IV. INDUKSI KULTUR AKAR RAMBUT HAIRY ROOT Trichosanthes cucumirena L. var anguina L. Haines
UNTUK MENDAPATKAN PROTEIN BIOAKTIF
A. PENDAHULUAN
Akar tanaman merupakan sumber berbagai senyawa yang sangat berguna bisa berupa metabolit primer, metabolit sekunder, atau ensim. Senyawa-senyawa
tersebut banyak digunakan dalam industri farmasi, agrokimia, dan industri lainnya seperti untuk penambah rasa flavor serta pengharum fragrancies. Produk akar
yang telah banyak digunakan misalnya akar Gentiana sp untuk pengobatan malaria, akar Valeriana spp. sebagai stimulan dan perlakuan nervous disorder,
ginsenoid dari akar Panax quinquefolium, insektisida rotenon dari akar Derris elliptica
, dan minyak essensial dari akar kayu cendana. Savary dan Flores, 1992.
Untuk mendapatkan metabolit dari akar tanaman dapat diperoleh secara in vivo
dengan mengekstrak langsung dari akar tanaman di lapang dan secara in vitro melalui kultur sel atau kultur organ. Kendala yang sering terjadi pada kultur
in vitro antara lain pada tingkat sel seringkali metabolit yang diinginkan tidak
terbentuk, atau terbentuk dalam jumlah sangat kecil. Pada kultur in vitro diperlukan ZPT untuk menjaga kelangsungan pertumbuhan sel atau jaringan.
Menurut Baiza et al. 1999, pemberian ZPT pada suatu kultur secara terus menerus dalam waktu lama dapat mengubah komposisi genetik sel, dan
mempengaruhi kestabilan pertumbuhan dan metabolit yang dihasilkan. Kultur in vitro yang lebih menjanjikan adalah kultur akar rambut melalui
bantuan Agrobacterium rhizogenes yang mampu mentransfer sebagian materi genetiknya T-DNA dari Ri root inducing-plasmid ke genom tanaman. Ekspresi
T-DNA dari Ri-plasmid pada tanaman transgenik mengakibatkan tumbuhya akar adventif dari tempat infeksi.
Diantara beberapa strain dari A. rhizogenes terdapat strain agropin yang mempunyai dua T-DNA yaitu TR-DNA dan TL-DNA. TR-DNA membawa gen
iaaM dan iaaH yang meregulasi biosintesis auksin, sedangkan pada TL-DNA
terdapat empat lokus yang disebut root locus A- D rol A -D yang berpengaruh terhadap fenotipe akar transgenik yang dihasilkan Nilsson dan Olsson, 1997.
Seperti halnya A. tumefaciens, A rhizogenes mampu mentrasfer satu atau lebih T-DNA yang berbeda secara simultan. Dengan terintegrasinya T-DNA dari
A. rhizogenes dalam genom, kultur akar transformasi akar rambut dapat tumbuh
dan berkembang tanpa ZPT eksogen. Akibatnya dapat mengurangi biaya produksi dan mempunyai kestabilan genetik tinggi, sehingga pertumbuhan kultur dan
metabolit yang diproduksi juga lebih stabil. Maldonado-Mendoza et al. 1993 melaporkan bahwa kultur akar rambut
Datura stramonium tetap stabil dalam laju pertumbuhan serta level produksi
hiosyamin dan scopolamin meskipun telah disubkultur berulangkali selama 3-5 tahun. Bahkan Baiza et al 1999 mengamati kultur akar rambut tersebut setelah
umur 8 dan 10 tahun ternyata masih mempertahankan kestabilan jumlah kromosom seperti jumlah kromosom dari kultur awal. Menurut Savary dan Flores
1994 kultur akar rambut selain mempunyai kestabilan genetik tinggi, lebih mudah penanganannya dibanding kultur in vitro lainnya, dan memungkinkan
untuk menghasilkan sejumlah biomasa dalam waktu singkat karena pertumbuhannya sangat cepat.
Dari beberapa spesies anggota familia Cucurbitaceae yang berhasil diinduksi akar rambut antara lain Luffa cylindrica dengan A. rhizogen NCPPB
1855 di Toppi et al. 1996, Cucurbita pepo dengan A. rhizogenes strain NCPPB 1855 di Toppi et al. 1997, sedangkan Tumilisar 2001 berhasil menginduksi
Luffa cylindrica dengan A. rhizogenes LBA 9457. Spesies lainnya T. kirilowii
dengan A. rhizogenes ATCC strain 15834 Savary dan Flores, 1994 dan T. cucumerina
dengan A. rhizogenes LBA 9457 Sukma, 2003. Kultur akar rambut dari Cucurbitaceae yang menghasilkan protein bioaktif
antara lain kultur akar rambut Trichosanthes kirilowii Maxim var japonicum Kitam TKMJK, T. Bracteata Voigt, T. cucumeroides Maxim, dan T. cucumerina
var anguina L Greb. yang memproduksi protein penginaktivasi ribosom trichosanthin dan protein mirip trichosanthin Savary dan Flores, 1994. Selain itu
kultur akar rambut Luffa cylindrica L. Roem, memproduksi protein luffin yang menghambat sintesis protein pada lisat retikulosit kelinci di Toopi et al. 1996,
dan memproduksi protein bioaktif yang menghambat proliferasi galur sel kanker K562, Hela dan Melanoma in vitro Tumilisar, 2001.
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kultur akar rambut yang dapat
tumbuh dan berkembang dengan stabil dalam medium tanpa ZPT, dan menghasilkan protein bioaktif dengan rendemen dan aktivitas tinggi, serta
mempunyai BM 20-40 kDa.
C. BAHAN DAN METODE 1. Tempat, Waktu, dan Bahan Penelitian
Kategori