Metabolit Sekunder
Metabolit Sekunder: Jalur pembentukan dan kegunaannya
Metabolit sekunder merupakan senyawa yang dihasilkan atau disintesa pada sel dan group taksonomi tertentu pada tingkat pertumbuhan atau stress tertentu. Senyawa ini diproduksi hanya dalam jumlah sedikit tidak terus-menerus untuk mempertahankan diri dari habitatnya dan tidak berperan penting dalam proses metabolism utama (primer). Pada tanaman, senyawa metabolit sekunder mempunyai beberapa fungsi, diantaranya sebagai atraktan (menarik serangga penyerbuk), melindungi dari stress lingkungan, pelindung dari serangan hama/penyakit (phytoaleksin), pelindung terhadap sinar ultra violet, sebagai zat pengatur tumbuh dan untuk bersaing dengan tumbuhan lain (alelopati).
Senyawa metabolit sekunder mempunyai struktur yang lebih komplek dan sulit disintesa, jarang dijumpai di pasaran alasannya yakni masih sedikit (15%) yang telah berhasil diisolasi sehingga mempunyai nilai ekonomi tinggi (mahal harganya).
Jalur Pembentukan Metabolit Sekunder
Senyawa metabolit sekunder diproduksi melalui jalur di luar biosinthesa karbohidrat dan protein. Ada tiga jalur utama untuk pembentukan metabolit sekunder, yaitu 1) jalur Asam Malonat asetat, 2) Asam Mevalonat asetat dan 3) Asam Shikimat.
a. Jalur Asam Malonat
Senyawa metabolit sekunder yang dihasilkan melalui jalur asam malonat diantaranya: asam lemak (laurat, miristat, palmitat, stearat, oleat, linoleat, linolenic), gliserida, poliasetilen, fosfolipida, dan glikolipida.
Tanaman yang menghasilkan senyawa ini antara lain: Jarak pagar, kelapa sawit, kelapa, jagung, kacang tanah, zaitun, bunga matahari, kedelai, wijen, kapas, coklat, dan alpukat.
b. Jalur Asam Mevalonat
Senyawa metabolit sekunder dari jalur ini diantaranya yakni Essential oil, Squalent, Monoterpenoid, Menthol, Korosinoid, Streoid, Terpenoid, Sapogenin, Geraniol, ABA, dan GA3.
c. Jalur Asam Sikhimat
Metabolit sekunder yang disintesis melalui jalur asam shikimat diantaranya yakni Asam Sinamat, Fenol, Asam benzoic, Lignin, Koumarin, Tanin, Asam amino benzoic dan Quinon.
Contoh metabolit sekunder komersial dan kegunaannya
- Shikonin
Senyawa ini dihasilkan dari kultur sel Lithospermum erithorhizon. Kegunaan atau manfaat senyawa ini yakni sebagai anti bakteri, zat pewarna, kosmetik, untuk luka, dll. Secara alami, Sikonin sanggup diisolasi dari akar pada ketika tumbuhan umur 5 – 7 tahun, namun kandungannya hanya sekitar 1-2 %. Sedangkan produksi Sikonin melalui Kultur akar rambut memakai alat bioreaktor kapasitas 20.000 liter sanggup menghasilkan sekitar 12 – 15%. Sikonin komersial telah diproduksi oleh PT. Mitsui Petrochemical IND.
- Ginsenoida
Senyawa metabolit sekunder ini diproduksi dari akar tumbuhan Ginseng. Senyawa ini mempunyai kegunaan untuk menambah vitalitas dan banyak dipakai sebagai adonan obat dan minuman. Senyawa ini telah diproduksi secara komersial (skala industry) melalui kultur akar memakai alat bioreactor dengan kapasitas 20.000 liter oleh PT. Nitro Denco semenjak tahun 1991.
- Vinblastin dan Vincristine
Senyawa metabolit sekunder ini diproduksi dari bunga Tapak Dara (Catharanthus roseus). Senyawa ini merupakan Alkaloid untuk obat penyakit leukemia.
Adapun lintasan biosintesis senyawa metabolit Vinblastin dan Vincristine yakni sebagai berikut:
- Ajmalicine
Senyawa metabolit sekunder ini diproduksi dari Rauvolvia sp. Kegunaan senyawa Ajmalicine yakni untuk obat anti hipertensi (obat darah tinggi).
Rumus kimia dari senyawa metabolit sekunder Ajmalicine yakni sebagai berikut.
Metabolit Sekunder sebagai obat modern
- Alkaloid – Rauvolvia serpentina
- Atropine – Hyoscymus niger
- Caffeine – Coffea arabica
- Cocaine – Erythorxylon coca
- Nikotin – Nicotiana tabacum
- Quinine – Cinchona officinalis
- Scopolamine – N. niger
- Vinblastine – Catharanthus roseus
Faktor yang mempengaruhi produksi metabolit sekunder
- Formulasi/komposisi media kultur.
- Faktor fisik (suhu, cahaya,kelembaban dll).
- Faktor genetik (genotipa sel).
- Faktor Stress lingkungan (logam berat, elicitor, sinar UV).
Cara meningkatkan produksi metabolit sekunder
Produksi senyawa metabolit sekunder melalui kultur sel/jaringan tidak selalu lebih tinggi hasilnya. Padas siitem produksi metabolit sekunder memakai kultur sel/akar dengan bioreactor sanggup ditingkatkan karenanya dengan cara menambahkan senyawa pemacu atau precursor. Cara ini banyak diterapkan pada proses produksi skala industry, alasannya yakni lebih murah, cepat dan gampang membentuk senyawa akhir. Namun ada beberapa kendala dalam penggunaan precursor, yaitu lambatnya proses transport dari precursor ke dalam sel sasaran dan masih terbatasnya jenis precursor.
Prospek Penelitian Metabolit Sekunder di BB Biogen
Mengingat begitu banyaknya jenis dan kegunaan senyawa metabolit sekunder dan begitu kayanya plasma nutfah di Indonesia sebagai sumber metabolit sekunder, maka prospek penelitian dan pengembangan metabolit sekunder di Indonesia, khususnya di BB Biogen sangatlah terbuka luas dan menjanjikan. Melalui produksi metabolit sekunder spesifik akan sanggup dihasilkan produk yang sanggup dipatenkan ataupun dikomersialkan. Kekayaan koleksi plasma nutfah Indonesia yang spesifik dan belum banyak dimanfaatkan oleh Negara lain, tentunya sangat strategis untuk diteliti dan dikembangkan. Beberapa peneliti BB Biogen sudah mempunyai pengalaman dan kemampuan untuk menginduksi dan memproduksi senyawa metabolit sekunder, namun alasannya yakni bukan menjadi mandate utama BB Biogen maka penelitian di bidang ini masih kurang bahkan tidak mendapat perhatian. Untuk itu, ke depan barangkali perlu dikaji dan dipertimbangkan adanya topik-topik penelitian mengenai metabolit sekunder dengan melibatkan antar disiplin ilmu peneliti biar sanggup menghasilkan produk metabolit sekunder unggulan di BB Biogen.
0 Response to "Metabolit Sekunder"
Posting Komentar