International Symposium on Natural Medicines 2017

Tanggal 24-25 Agustus 2017 Alhamdulillah saya berkesempatan menghadiri salah satu simposium internasional di Kota Hujan, Bogor. Kegiatan yang bertajuk International Symposium on Natural Medicines tersebut mengambil tema  Sustainable Use of Natural Products for Human Health and Welfare. Berbagai peserta mulai dari beberapa negara Asia hingga Afrika turut hadir dalam kegiatan tersebut. Buah kerjasama antara Tropical Biopharmaca Research Center IPB, Metabolomics Research Cluster IPB, dan The Indonesian association of Natural Drugs Researchers membuahkan kegiatan yang  bagi saya sangat membuka wawasan kami yang saat ini sedang ini bergerak dalam penelitian tanaman obat.

Kegiatan yang dilaksanakan di IPB International Convention Center tersebut dibagi menjadi  dua sub kegiatan besar diantaranya pertama, seminar yang menghadirkan pembicara terkemuka dari Indonesia, Malaysia, Thailand, Jepang, dan Sudan. Kedua presentasi oral dan poster. Pada presentasi oral dan poster, panitia memberikan kesempatan kepada peneliti untuk menyampaikan hasil penelitian yang telah dilakukan. Sebanyak 152 orang peserta hadir pada kegiatan tersebut yang terdiri dari 75 peserta poster sisanya presentasi oral. Alhamdulillah pada kesempatan ini saya mempresentasikan poster dengan judul “ In vitro multiplication and Acclimatization of Curcuma aeruginosa”. Poster ini saya buat bersama dengan Ibu Dr. Nurul Khumaida dan Ibu Dr.  Sintho Wahyuning Ardie.  Poster ini merupakan gambaran atas penelitian yang telah saya lakukan selama beberapa tahun ke belakang. Pembiakan tanaman temu ireng secara in vitro, mulai dari sterilisasi hingga aklimatisasi.

Kegiatan simposium diawali dengan presentasi yang disampaikan oleh Bapak Prof Ocky Karna Radjasa yang merupakan perwakilan dari Direktorat Penelitian dan Jasa Kementerian Pendidikan Tinggi. Dalam presentasi yang disampaikan selama kurang lebih 30 menit beliau menyampaikan Bioprospecting of Marine Microbial Symbion. Dalam presentasinya dijelaskan bagaimana besarnya potensi yang dimiliki oleh Indonesia yang memiliki garis pantai yang cukup panjang dan keanekaragaman hayati yang tinggi. Potensi bangsa yang begitu besar ini belum dieksploitasi dengan optimal. Beliau mengungkapkan betapa besarnya potensi hewan invetebrata laut sebagai sumber produk alam yang memiliki keragaman komponen kimia yang tinggi dan berpotensi sebagai bahan baku obat dan industri. Namun brbagai macam potensi yang begitu besar dari laut kita belum bisa dimanfaatkan secara optimal. Permasalahan utamanya adalah bahwa berlimpahnya sumber daya alam di lautan ternyata belum dibarengi dengan perolehan senyawa bahan aktif yang diuji baik pre klinis maupun studi klinis. Di akhir penjelasan beliau menyampaikan bahwa penelitian mengenai produksi metabolit sekunder yang meliputi penapisan senyawanya dapat kita perhatian mikrobial penghasil metabolit sekunder perlu dilakukan lebih sistematis.

Pembicara kedua menghadirkan Ibu Prof Nor Hadiani Ismail, pengajar University Teknologi MARA, Malaysia. Sebagai negara yang dianugerahi hutan hujan tropis luas, memiliki keanekaragaman hayati yang cukup besar.  Penelitian eksplorasi tumbuhan obat terus dilakukan khususnya spesies yang telah diketahui khasiatnya secara empiris oleh masyarakat.  Beberapa spesies yang sedang dikembangkan meliputi Ficus deltoida, Renellia elliptica, dan Goniothalamus lanceolatus. Hal yang menarik disampaikan oleh Prof  Tohru Mitsunaga  dari Ghifu University yang meneliti pengaruh efek terapi dari kayu cedar Jepang terhadap aktifitas mahasiswanya di kampus. Setiap mahasiswa yang diberikan perlakuan dengan minyak kayu cedar dalam ruangan belajarnya memiliki tingkat relaksasi yang cukup tinggi. Bahkan percobaan sebelumnya dilaporkan bahwa ekstrak kayu cedar mampu menurunkan bobot badan dari mencit. Hingga saat ini formulasi kayu cedar masih dalam penelitian khususnya sebagai bahan baku obat diet.

Hal yang menarik untuk disimak adalah pemaparan yang disampaikan oleh Prof Sandra Arifin Aziz yang berjudul “Producing Standarized Raw Material in Medicinal Plant Cultivation.” Pembicara ini sekaligus menutup seminar internasional tersebut. Dalam pemaparannya beliau menyampaikan bahwa Standard Operating Prosedure (SOP) dari budidaya tanaman obat sangat diperlukan untuk memperoleh bahan baku obat yang berkualitas. Kulaitas bahan baku ini sangat penting karena berhubungan erat dengan kualitas persenyawaan yang dihasilkan oleh tanaman obat tersebut. Dengan menyiapkan standar yang baik kita dapat mencegah infeksi penyakit baik penyakit yang sedang berkembang, maupun penyakit di masa depan yang dapat berpengaruh terhadap  kualitas dan kuantitas persenyawaan yang dihasilkan. Mempersiapkan bahan baku tumbuhan obat dalam aspek budidaya bukanlah hal yang mudah. Beberapa faktor saling berpengaruh antara satu dengan yang lainnya. Faktor-faktor tersebut diantaranya ukuran bahan baku, pembibitan, penanaman tanaman di lahan, peningkatan produktifitas tanaman, pemanenan pada berbagai fase pertumbuhan, dan produksi komponen bioaktif.

Semoga seminar ini memberikan sumbangsih yang possitif bagi perkembangan dan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya penelitian tumbuhan obat, baik sektor hulu (budidaya) maupun aspek hilir (teknologi). Jika bukan kita siapa lagi, jika bukan kita kapan lagi.

MODEL REPRODUKSI DAN BIOLOGI PEMBUNGAAN UBI KAYU

Tanaman ubi kayu yang sudah berbuah

Pada umumnya ubikayu diperbanyak secara vegetatif, perbanyakan dilakukan dengan memanfaatkan batang yang telah dewasa saat panen untuk ditanam di penanaman berikutnya. Bagi rekan-rekan yang belum pernah mendengar buah atau bunga ubikayu tentunya tidak menyangka bahwa ubikayu juga bisa dikembangkan secara generatif. Walaupun demikian benih seksual dapat diproduksi ubi kayu dengan mudah melalui reproduksi generatif bergantung pada varietas dan tempat tumbuh ubi kayu. Secara alami perbanyakan secara generatif telah membentuk keragaman genetik pada tingkat petani. Sumber utama keragaman genetik ubi kayu untuk kelompok ubi kayu asal/indigenous yang terdapat pada hutan Amazon diperoleh melalui pertumbuhan benih ubi kayu lokal.

Ubikayu merupakan tanaman  monoceous (berumah satu) dengan bunga jantan dan bunga betina dalam satu tanaman. Bunga jantan memiliki jumlah yang lebih banyak bila dibandingkan dengan bunga betina. Pola pembungaan termasuk ke dalam protoginia, dimana bunga betina terbuka terlebih dahulu bila dibandingan dengan bunga betina.  Walaupun demikian pembukaan bunga betina dan jantan secara stimultan dapat terjadi selama pembungaan pada tanaman yang sama. Sehingga dapat terjadi penyerbukan sendiri dan penyerbukan silang.

Benih yang diperoleh melalui perbanyakan seksual digunakan pada program pemuliaan tanaman yang mana secara luas terjadi segregasi pada seluruh sifat tanaman yang diturunkan. hal itu menyebabkan terjadinya populasi yang memiliki heterozigositas tinggi. Benih  ubi kayu dapat digunakan sebagai filter dari serangan virus/penyakit dan dapat digunakan sebagai alternatif perbanyakan pada ubi kayu.

FAKTOR YANG BERPENGARUH TERHADAP PEMBUNGAAN  TANAMAN UBIKAYU

Faktor yang mempengaruhi pembungaan pada ubi kayu termasuk genotipe, kelembapan, kesuburan lahan, photoperiod, dan suhu lingkungan. Kebanyakan varietas ubi kayu dapat berbunga. Hal itu menunjukan bahwa terdapat terdapat hubungan antara kemampuan berbunga dengan  dengan tipe percabangan. Varietas dengan sedikit atau tidak memiliki percabangan memiliki kesulitan dalam berbunga walaupun secara fisiologis tanaman yang pertama berbunga ke emit percabangan. Rata-rata percabangan menurun ketika tanaman mengalami stress air. Permulaan pembungaan bergantung pada jumlah percabangan selama periode stres sementara pembungaan juga berkurang pada tanaman yang bercabang.

Bunga jantan ubi kayu

Pembungaan ubi kayu dapat tertunda atau tidak sama sekali karena rendahnya kesuburan tanah. Walaupun demikian, tingginya produksi bunga dan buah dapat dilihat di tanah yang miskin hara.  tingginya pembungaan pada ubi kayu terjadi saat fotoperiode lebih dari 13.5 jam. melaporkan bahwa 24^oC  adalah temperatur ideal untuk pembungaan ubi kayu dan perubahan ke atas atau ke bawah dari suhu tersebut dapat menguangi pembungaan. Pembungaan intensif di bawah kondisi semi arid altitude (+800 m dpl) dan tanah yang miskin hara juga ditemukan pada beberapa aksesi.

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI HIBRIDISASI DAN PRODUKSI BENIHTANAMAN UBIKAYU

Faktor yang mempengaruhi proses hibridisasi pada ubi kayu termasuk tidak berbunganya dan atau rendahnya produksi bunga dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu genotipe, terhambatnya synchrony pada periode pembungaan pada genotipe tertentu dan mandul jantan. Perbedaan tingkatan dari mandul jantan telah diteliti pada beberapa varietas ubi kayu.  Peneliti mempelajari variasi morfologi dari beberapa varietas ubi kayu dan melaporkan bahwa 20% varietas tersebut kehilangan anter dan mengalami mandul jantan. Ketika mengamati beberapa aksesi telah teridentifikasi beberapa tanaman ubi kayu mengalami mandul jantan. Mandul jantan dapat terjadi karena disebabkan oleh beberapa faktor yang diantaranya tapetum yang tidak normal, anomali sitologi, yang mana menyebabkan tidak adanya anter pada tanaman tersebut.

 

TEKNIK HIBRIDISASI TANAMAN UBIKAYU

Hibridisasi ubikayu secara umum dilakukan dengan dua metode penyerbukan, yaitu penyerbukan terbuka dan penyerbukan terkontrol.

Penyerbukan terbuka. Metode ini merupakan metode yang cukup sederhana dan sangat ekonomis digunakan untuk menentukan variabilitas genetik yang sangat baik. Walaupun demikian terdapat kerugian dari penyerbukan sendiri yaitu kehilangan identitas induk jantan. Keberhasilan metode ini bergantung pada tetua dengan jumlah yang cukup banyak dan memiliki karakteristik yang saling melengkapi. Itu akan menjadi tidak efisien karena bergantung pada jumlah polen dari genotipe yang tak diketahui yang mengambil bagian pada peristiwa penyerbukan silang serta mengurangi kemungkinan memperoleh individu segregan yang superior.

Teknik penyerbukan secara terbuka membutuhkan beberapa informasi dasar untuk digunakan seperti tipe spesies yang akan menjadi agen dalam proses penyerbukan, dinamisasi dari angkutan polen oleh agen dan rata-rata penyerbukan sendiri. Bunga ubi kayu memproduksi nektar yang mana menarik serangga untuk datang. Lebah secara umum merupakan agen penyerbukan pada ubi kayu. Penelitian yang dilakukan oleh CIAT bahwa serangga terdistribusi hampir 90% dari polen sejauh radius 10 meter yang mana menentukan jarak minimum diantara berbagai pencegahan terhadap persilangan yang terkontaminasi polen dari luar.

1. Penyerbukan sendiri dapat terjadi pada beberapa tanaman diantara pembungaan yang berbeda atau diantara tanaman dengan varietas yang sama yang secara fisik dipisahkan pada lahan. Kemungkinan terbesar penyerbukan sendiri pada ubi kayu ditentukan pada kebun dimana satu genotipe. Model yang digunakan untuk menduga rataan hibridisasi maksimal, meminimalkan rataan penyerbukan sendiri dan mencegah kontaminasi dari polen luar yang tak diinginkan sangatlah diperlukan. Sehingga teknik kali silang sangat disarankan pada tanaman ubi kayu.
2. Multiple Crosses (MC). MC diantara kelompok dari genotipe yang diisolasi di kebun percobaan sangat disarankan untuk lebih mengefisienkan penggunakan teknik. Efisiensi teknik ini dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor a) jarak tanam antara satu blok dengan blok lainnya b) tingkat incompability diantara genotipe c) periode pembungaan dan lamanya pembungaan d) Kualitas dari bahan tanaman e) aktivitas penyerbukan yang ditentukan oleh serangga f) Arah angin.Populasi tanaman yang seimbang secara genetik dapat ditentukan dengan memasukan data habit pembungaan dari genotipe seperti kapasitas pembungaan, pembungaan onset time, jumlah produksi bunga, sinkronisasi periode pembungaan pada genotipe dan anomali seperti male sterility dan produksi benih rendah.

Penyerbukan terkontrol (Controlled polination). Metode ini diketahui sebagai metode yang paling eisien sebab kita bisa mengetahui kedua tetuanya. Jantan dan betina sehingga mengurangi resiko unsiderable persilangan atau penyerbukan sendiri. Walaupun demikian jumlah benih yang diproduksi setiap persilangan lebih rendah dan biaya yang digunakan pun lebih tinggi. Penyerbukan terkontrol pada ubi kayu dapat dilakukan secara manual atau persilangan dialel. Kesamaan dari beberapa teknik persilangan, pengetahuan akan kapasitas pembungaan, flowering onset, dan jumlah bunga yang diproduksi merupakan hal yang sangat penting apalagi tingkat kesuburan dari bunga betina.

Persilangan manual (manual pollination). Kerusakan mekanis pada struktur bunga dari tanaman harus dihindari untuk suksesnya teknik ini. Secara normal bunga jantan dan bunga betina tidak matang secara bersamaandalam sekali mekar, beberapa bunga jantan mekar setelah bunga betina.  Bunga betina harus dijaga sebelum mereka terbuka, perlu diketahui mereka terbuka sepanjang hari. Ukuran bunga dapat menidikasikan kematangan bunga walaupun hal ini bergantung pada varietas. Walaupun demikian menjaga pendugaan dari bunga betina terbuka bergantung pada kehadiran droplet bergelatineyang mana terbentuk di dalam bunga. Lahan persilangan dikunjungi pada setiap pagi untuk mengidentifikasi masing-masing apakah akan berbunga hari itu atau tidak. Dengan hati-hati mengambil petal dari bunga betina dan bunga jantan yang mana nampak mencapai pertumbuhan maksimum, gelatenous droplet dapat teridentifikasi yang mana bunga akan terbuka hari itu dan siap untuk melalukan penyerbukan dan pembuahan.

Bunga betina yang terdapat droplet dibungkus dengan kantong yang melindunginya dari kontaminasi dari polen di luar ketika periode pembukaan. Bags terbuat dari light fabrics yang dirokemdasikan untuk melindungi dari iklim mikro yang mana bisa menyebabkan berkembangnya jamur khususnya antraknosa yang mana mampu mengganggu terbentuknya buah. Bag itu berukuran 20 cmx15 cm dan dapat menutupi seluruh bagian yang terbuka.

Buah, bunga jantan dan bunga betina yang subur atau bunga yang mana tidak terbuka, sebaiknya di buang dengan gunting. Pada waktu yang bersamaan bunga jantan harus sudah dikumpulkan dan ditempatkan pada wadah tertutup, yangsebelumnya diidentifikasi dan diberihkan dengan menggunakan alkohol. Bunga jantan dikumpulkan terlebih dahulu sebab periode pembukaan sangat pendek, yang mana ditentukan oleh kecepatan dispersal dari pollen grains oleh serangga dan pollen grain oleh kontaminasi. Kontak antara anther dengan stigma bunga betina sudah cukup untuk meyakinkan terjadinya penyerbukan.

Beberapa pemulia tanaman merekomendasikan menutup bunga sesaat setelah penyerbukan terjadi untuk mencegah kontaminasi oleh polen lain dan datangnya Anastrepha sp. Walaupun demikian lebih banyak menyebabkan hilangnya bunga yang telah mengalami penyerbukan. Masing masing teknik penyerbukan menghasilkan rata-rata 2 benih. Persen fertilisasi bergantung pada efisiensi dari teknik penyerbukan yang diaplikasikan dan viabilitas polen. Lebih dari 80% sukses dapat dicapai apabila dalam pelaksanaannya tidak mengalami masalah. Pemulia yang terlatih sanggup melakukan persilangan hingga 60 bunga per hari. Dua setengah hingga tiga bulan merupakan waktu yang diperlukan untuk pembentukan buah, pematangan, dan pelepasan.

`

Bioteknologi Tanaman Genus Curcuma (1)

Tanaman genus Curcuma menjadi sangat penting bagi perkembangan dunia pengobatan secara global karena memiliki potensi penghambatan terhadap berbagai macam gejala penyakit seperti anti peradangan, hypoclorestaemik, kolera, anti biotik, anti diabetes, anti kanker, anti virus, dan anti rheumatik. Tanaman genus Curcuma telah digunakan sebagai bahan obat  untuk mengatasi penyakit Alzheimer’s serta penggunaan lain sebagai anti serangga, aroma terapi, dan industri parfum.

Beberapa spesies dari tanaman Curcuma juga telah digunakan sebagai bahan baku pada industri karbohidrat, dan bunga potong. Beberapa nilai ekonomi genus curcuma diterangkan pada tabel 1.

Sumber : Parthasarathy et al. 2006

Bioteknologi sebagai salah satu ilmu terapan telah lama digunakan pada beberapa penelitian tanaman genus Curcuma sejak 3-4 dekade yang lalu. Curcuma longa L. atau dikenal dengan kunyit merupakan tanaman temu-temuan yang digunakan sebagai bahan baku berbagai jenis masakan. Tanaman kunyit telah menjadi fokus beberapa peneliti khususnya dalam bidang bioteknologi. Ada beberapa kegiatan yang berhubungan dengan bioteknologi yang telah dilakukan dan mencakup dalam tiga kegiatan besar diantaranya : kultur jaringan, marka molekuler, dan transformasi genetik. Marka molekuler dan transformasi genetik akan disampaikan pada tulisan selanjutnya, Bioteknologi Tanaman Genus Curcuma (2)

Kultur Jaringan

Penelitian kultur jaringan telah banyak dilakukan hingga menghasilkan beberapa protokol untuk propagasi tanaman genus Curcuma secara in vitro, kultur suspensi sel sebagai penapisan varietas dengan sifat unggulan dan digunakan pula untuk konservasi tanaman.

Pengaruh eksplan dan media. Diantara berbagai macam eksplan yang telah dicoba, tunas rimpang merupakan material yang paling banyak digunakan pada propagasi tanaman  genus Curcuma. Media MS (Murashige and Skoog) secara luas telah dikembangkan dengan penambahan zat pengatur tumbuh tanaman benzil adenin (BA) atau benzil amino purin (BAP) untuk memberikan pengaruh terhadap proliferasi tunas pada propagasi klonal secara in vitro. Hasil penelitian menunjukan respon yang beragam terhadap pengaruh BAP, artinya setiap spesies memiliki respon yang berbeda-beda. Selain penggunaan sitokinin secara tunggal, kombinasi sitokinin dengan auksin seperti NAA, kinetin, IBA, 2,4D, TDZ dan IAA pada media solid maupun cair memberikan pengaruh terhadap berkurangnya jumlah kalus, multiplikasi tunas dari tunas rimpang, dan pembungaan pada beberapa tanaman genus Curcuma. Hasil penelitian pada Curcuma zedoaria menunjukan terbentuknya kalus dari hypertropheid cortical sel parenkim pada eksplan akar. Penggunaan sukrosa telah digunakan sebagai sumber karbon terbaik bagi eksplan tanaman genus Curcuma.

This slideshow requires JavaScript.

Induksi Mutasi in Vitro. Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom. Meskipun secara biologi sebagian terbesar mutasi menyebabkan gangguan pada kebugaran (fitness) individu, bahkan kematian, mutasi sebenarnya adalah salah satu kunci bagi kemampuan beradaptasi suatu jenis (spesies) terhadap lingkungan baru atau yang berubah. Sisi positif ini dimanfaatkan oleh sejumlah bidang biologi terapan. Induksi mutasi tanaman kunyit telah dilakukan pada beberapa varietas “Suvarna” dan “Prabha” dengan menggunakan bahan kimia EMS (ethil methane sulfonat), dan secara fisik menggunakan iradiasi sinar gamma yang menghasilkan cytotypes dengan mengubah sejumlah kromosom.

Gamma chamber ukuran kecil

Keterangan menunjukan mesin diproduksi oleh India

Gamma chamber untuk sampel tanaman

Produksi Microrhizome secara In Vitro. Microrhizome memiliki keunggulan dibandingkan dengan rimpang pada umumnya, karena memiliki keuntungan dalam hal pengemasan dan transportasi, disamping konservasi plasma nutfah. Induksi microrhizome telah dilakukan dan memperoleh hasil yang menggembirakan. Dengan penggunaan media MS dan zat pengatur tumbuh BAP, NAA dan ancymidol dengan penambahan hingga 10% sukrosa telah bisa dihasilkan microrhizome pada minggu ke 8, dan cukup baik saat diaklimatisasi ke lapangan. Secara teknis induksi microrhizome dilakukan dengan menghambat kinerja BAP dan meningkatkan konsentrasi glukosa maka akan menghasilkan microrhizome yang lebih baik. Percobaan dilakukan pada media cair dengan penambahan BA dan mengurangi fotoperiodisitas yang diamati selama 30 hari.

This slideshow requires JavaScript.

MSG dan Pertumbuhan Tanaman

Perlakuan penambahan AJI-NO-MOTO® pada tanaman telah dilakukan oleh banyak orang. Pada beberapa hari yang lalu saya membaca blog Siti Fatimah Ahmad yang berasal dari Serawak, Malaysia.Blog tersebut mengulas bagaimana AJI-NO-MOTO® diaplikasikan pada tanaman hias. Hasilnya sungguh menggembirakan, terdapat banyak keunggulan tanaman dengan diaplikasikan AJI-NO-MOTO®. Seperti kita ketahui bersama AJI-NO-MOTO® adalah merek dagang untuk produk yang di dalam komposisinya terdapat senyawa monosodium glutamat atau sodium glutamat (MSG). Produsen industri makanan memasarkan dan menggunakan MSG sebagai penguat cita rasa karena zat ini meningkatkan cita rasa makanan. Nama dagang untuk monosodium glutamat selain AJI-NO-MOTO®, adalah Vetsin, dan Ac’cent.

Kristal Monosodium Glutamat (sumber : wikipedia)

Kristal MSG

Monosodium glutamat merupakan garam natrium dari asam glutamat yang merupakan salah satuasam amino non-esensial paling berlimpah yang terbentuk secara alami. Bahkan pengawasan obat dan makanan Amerika serikat atau Food and Drug Administration A.S. mengklasifikasikan MSG sebagai Generally Recognized as Safe (GRAS) atau secara umum diakui aman, bahkan Uni Eropa mengklasifikasikannya sebagai zat tambahan makanan yang diberi kode HS 29224220 dan Nomor EC E621. Selain itu Food Standards Australia New Zealand (FSANZ) menyatakan MSG juga aman dengan pemakaian pada dosis tertentu.

Profesor Kikunae Ikeda

Laminaria japonica

 

Bagaimana asal muasal MSG ?

Profesor Kikunae Ikeda (1908) mengisolasi asam glutamat sebagai bahan baku rasa baru dari ganggang laut Laminaria japonica. Untuk memverifikasi bahwa glutamat yang terionisasi merupakan penyebab rasa umami (rasa baru hasil ekstrak ganggang laut), Profesor Ikeda mempelajari kombinasi sifat rasa garam glutamat seperti kalsium, kalium, dan magnesium glutamat. Semua garam menghasilkan rasa umami. Di antara penggunaan garam-garam tersebut, sodium glutamat adalah yang paling mudah larut, sedap, dan mudah dikristalkan. Profesor Ikeda menamai produk ini monosodium glutamat dan mengajukan paten untuk membuat MSG. Suzuki bersaudara memulai produksi MSG komersial pada tahun 1909 sebagai AJI-NO-MOTO® yang artinya intisari rasa.

Sifat Kimia Asam Glutamat

Asam glutamat termasuk asam amino yang bermuatan polar. Ini terlihat dari titik isoelektriknya yang rendah, yang menandakan ia sangat mudah menangkap elektron  atau bersifat asam menurut Lewis. Tentunya masih ingat penggolongan asam basa menurut lewis. Asam adalah spesi yang mampu menerima pasangan elektron.

Asam glutamat dapat diproduksi sendiri oleh tubuh manusia dan bersifat essensial. Asam glutamat adalah salah satu asam amino yang dianggap sebagai neurotoksin, Hal ini karena ketika asam glutamat diberikan sebagai asupan melalui mulut kepada hewan menunjukan pengaruh pada bagian otak hipotalamus. Ion glutamat merangsang beberapa tipe saraf yang ada di lidah manusia. Sifat kimia ini yang dimanfaatkan oleh industri makanan khususnya penyedap. Garam turunan dari asam glutamat, yaitu MSG  sangat dikenal sebagai penyedap makanan baik di Indonesia maupun Asia Timur.

Struktur kimia asam glutamat, glutamat, dan monosodium glutamat

Produksi MSG sebagai bahan penguat cita rasa

Dari awal ditemukannya MSG telah diproduksi dengan tiga metode, yaitu :

1. reaksi hidrolisis protein nabati dengan asam hidroklorida untuk memutuskan ikatan peptida (1909 -1962). Reaksi ini dilakukan pada gluten gandum. Namun karena permintaan akan MSG semakin meningkat maka dikembangkanlah proses lainyya yaitu sintesis kimia dan fermentasi.
2. sintesis kimia langsung dengan akrilonitril (1962 – 1973) dikenal dengan sintesis pertama MSG yang dilakukan industri makanan.
3. fermentasi bakteri merupakan metode yang palin banyak digunakan saat ini. Reaksi fermentasi yang dilakukan sebenarnya sama dengan reaksi fermentasi pada anggur, cuka, yoghurt dengan penambahan natrium (Na) pada tahap netralisasi. Bakteri yang digunakan dari jenis coryneform bacteria. Produksi glutamat dilakukan dengan mengkonversi bahan yang mengandung gula seperti gula bit, gula tebu, tapioka atau molase.

Wujudnya akhir dari MSG yang dibuat berupa serbuk kristal berwarna putih dan tidak berbau yang dalam larutan terdisosiasi menjadi glutamat dan natrium. Bahan ini sangat mudah larut dalam air, tetapi tidak bersifat higroskopis dan tidak larut dalam pelarut organik.

Bagaimana MSG berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman?

Seperti penjelasan sebelumnya MSG sangat mudah larut dan terdisasosiasi menjadi natrium dan glutamat. Natrium memang bukan merupakan elemen penting bagi tanaman, akan tetapi  dalam jumlah kecil dapat berfungsi sebagai mikronutrien khususnya dalam membantu metabolisme dan sintesis klorofil. Dalam beberapa tanaman, Natrium sebagai unsur alkali dapat digunakan pula sebagai pengganti kalium dan membantu dalam pembukaan dan penutupan stomata, yang membantu mengatur keseimbangan air internal.

Bagaimana jika tanaman kekurangan Natrium? kekurangan natrium tampaknya tidak menunjukkan gejala apapun karena bukan merupakan elemen penting, dan fungsinya bisa digantikan oleh Kalium. Bagaimana jika tanaman mendapatkan natrium yang berlebih? Apabila kita memberikan natrium dalam jumlah yang cukup besar maka akan menjadi lebih toksis bagi tanaman dan berakibat pada timbulnya gejala nekrosis, hampir sama dengan toksisitas yang disebabkan oleh  mikronutrien lainnya.

Asam glutamat merupakan senyawa organik golongan yang mengandung komponen nitrogen, dikenal sebagai salah satu jenis asam amino yang berfungsi sebagai hormon pertumbuhan yang mengontrol keseimbangan nutrisi sehingga terdapat keseimbangan dalam pertumbuhan organ pada tanaman. Asam glutamat dikenal dapat menstimulasi pertumbuhan pada tanaman tingkat tinggi dengan terlibat dalam sintesis klorofil. Sehingga tanaman akan tampak lebih hijau. Klorofil sangat berperan penting dalam reaksi fotosinttesis pada tanaman.

Codiaeum variegatum L

Codiaeum variegatum L

Penelitian yang telah dilakukan oleh Mazher et al. 2011 menunjukan bahwa penambahan asam glutamat hingga 200 ppm pada tanaman Codiaeum variegatum L. dapat meningkatkan bebeapa parameter pertumbuhan seperti tinggi tanaman, jumlah daun, diameter batang, jumlah cabang, dan bobot kering dan basah tanaman yang dapat diamati pada tabel  3 di bawah ini.

Hasil tersebut tidak mengherankan karena ternyata penambahan asam glutamat pun dapat meningkatkan penyerapan hara khususnya nitrogen, posfor, dan kalsium baik pada organ daun, batang maupun akar. Unsur unsur tersebut sangat pening dalam pertumbuhan tanaman yang dapat diamati pada tabel 6 di bawah ini.

Selain berdampak pada pertumbuhan tanaman, penambahan asam glutamat juga dipercaya mampu menginduksi bunga. Gambar di bawah ini adalah padi yang telah diaplikasikan dengan asam glutamat (kanan) dan tidak (kiri). Asam glutamat dicampurkan ke dalam pupuk organik sehingga lebih mudah dalam pengaplikasiannya. Jelas terdapat perbedaan, pada tanaman dengan penambahan asam glutamat akan merangsang terbentuknya malai padi lebih cepat bila dibandingkan dengan tanaman padi yang tidak diberikan perlakuan. Hal ini sangat bermanfaat untuk mengoptimalkan karakter hasil beberapa tanaman budidaya.

Tanaman padi yang telah diaplikasikan dengan asam glutamat (kanan) dan yang tidak (kiri)

Pada tanaman pukul 8 pagi yang diaplikasikan MSG oleh Mba Siti Fatimah Ahmad, kita dapat melihat perbedaannya. Tanaman dengan penambahan MSG menunjukan ukuran dan jumlah daun yang lebih banyak, tinggi tanaman dan lebar daun yang lebih besar serta bunga yang lebih indah. Hasil ini sejalan dengan penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Namun penggunaan MSG tidak untuk ditambahkan sebagai pupuk utama, karena sebagai hormon pertumbuhan, asam glutamat bekerja hanya dalam jumlah sedikit. Kebutuhan nutrisi baik makro maupun mikro tetap dibutuhkan layaknya tanaman normal pada umumnya. Sehingga jangan sampai karena ingin memperoleh tanaman yang baik hanya ditambahkan MSG tanpa penggunaan pupuk dasar merupakan hal yang percuma.

Taanaman pukul 8 pagi yang diberikan perlakuan MSG (kiri) dan tidak (kanan) oleh Siti Fatimah Ahmad. Sumber : Siti Fatimah Ahmad

Keberhasilan Memiliki Buah Hati Melalui Solusi Modern

Dalam rangka memperingati hari Ibu tahun 2015 agrianita IPB menyelenggarakan seminar ilmiah populer dengan tema  “Upaya Peningkatan Keberhasilan Memiliki Buah Hati Melalui Solusi Modern di Auditorium Andi Hakim Nasution IPB Dramaga Bogor. Kegiatan ini dihadiri tak kurang dari 300 orang peserta yang didominasi oleh kaum wanita. Seminar ini sangat efektif dalam mendekatkan ilmu pengetahuan dengan masyarakat. Dengan istilah lain membumikan ilmu pengetahuan. Untuk mendapatkan buah hati yang diinginkan tidak semua pasangan suami isteri diberikan kepercayaan secara langsung memperoleh buah hati. Oleh karena itu peranan ilmu pengetahuan sangat diharapkan dalam memenuhi gap antara keinginan dengan kenyataan tersebut.

Saya sendiri menawarkan kepada isteri saya untuk mengikuti kegiatan ini, sehingga kegiatan program memperoleh buah hati yang sedang kami rencanakan mendapatkan tambahan pengetahuan dan pengalaman. Alhamdulillah isteri saya tidak keberatan menghadiri acara tersebut. Seminar ini menghadirkan narasumber Dr. Ivan Sini MD FRANZCOG, GDRM, SPOG dari Morula in Vitro Fertilization Indonesia dan dimoderatori oleh Prof Dr. Arief Boediono dari Ketua Departemen Anatomi, Fisiologi, dan Farmakologi Fakultas Kedokteran Hewan IPB. Dalam kesempatan ini dijelaskan oleh Dr Ivan bagaimana cara memperoleh buah hati yang didambakan  dan ditambah pula pengenalan program bayi tabung (in vitro ferilization) bagi pasangan suami isteri yang sudah lama menanti buah hati yang tak kunjung datang, baik karena alasan medis maupun non medis.

Pemateri yang hadir Dr. Ivan Sini MD FRANZCOG, GDRM, SPOG dari Morula in Vitro Fertilization Indonesia dan dimoderatori oleh Prof Dr. Arief Boediono

Pelaksanaan bayi tabung di Indonesia ternyata sudah cukup lama yaiu sejak MUI (Majelis Ulama Indonesia) menyetujui program bayi tabung dalam kondisi tertentu pada pasangan yang syah dan bukan dari pasangan yang tidak menikah, surrogate, orang tua single, atau pasangan jenis kelamin sejenis. Bayi abung pertama berhasil dilakukan pada tahun 1987 dan mengalami perkembangan pesat setelah tahun 2006.

Bioteknologi Embrio dalam Program Bayi Tabung

Kegiatan bayi tabung dilaksanakan melalui beberapa tahapan diantaranya indikasi klinis (pemeriksaan awal), stimulasin ovarium, pengambilan telur, dipertemukannya sperma dan telur dan transfer embrio. Biaya yang dibutuhkan mencapai 45-70 juta dengan tingkat keberhasilan mencapai 40%. Dihadirkan pula pasangan suami isteri yang telah berhasil melakukan program bayi tabung dengan usia anak 3 tahun berbagi pengalaman tentang program bayi tabung yang telah dilakukan. Sebuah catatan dari kegiatan seminar kali ini adalah “ Suami Isteri yang belum memiliki buah hati hendaknya dapat melakukan konsultasi secara bersama. Pemeriksaan hendaknya bukan hanya dilakukan oleh pihak istri namun harus dilakukan pula oleh pihak suami, agar harapan memperoleh buah hati yang didambakan dapat segera terealisasi”.