Jalur Biosintesis 2

Jalur biosintesis merupakan urutan pembentukan suatu metabolit dari molekul yang paling sederhana hingga molekul yang paling kompleks. Misalnya pembentukan metabolit sekunder yang diproduksi melalui jalur biosintesis yang panjang yang melibatkan banyak enzim. Selain itu, jalur biosintesis metabolit sekunder dapat terdiri dari berbagai jalur, mulai dari yang sederhana sampai dengan jalur yang rumit. Keragaman biosintesis metabolit sekunder tergantung dari go¬Iongan senyawa yang bersangkutan. Jalur yang biasanya dilalui dalam pembentukan metabolit sekunder ada tiga jalur, yaitu jalur asam asetat, jalur asam sikimat, dan jalur asam mevalonat. Untuk menghasilkan metabolit sekunder pada jalur tersebut digunakan prekursor tertentu.
Pengetahuan akan jalur biosintesis ini memungkinkan untuk melakukan modifikasi dari jalur tersebut sehingga dapat diproduksi metabolit dalam jumlah yang lebih banyak dan dalam waktu yang lebih singkat, mengetahui struktur metabolit yang dihasilkan, kemudian dapat dilakukan sintesis untuk menghasilkan derivatnya. Modifikasi dapat dilakukan dengan cara:
1. Blocking suatu jalur untuk mengoptimalkan jalur yang lain, misalnya:

Penghambatan jalur asetat-mevalonat pada pembentukan isoprene dapat meningkatkan produksi isoprene pada jalur triosa-piruvat.
2. Penambahan enzim, precursor, senyawa intermediet, atau substrat ( aktivasi enzim )
Penambahan zat-zat tersebut pada step biosintesis yang tepat dapat meningkatkan produksi metabolit.
Misalnya : Penambahan squalen pada kultur suspensi sel mimba sebagai precursor pembentukan azadirachtin dilakukan saat produksi azadirachtin meningkat. Sehingga perlu dibuat kurva pertumbuhan (Zakiyah,zulfa, et al, 2003).
3. Modifikasi kondisi lingkungan pertumbuhan
Lingkungan tertentu atau pada kondisi tertentu dapat memicu sel untuk menghasilkan suatu metabolit. Berdasarkan hipotesis yang dipercaya selama ini bahwa tumbuhan membentuk metabolit sekunder dalam kondisi tertekan, karena salah satu fungsi dari metabolit sekunder tersebut adalah sebagai bentuk respon tubuh tumbuhan terhadap kondisi lingkungan untuk mempertahankan hidupnya.
Misalnya : Inkubasi kultur tunas dari Marrubium vulgare untuk memproduksi marrubiin dilakukan pada kondisi etiolase (Raeuteur, Knoss, et al, 1997).

Untuk mencari jalur biosintesis suatu metabolit dapat dilakukan dengan cara:
1. Pemetaan jalur biosintesis, dengan cara :
a. Pendekatan klasik dengan mengidentifikasi jalur biosintesis tiap individu
b. Isolasi enzim
c. Mengkloning gen pengkode
2. Mencari database mengenai jalur biosintesis suatu metabolit yang telah diteliti

Metode “jalur biosintesis” ini memiliki beberapa keuntungan bila dibandingkan
dengan metode optimasi produksi metabolit sekunder pada kultur jaringan tanaman yang lain, diantaranya :

1. Tidak ada step tambahan untuk perlakuan kultur
2. Pelaksanaan relative mudah
3. Predictable
Saat penambahan prazat sudah dapat dipastikan dapat meningkatkan metabolit sekunder meskipun sedikit, kadar prazat yang berlebihan (melebihi kadar optimum) dapat meracuni sel terutama prazat yang bersifat toksik bagi sel.

Teknik ini juga tidak memiliki kerugian yang berarti, meskipun peneliti salah menentukan jalur biosintesis, hal ini tidak berakibat fatal bagi sel (sel tidak sampai mati) selain itu metabolit masih dapat diproduksi. Kerugian hanya sebatas pada penambahan substrat atau prazat yang salah tersebut.


REFERENSI
Knoss, W, Reuter, B, 1997, Biosynthesis of isoprenic units via different pathways :
Occurrence and future prospects, Institute of Pharmaceutical Biology,
University of Bonn, Germany

Zakiah,Zulfa,dkk, 2003, Peningkatan Produksi Azadirahtin dalam Kultur Suspensi Sel
Azadirachta indica A.Juss melalui Penambahan Skualen, Jurusan Biologi, FMIPA Universitas Tanjungpura, Pontianak