Potensi Aktivitas Antioksidan Pada Tanaman Obat Yang Dihasilkan Oleh Mikroba Endofit Sebagai Potensi Rekayasa Genetika Molekuler Melalui Gen Editing (Kajian Pustaka)
DOI:
https://doi.org/10.56630/jago.v5i2.754Keywords:
Antioksidan, Gen Editing, Mikroba Endofit, Tanaman Komoditas HortikulturaAbstract
Pencarian senyawa metabolit sekunder yang berhasiat sebagai sumber antioksidan jangka panjang dapat dihasilkan melalui metode bioteknologi yang cukup sederhana hingga modern baik dengan menggunakan kemampuan mikroba endofit sampai penggunaan teknik rekayasa genetika molekuler yang saat ini cukup populer yaitu gen editing. Jaringan tanaman yang berpotensi dalam menghasilkan mikroba endofit meliputi bunga, buah, batang, daun, akar, dan biji yang berperan penting dalam memproteksi tanaman inang dari cekaman lingkungan dan mikroorganisme pesaing. Salah satu jenis jamur mikro yaitu Muscodor albus telah terbukti mampu memproduksi campuran senyawa organik volatil dari tanaman kayu manis. Senyawa organik volatil tersebut memiliki aktivitas farmakologi sebagai sumber antimikroba dalam spektrum luas. Taxomyces andreane merupakan salah satu kapang endofit yang diproduksi dari tanaman Paclitaxel dan berpotensi dalam menghasilkan senyawa taksol yang memiliki aktivitas farmakologi sebagai sumber antikanker. Pestalotiopsis microspore merupakan salah satu kultur mikroba penghasil senyawa pestacin dan isopestacin dari tanaman Ketapang dan berfungsi sebagai sumber antioksidan maupun antikanker. Antioksidan digolongkan menjadi antioksidan endogen antioksidan enzim dan vitamin. Rekayasa genetika dengan memanfaatkan Agrobacterium tumafaciens berpotensi dalam menghasilkan sifat yang dibutuhkan atau diinginkan sesuai target melalui penyisipan gen dari organisme yang berperan sebagai pendonor gen menuju organisme penerima gen. Gen lancolate merupakan salah satu gen yang berhasil disisipkan untuk mengkode daun tomat dan merubah daun majemuk dalam kondisi besar menjadi lebih kecil. Metode gen editing yang direkomendasikan berupa CRISPR-Cas 9 karena dapat menyunting gen lancolate pada buah tomat dengan urutan genom diploid yang jelas.
References
Advenita, V. E. S. R., Mevotema, C., Situmorang, I. A., Haris, L., & Irawati, W. (2023). The Potency of Vitamin C in Tomato Plant for the Result of Genetically Modified Lanceolate Gene Through Agrobacterium Tumefaciens Using CRISPR-CAS 9. Jurnal Biologi Tropis, 23(1), 443-450.
Asalkar, A., Girish, S., & Naoley, R. (2011).Protein oxidation and antioxidant vitamins in leprosy. International Journal of Pharmaceutical Sciences and Research, 2(11), 2870.
Bandjar, F. K. (2024). Antioksidan Pada Kusta. Molucca Medica, 17(1), 74-85.
Dobrin, A., Nedelus, A., Bujor, O., Mot, A., Zugra, M., & Badulescu, L. (2019). Nutritional Quality Parameters of the Fresh Red Tomato Varieties Cultivated in Organic System. Scientific Paper Series B Horticulture, 63, 439-443. Print ISSN 2285-5653.
Dewanti, P., Islahuddin, M., Okviandari, P., Waluyo, S., Saputra, B. A., Wardiyati, T., & Sugiharto, B. (2011). Efisiensi Transformasi Tomat Lycopersicon esculentum) Dengan Gen Sosps1 Menggunakan Agrobacterium tumefaciens. Berk. Penel. Hayati Edisi Khusus, 4, 73-78.
Ezra, D., Hess, W. M. & Strobel G. A. (2004). New endophytic isolates of Muscodor albus, a volatile-antibiotic-producing fungus. Microbiology. 150, 4023-4031.
Fadillah, M. F., Rezaldi, F., Fadila, R., Andry, M., Pamungkas, B. T., Mubarok, S., Susiyanti, S., & Maritha, V. (2024). Studi Bioteknologi Komputasi (Bioinformatika) Senyawa Vitexin Pada Kombucha Bunga Telang Vitexin Sebagai Antioksidan dan Antikanker. Jurnal Gizi Kerja dan Produktivitas, 5(1), 60-67.
Ghivari, A., Suharsono, & Sompid, S. (2020). Konstruksi Vektor Rekombinan untuk Mengedit Gen Lanceolate Menggunakan Sistem CRISPR/Cas9 pada Tanaman Tomat (Solanum lycopersicum L.). Repository IPB.
Girish, S. (2011). Role of antioxidant vitamins in immune function in leprosy. IJCP, 2(8), 1-3.
Harper, J. K., Arif, A. M. & Ford E. J. (2003). Pestacin: a 1,3-dihydro isobenzofuran from Pestalotiopsis microspora possessing antioxidant and antimycotic activities. Tetrahedron. 59(14), 2471 2476.
Haque, M. S., de Sousa, A., Soares, C., Kjaer, K. H., Fidalgo, F., Rosenqvist, E., & Ottosen, C. O. (2017). Temperature variation under continuous light restores tomato leaf photosynthesis and maintains the diurnal pattern in stomatal conductance. Frontiers in plant science, 8, 290463.
Hughies DA. Antioxidant vitamins and immune function. In: Chalder PC,Field C, Gill H. Nutrition and Immune Function. New York: CABI Publishing;2002. p.171-91.
Hung, P. Q. & Annapurna, K. (2004). Isolation and characterization of endophytic bacteria in soybean (Glycine sp.). Omonrice. 12, 92-101.
Kurniawati, D. A., Suharsono, Santoso, T. J. (2020). Pengeditan Gen PCNA dengan Teknologi CRISPR/Cas9 untuk Perbaikan Ketahanan Tanaman Cabai terhadap Penyakit Daun Keriting Kuning. Jurnal AgroBiogen, 16, 79–88.
Kusumaningrum, S., Putra, E., & Waluyo, S. (2016). Pengaruh Konsentrasi Selenium pada berbagai Fase Pertumbuhan Tomat (Lycopersicon esculentum Mill.) Sistem Hidroponik terhadap Kandungan Likopen Buah. Vegetalika, 5, 50-66.
Matés, J. M., Pérez-Gómez, C., & De Castro, I. N. (1999). Antioxidant enzymes and human diseases. Clinical biochemistry, 32(8), 595-603.
McKenzie, R. C., Arthur, J. R., & Beckett, G. J. (2002). Selenium and the regulation of cell signaling, growth, and survival: molecular and mechanistic aspects. Antioxidants and Redox Signaling, 4(2), 339-351.
Mora, J. R., Iwata, M., & Von Andrian, U. H. (2008). Vitamin effects on the immune system: vitamins A and D take centre stage. Nature reviews immunology, 8(9), 685-698.
Mulyaningsih, E. S. (2015). Pemanfaatan Agrobacterium Untuk Transformasi Genetik Tanaman dan Jamur. LIPI, 4 (1), 26. P-ISSN: 1858-2478.
Niu, B., Vater, J., Rueckert, C., Blom, J., Lehmann, M., Ru, J. J., ... & Borriss, R. (2013). Polymyxin P is the active principle in suppressing phytopathogenic Erwinia spp. by the biocontrol rhizobacterium Paenibacillus polymyxa M-1. BMC microbiology, 13, 1-13.
Okezie I. Aruoma, Jeremy P. E. Spencer, Donna Warren, Peter Jenner, John Butler, Barry Halliwell, Characterization of food antioxidants, illustrated using commercial garlic and ginger preparations, Food Chemistry, 60, 2, (1997) 149-156.
Pambudi, A. (2009). Teknik Transformasi Genetik beberapa Tanaman Menggunakan Agrobacterium tumefaciens. Repository IPB.
Prasad AS. Zinc, infection and immune function.In: Chalder PC,Field C, Gill H. Nutrition and Immune Function. New York : CABI Publishing;2002. p.193-20.
Puspitasari, M., Rezaldi, F., Handayani, E. E., & Jubaedah, D. (2022). Kemampuan bunga telang (Clitoria ternatea L) sebagai antimikroba (listeria monocytogenes, staphylococcus hominis, trycophyton mentagrophytes, dan trycophyton rubrum) melalui metode bioteknologi fermentasi kombucha. Jurnal Medical Laboratory, 1(2), 1-10.
Ramadhan, N., Syarif, Z., & Dwipa, I. (2019). Pengaruh Pemangkasan Daun Terhadap Ild Dan Kandungan Klorofil Talas Kimpul (Xanthosoma Sagittifolium). Prosiding Seminar Nasional Hasil Penelitian Pertanian IX Fakultas Pertanian Ugm, 216. ISSN: 2442-7314.
Rezaldi, F., Ningtyas, R. Y., Anggraeni, S. D., Ma’ruf, A., Fatonah, N. S., Pertiwi, F. D., Fitriyani, F., A, L. D., US, S., Fadillah, M. F., & Subekhi, A. I. (2021). Pengaruh Metode Bioteknologi Fermentasi Kombucha Bunga Telang (Clitoria ternatea L) Sebagai Antibakteri Gram Positif Dan Negatif. Jurnal Biotek, 9(2), 169-185.
Rezaldi, F., Eman, E., Pertiwi, F. D., Suyamto, S., & Sumarlin, U. S. (2022). Potensi bunga telang (Clitoria Ternatea L) sebagai antifungi Candida Albicans, malasezia furfur, pitosprorum ovale, dan aspergilus fumigatus dengan metode bioteknologi fermentasi kombucha. Jurnal Ilmiah Kedokteran dan Kesehatan, 1(2), 1-9.
Rezaldi, F., Yenny, R. F. Y. R. F., Sugiono, S. S. S., Kurniawan, M. K. M., Saifullah, I. S. I., Rohmatulloh, R. R. R., Munir, M., Maritha, V., Ayuwardani, N., & Pamungkas, B. T. P. B. T. (2024). Formulation and Preparation of Telang Flower Kombucha Spray as a Pharmaceutical Biotechnology Product to Inhibit the Growth of Pathogenic Fungi for Horticultural Commodity Types of Shallots (Alliium cepa L). Journal of Applied Plant Technology, 3(2), 148-156.
Rezaldi, F., Utami, A. W., Wijayanti, F. E. R., Purbanova, R., Wati, D. R., Suminar, E., Kusumiyati, K., Mu’jijah, M., Faizah, N. M., Cahyono, A. T., Setyaji, D. Y., Fadillah, M. F., & Yenny , R. F. (2024). AKTIVITAS ANTIOKSIDAN PADA SEDIAAN KOMBUCHA BUNGA TELANG YANG DIRACIK DARI FORMULASI GULA AREN DAN MADU SR12 SEBAGAI PRODUK BIOTEKNOLOGI PANGAN DAN FARMASI. AGRIBIOS, 22(2), 1-10.
Rezaldi, F., Utami, A. W. U. A. W., Yenny, R. F. Y. R. F., Fadillah, M. F. F. M. F., Somantri, U. W. S. U. W., Sasmita, H. S. H., & Nurmaulawati, R. N. R. (2024). Tinjauan Rekayasa Genetika Tanaman Menggunakan Bakteri Agrobacterium tumafaciens Sebagai Pengembangan Bioteknologi Modern Dari Periode Lama Hingga Terkini. Journal of Sustainable Research In Management of Agroindustry (SURIMI), 4(2), 1-9.
Rezaldi, F., Maritha, V., Yenny, R. F., Fadillah, M. F., Sugiono, S., Saifullah, I., Rohmatulloh, R., Munir, M., Kurniawan, M., & Kolo, Y. (2024). Kajian Pustaka: Isu Isu Terkini Mengenai Produk Bioteknologi Yang Mengarah Pada Rekayasa Genetika (Gmo/Genetically Modified Organism) Serta Tidak Terbukti Secara Ilmiah Merugikan Dari Sudut Pandang (Hukum, Peternakan, Pertanian, Dan Farmasi). Jurnal Ilmiah Farmasi Attamru (JIFA), 5(2), 46-84.
Rezaldi, F., Millah, Z., Susiyanti, S., Gumilar, R., & Yenny, R. F. (2024). Peran Biotek Gen Tanaman Pada Bidang Pangan dan Farmasi Sebagai Bahan Sediaan Pangan Fungsional, Bahan Aktif Obat dan Kosmetik Natural. Jurnal Agroteknologi Merdeka Pasuruan, 8(1), 01-09.
Rezaldi, F., Maritha, V., Yenny, R. F., Saifullah, I., Sugiono, S., Rohmatulloh, R., Munir, M., Setiawan, U., & Kusumiyati, K. (2024). Formulasi Sediaan Spray Alami Pada Kombucha Bunga Telang Sebagai Produk Bioteknologi Farmasi Dan Antifungi Pada Tanaman Komoditas Hortikultura Jenis Kentang (Solanum tuberosum L). AGRIBIOS, 22(1), 1-10.
Rezaldi, F., Surya, M. S., Maritha, V., Ginanjar, I. H., & Nurmaulawati, R. (2024). Telang Flower Kombucha Solid Bath Soap As A Halal And Antimicrobial Pharmaceutical Biotechnology Product. International Journal Mathla’ul Anwar of Halal Issues, 4(1), 49-59.
Roviati, E. (2022). Rekayasa Genetika Pada Tomat. ACADEMIA, 3-6.
Saputri, M. I., Saputri, R. D., Rezaldi, F., Yenny, R. F., Roihwan, R., & Susilo, H. (2024). Aktivitas Antidiabetes Pada Senyawa Viteksin Kombucha Bunga Telang (Clitoria ternatea L) Melalui Studi Bioteknologi Komputasi (Bioinformatika). Jurnal Kesehatan Tujuh Belas (Jurkes TB), 5(2).
Shaik-Dasthagirisaheb, Y. B., Varvara, G., Murmura, G., Saggini, A., Caraffa, A., Antinolfi, P., ... & Pandolfi, F. (2013). Role of vitamins D, E and C in immunity and inflammation. J Biol Regul Homeost Agents, 27(2), 291-295.
Shankar AH, Prasad AS. Zinc and immune function: the biological basis of altered resistance to infection. Am J Clin Nutr.1998;68:447S-63S.
Silalahi, M. (2015). Bahan Ajar Morfologi Tumbuhan. Jakarta Timur: Prodi Pendidikan Biologi Universitas Kristen Indonesia.
Situmeang, B., Shidqi, M. M. A., & Rezaldi, F. (2022). The effect of fermentation time on antioxidant and organoleptic activities of bidara (Zizipus spina CRISTI L.) KOMBUCHA DRINK. Biotik: Jurnal Ilmiah Biologi Teknologi dan Kependidikan, 10(1), 73-93.
Stephensen, C. B. (2001). Vitamin A, infection, and immune function. Annual review of nutrition, 21(1), 167-192.
Strobel, G., & Daisy, B. (2003). Bioprospecting for microbial endophytes and their natural products. Microbiology and molecular biology reviews, 67(4), 491-502.
Sukiman, H., & Nuriyanah, N. (2016). Potensi bakteri endofitik dari tanaman keladi tikus sebagai penghasil zat antimikroba dan antioksidan. Biopropal Industri, 7(1), 27-34.
Taechowisan, T., Lu, C., Shen, Y. & Lumyong, S. (2005). Secondary metabolites from endophytic Streptomyces aureofaciens CMUAc130 and their antifungal activity. Microbiology. 151, 1691-1695.
Taupiqurrohman, O., Rezaldi, F., Fadillah, M.F., Amalia, D., & Suryani, Y. (2022). Anticancer potency of dimethyl 2-(2-hydroxy-2-methoxypropilidine) malonate in kombucha. Jurnal Biodjati, 7(1), 86-94.
Telang, P. S. (2013). Vitamin C in dermatology. Indian Dermatology Online Journal, 4 (2), 143-146.
Triana, O., Sarjono, P. R., & Mulyani, N. S. (2017). Isolasi bakteri endofit pada rimpang jahe merah (Zingiber officinale Linn. Var Rubrum) penghasil senyawa antioksidan. Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi, 20(1), 25-29.
Vazquez CM, Netto RS, Barbosa KB. Micronutrients influencing the immune respon in leprosy. Nutr Hosp. 2014;29:26-36
Widowati, T., Bustanussalam, B., Sukiman, H., & Simanjuntak, P. (2016). Isolasi dan identifikasi kapang endofit dari tanaman kunyit (Curcuma longa L.) sebagai penghasil antioksidan. Biopropal Industri, 7(1), 9-16.
