biotransformasi 2

Menurut Dixon 1985 dalam Wulandari 2000, boitransformasi adalah teknik pemakain enzim dalam sel tanaman untuk mengubah gugus fungsional dari komponeen kimia luar yang ditambahkan dan biasanya digunakan dalam banyak kasus untuk meningkatkan aktifitas biologik dari sturktur kimia dan biasanya meliputi aksi dari satu atau beberapa enzim berturutan untuk membentuk reaksi kimia khusus, sedangkan menurut Yeoman et al 1990 dalam Wulandari 2000, biotransformasi adalah perubahan sustrat melaui kultur hidup, sel permebilitas, enzim yang diperangkap menjadi produk yang berbeda secara kimiawi. Biotransformasi melaui kultur jaringan tanaman dapat dilakukan dengan kalutur kalus, kultur suspensi selm kultur sel amobil atau sintem sel bebas (Wulandari, 2000).
Ada beberapa syarat agar biotansformasi berhasil, adalah (1) kultur harus mempunyai enzim utama untuk mengubah dari prekusor ke produk, (2) produk harus dibentuk lebih cepat untuk menghindari dimetabolisme lebih lanjut, dan (3) kalutur harus toleransi dengan sustrat yang ditambahkan juga produk yang dihasilkan.
Biotranformasi dapat dikatalis dengan biokatalis seperti sel (yeast, fungi dan bakteri), enzim (lipase), jaringan tumbuhan dan jaringan hewan. Biotransformasi dengan kultur sel tanaman dapat menjadi suatu cara untuk mendapatkan senyawa organik dalam jumlah banyak. Tipe-tipe reaksi yang menggunakan kultur sel tanaman sebagai katalisator antara lain oksidasi, isomerasi, hidrolisis, dan glikosilasi. Transformasi sel dapat dilakukan secara biologi sehingga dapat dihasilkan senyawa metabolik sekunder yang diharapkan ataupun memproduksi senyawa biomaterial yang baru (Syahrani,2004). Selain itu, biotransforamsi merupakan salah satu sarana untuk memodifikasi struktur senyawa obat agar diperoleh aktivitas terapi yang lebih baik (Surodjo, 2008) juga mampu melakukan sintesis terhadap senyawa-senyawa kimia sebagai substrat eksogen yang dimasukkan ke dalam kultur dengan reaksi-reaksi tertentu sebagaimana transformasi yang biasa dilakukan secara kimia. (Syahrani,2004). Namun, teknik biotransformasi ini sulit dan rumit untuk dilakukan dan peralatan yang dibutuhkan cukup mahal.
Biotransformasi memerlukan biokatalis untuk terlibat pada proses difusi substat dari ekstraselular ke permukaan sel, pengankgutan antar membran, konversi didalam intraselular dan mengangkut hasil produk keluar dari sel. Pada umunya sistem tersebut aktif di lingkungan berair. Namun substrat dan produk bersifat hidropobik, dimana mereka memiliki daya larut yang rendah pada lingkungan berair. Oleh karena itu, para peneliti memberikan perhatian pada sistem biotransformasi alternatif, seperti two-phase organic system, packed bed reaktor, membrabe type reaktor, immbobilization dan gas phase biotransformation (Uzir et all, 2008).
Untuk senyawa eksogen bagi tanaman, profil produk biotransformasinya sangat tergantung pada struktur dan lingkungan gugus fungsi pada molekul senyawa tersebut. Biotransformasi dengan kultur sel tanaman bersifat enzimatis sehingga reaksinya selektif dan spesifik. Hal ini terkait dengan struktur kiral dari protein enzim, dengan demikian produk biotransformasinya bersifat stereo spesifik dan regio/enantio selektif (Syahrani,2004).
Salah satu contoh penggunaan teknik biotransformasi yang telah dilakukan adalah biotransformasi thymol, carvacrol, dan eugenol oleh kultur sel tanaman Eucalyptus perriniana. Kultur sel Eucalyptus perriniana dapat mengkonversi kandungan seperti thymol, carvacrol, dan eugenol menjadi β-glucosides dan β-gentiobiosides yang terakumulasi dalam sel. Glikosilasi oleh sel tanaman merupakan detoksifikasi dari komponen fenolik toksik yang timbul akibat metabolisme sel normal atau lingkungan sekitarnya (Shimoda, 2006).
Glikosilasi dapat mengubah senyawa yang tidak larut di dalam air dan struktur organic yang tidak stabil tadi menjadi senyawa yang larut di dalam air dan stabil dan menaikkan kemampuan farmakologinya. Glikosida dari Timol, carvacrol dan eugenol dimana susunan utamanya adalah aromatic yang menarik secara farmakologi dan sering digunakan sebagai bahan tambahan di makanan dan kosmetik. Senyawa tersebut juga dalam jumlah yang sedikit dapat digunakan untuk mensintetis senyawa glikosida seperti β-glukosida dari jalur glukosilasi (Shimoda, 2006).
Langkah yang dilakukan adalah dengan memanipulasi kultur sel. Manipulasi yang dilakukan adalah perlakuan stres pada kultur sel Eucalyptus Perriniana dengan menambahkan senyawa aromatik eugenol, thymol dan carvacrol pada kultur sel Eucalyptus Perriniana. Pemberian enzim glukosiltransferase sebagai katalisator untuk mensubtitusi gugus glukosa. Pemberian senyawa aromatik eugenol, thymol dan carvacrol pada kultur sel Eucalyptus Perriniana yang berlebih direspon oleh sel sebagai racun kemudian sel memproduksi glukopiranosil untuk menyerang gugus hidroksi senyawa tersebut dengan bantuan enzim glukosiltransferase. Selain itu perlakuan yang diberikan ada kultur sel adalah dengan perlakuan
gelap dan pada kultur protoplas masih mengandung klorofil (Shimoda, 2006).
Ada beberapa factor yang dapat mempengaruhi akumulasi metabolit sekunder yang dihasilkan pada sel kultur dari proses biotransformasi, yaitu (1) cahaya, (2) temperature, (3) proses shaker, dan (4) pH.
Contoh lainnya adalah pembuatan obat antitumor yang harganya sangat mahal yaitu vinblastin. Perusahaan Allelix Inc. di Kanada menggunakan metode biotransformasi dalam produksi vinblastin dari catharantine dan vindolin. Hasil yang didapat dari penerapan metode tersebut ternyata sangat baik. Karena itu biotransformasi seringkali dianggap sebagai salah satu dari beberapa metode dalam kultur jaringan tanaman yang paling menjanjikan dan cukup realistis untuk dikembangkan. Namun, mahalnya harga substrat yang diperlukan dalam proses biotransformasi masih menjadi kendala pengembangan metode tersebut.
Selain dapat dilakukan pada bahan alam, biotransformasi juga dapat dilakukan pada obat sintetis seperti asam mefenamat. Menurut Surojo (2008), kultur suspensi sel Solanum mammosum dapat melakukan biotransforamsi terhadap asam mefenamat dan manghasilkan konjugasi glukosil. Senyawa baru hasil konjugasi glukosil dengan asam mefenamat tersebut memperlihatkan bahwa proses biotransformasi sangat potensial untuk mendapatkan senyawa turunan asam mefenamat yang larut air.

Daftar Pustaka
Shimoda, Kei, Yoko Kondo, Tomohisa Nishida, Hatsuyuku Hamada, Nobuyoshi Makajima, Horoki Hamada, 2006, Biotransformation of Tymol, Carvacrol, adn Eugenol by Cultured Cells of Eucalyptus perriniana, Journal
Syahrani, Achmad, 2004, Produksi Biomaterial Baru secara Biotransformasi dengan Kultur Suspensi Sel Tanaman, Pidato Pengukuhan Guru Besar, Universitas Airlangga
Surodjo, Suzana, 2008, Biotransforamsi Asam Mefenamat dengan Kultur Suspensi Sel Solanum mammosum L, ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga
Uzir, Hekarl, Mashitah Mat Don, Aimi Aishah Ariffin, 2008, Production of Citronellol as an Articial Flavour Using Whole Cell Saccaromyces cerevisiae: Design of a Continuous Closed-Gas-Loop Bioreactor for Biotransformation (CCGLBB), Laporan Akhir Projek Penyelidikan Jangka Pendek, Universiti Sains Malaysia
Wulandari, Erna Tri, 2000, Potensi Kultur Suspensi Sel Kemangi (Ocimum americanum L) Untuk Biotransformasi Flavonoid, Tesis, Program Pasca Sarjana, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta