Oleh : Prof. Dr. Alfinda Novi Kristanti, D.E.A.
MetroTimes (Surabaya) – Tanaman mampu melakukan komunikasi, baik dengan sesamanya maupun dengan makhluk hidup lain, dan dengan lingkungan tumbuhnya. Sebagi respon dari komunikasi tersebut, tanaman antara lain menghasilkan senyawa beracun bagi pemangsanya, memproduksi warna dan bau yang menarik serangga untuk membantunya berkembang biak, dan memproduksi senyawa kimia yang membantunya bertahan terhadap lingkungan yang mencekamnya. Dari proses tersebut, kemudian dikenal beribu-ribu senyawa metabolit sekunder dengan struktur yang bervarisasi, dengan berbagai bioaktivitas yang telah banyak dimanfaatkan manusia.
Seringkali tanaman menyediakan senyawa dengan potensi yang luar biasa hanya dalam jumlah yang sangat kecil. Dari kenyataan tersebut, ilmu sintesis organik berkembang pesat dalam upaya menyediakan senyawa potensial dalam jumlah besar. Upaya yang lain adalah berkembangnya teknik kultur jaringan tanaman yang berupaya menyediakan bahan tanaman yang potensial dalam jumlah besar dan seragam dalam waktu yang relatif cepat, dan yang akhir-akhir ini sangat berkembang adalah pemanfaatan teknologi nano dalam upaya lebih meningkatkan potensi bahan tanaman. Kelompok riset kami telah berfokus pada tanaman obat dan tanaman endemik Indonesia. Selanjutnya, pada orasi dipaparkan hasil riset tentang Aquillaria microcarpa (gaharu), Uncaria gambir (gambir) dan Gynura procumbens (sambung nyawa).
Pohon-pohon dari spesies Aquilaria menghasilkan kayu resin yang harum, yang dikenal sebagai gaharu. Resin gaharu yang harum dikenal sebagai bahan parfum dan wewangian lainnya. Hasil penelitian menemukan bahwa Aquilaria kaya akan kandungan chromone. Penemuan adanya chromone, mengingatkan pada senyawa golongan 2-styrylchromone yang jarang ditemukan di alam. Hingga tahun 2016 hanya dilaporkan sembilan turunan 2-styrylchromone yang berhasil diisolasi dari beberapa sumber alam padahal golongan senyawa ini dikenal memiliki bioaktivitas beragam. Oleh karena jarang ditemukan di alam, maka ketersediaannya harus dilakukan melalui sintesis organik di laboratorium.
Sintesis dengan beberapa variasi struktur benzaldehid, menghasilkan 9 senyawa golongan 2-styrylchromone. Selanjutnya dilakukan studi in silico dengan docking experiment menggunakan protein yang sering digunakan sebagai target obat potensial untuk pengembangan kemoterapi kanker. Senyawa dengan tiga gugus metoksi pada cincin benzena adalah senyawa yang paling aktif di antara senyawa hasil sintesis. Hal ini sejalan dengan pendapat seorang peneliti yang menyatakan bahwa senyawa tersebut menunjukkan aktivitas sitotoksik yang tinggi terhadap beberapa human cell lines. Selanjutnya disintesis lagi 3 senyawa turunan 2-strylchromones yang berbeda tipe. Hasil analisis in silico dengan Simulasi Dinamika Molekuler menunjukkan bahwa senyawa hasil sintesis memiliki potensi yang menjanjikan sebagai inhibitor. Rangkaian penelitian ini adalah suatu contoh bagaimana alam telah memberikan ide struktur senyawa untuk dilakukan sintesis senyawa dengan potensi aktivitas yang lebih baik dan kemungkinan untuk menyediakannya dalam jumlah besar.
Ekstrak air panas dari daun dan ranting tanaman Uncaria gambir yang diendapkan dan kemudian dicetak dan dikeringkan akan menghasilkan gambir. Gambir merupakan salah satu komoditas perkebunan Indonesia yang bernilai ekonomis tinggi. Indonesia menguasai 80% pasar ekspor terpenting dunia. Komponen utama gambir adalah catechin. Hasil isolasi menunjukkan kadar catechin dalam gambir adalah 1,8% (dalam 1 kg gambir, terkandung catechin sebesar 18 g) dengan tingkat kemurnian sebesar 90%. Catechin dapat bertindak sebagai antikanker, antiviral, antimikroba, bahkan aktivitas antioksidannya jauh lebih besar dibandingkan dengan vit. C. Selanjutnya dilakukan derivatisasi untuk meningkatkan bioaktivitas dan bioavailabilitas catechin, di mana seluruh derivat menunjukkan aktivitas antikanker terhadap sel kanker serviks lebih baik daripada catechin secara in vitro.
Selain itu, nanoteknologi juga merupakan salah satu upaya dalam meningkatkan bioaktivitas dan bioavailabilitas ekstrak gambir. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nanoenkapsulasi dapat meningkatkan aktivitas antikanker terhadap sel kanker serviks dan payudara secara in vitro, serta mengurangi toksisitas ekstrak gambir. Nano ekstrak gambir juga dapat meningkatkan aktivitas kemopreventif pada kanker payudara mencit yang diinduksi dengan benzo[α]pyrene secara in-vivo. Histologi jaringan payudara memperlihatkan perbedaan yang signifikan yang menunjukkan potensi gambir dalam bentuk nanokapsul. Gambir yang kaya akan catechin bertindak sebagai antioksidan eksogen yang mereduksi reaktif oksigen spesies (ROS). Catechin juga dapat menginduksi kadar antioksidan endogen. Hal ini secara tidak langsung dapat mencegah potensi terjadinya kanker.
Daun tanaman Gynura procumbens (sambung nyawa) telah sangat banyak dimanfaatkan untuk berbagai pengobatan karena menunjukkan berbagai bioaktivitas berkat kandungan berbagai senyawa metabolit sekunder. Bagian akar tanaman ini belum banyak dilaporkan, namun seorang peneliti telah melakukan perbandingan bioaktivitas daun dan akar. Hasilnya menunjukkan bahwa akar jauh lebih aktif dibandingkan daun. Namun, memanfaatkan akar tanaman berarti harus mencabut seluruh tanaman. Hal ini tentu membutuhkan waktu untuk menumbuhkannya kembali.
Penelitian dalam Riset Grup berfokus pada peningkatan biomasa dan kandungan metabolit sekunder menggunakan kultur akar adventif tanaman. Tujuan utama dari riset yang berkesinambungan ini adalah tersedianya bahan baku obat dari akar tanaman secara konsisten dan seragam. Upaya pengembangan potensi tanaman ini juga dilakukan dengan memanfaatkan tekonologi nano. Dari penelitian yang dilakukan dapat diketahui bahwa bentuk nanokapsul ekstrak tanaman dapat meningkatkan aktivitas anti-dengue, sekaligus menurunkan toksisitas ekstrak.
