur suspensi sel, dan kultur organ.

Di antara teknik kultur yang berbeda, kultur akar adventif merupakan salah satu sistem yang paling menarik dan efisien untuk memproduksi biomassa dan senyawa bioaktif. Kultur organ, terutama kultur akar adventif di dalam bioreaktor, saat ini telah banyak dikembangkan untuk meningkatkan kadar senyawa bioaktif pada berbagai tanaman, seperti tanaman ginseng Korea (Panax ginseng),  mengkudu  (Morinda citrifolia) dan tanaman sambung nyawa (Gynura procumbens).

Studi untuk mengetahui peningkatan kadar flavonoid di dalam akar adventif tanaman sambung nyawa dilakukan dengan menambahkan senyawa prekursor fenilalanin (0, 50, 100, 200 mg/L) dan tirosin (0, 50, 100, 200 mg/L). Kultur akar adventif dibudidayakan secara in vitro dalam bioreaktor bergelembung tipe balon (ballon type bubble bioreactor) 1 L dengan volume kerja 600 mL pada medium MS (Murashige and Skoog) cair ditambah zat pengatur tumbuh IBA (indol butyric acid) 5 mg/L dan dipelihara selama 28 hari dalam kondisi gelap.

Hasil penelitian menunjukkan semakin tinggi fenilalanin yang ditambahkan ke dalam medium maka semakin tinggi kadar flavonoid (kaemferol dan kuersetin) yang dihasilkan oleh akar adventif tanaman sambung nyawa. Kadar kaemferol pada akar adventif hasil kultur di dalam bioreaktor  lebih rendah dibandingkan dengan kadar kaemferol pada akar tanaman asalnya (tumbuh dihabitat aslinya), namun kadar kuersetin pada akar adventif hasil kultur dalam bioreaktor lebih tinggi dibanding kadar kuersetin pada akar tanaman asalnya. Penambahan tirosin dengan konsentrasi 200 mg/L dapat meningkatkan kadar flavonoid baik kaemferol maupun kuersetin, walaupun biomasa akar adventif yang diperoleh semakin rendah. Penambahan tirosin ke dalam media kultur juga menyebabkan akar adventif berkembang membentuk kalus.

Berdasarkan hasil penelitian ini disimpulkan bahwa fenilalanin dan tirosin mampu meningkatkan produksi flavonoid (kaemferol dan kuersetin) akar adventif tanaman sambung nyawa. Produksi flavonoid tertinggi dicapai pada penambahan fenilalanin 200 mg/L dan tirosin 200 mg/L, sedangkan biomasa tertinggi diperoleh pada penambahan fenilalanin 100 mg/L, sedangkan penambahan tirosin menghambat pertumbuhan akar adventif. Hasil studi ini dapat digunakan sebagai dasar untuk menentukan strategi peningkatan kadar flavonoid akar adventif tanaman sambung nyawa pada volume kultur yang lebih besar. (*)

Penulis: Yosephine Sri Wulan Manuhara

Untuk lebih lengkap hasil dari riset ini, dapat diunduh pada laman

http://www.envirobiotechjournals.com/article_abstract.php?aid=9793&iid=279&jid=3

Berita Terkait

UNAIR News

UNAIR News

Media komunikasi dan informasi seputar kampus Universitas Airlangga (Unair).

Leave Reply

Close Menu