Contoh Resensi Jurnal dan Artikel Ilmiah [+DOC]

I.PENDAHULUAN

Morinda citrifolia (Gambar 1) atau yang dikenal dengan mengkudu adalah salah satu spesies dari family Rubiaceae.

Tumbuhan ini banyak terdapat di Asia Tenggara dan dibudidayakan sebagai salah satu tanaman herbal. Sebuah survei telah dilakukan oleh para dokter dan praktisi medis dengan hasil bahwa mengkudu memiliki   manfaat   sebagai   obat beberapa

penyakit, seperti kanker, gangguan pencernaan, diabetes, dan penyakit jantung. Ahli biokimia telah meneliti adanya senyawa-senyawa penting dalam Morinda citrifolia yang berperan pada sisi farmakologis tersebut.

Setiap tumbuhan memiliki kemampuan untuk melakukan sintesis senyawa metabolit primer seperti karbohidrat, protein, dan lemak. Pada kondisi tertentu, beberapa tumbuhan memungkinkan untuk melakukan sintesis senyawa metabolit sekunder, sebagai bentuk tindakan adaptasi dengan lingkungan yang buruk. Senyawa – senyawa metabolit sekunder yang telah diteliti terbukti memiliki banyak manfaat, salah satunya dalam bidang farmakologi.

Morinda citrifolia adalah salah satu tumbuhan yang mampu menghasilkan beberapa metabolit sekunder, antara lain flavonoid, anthraquinon, dan senyawa- senyawa fenolik lainnya. Senyawa anthraquinon (Gambar 2) yang dihasilkan oleh tumbuhan ini memiliki manfaat sebagai obat, antara lain antitumor, antiviral, antibakteri, antiplasmodium, dan antikanker (Wang et al., 2002; Rao et al., 2006; Osman et al., 2010; Young Se Jang et al., 2013).

Oleh karena itu, pada resensi jurnal ini akan dibahas lebih dalam mengenai senyawa metabolit sekunder  anthraquinon  dari  Morinda  citrifolia, jalur  biosintesisnya,  hingga  pada  tahap  pembahasan produksi dan scaling-up senyawa dalam bioreaktor.

II. BIOSINTESIS SENYAWA ANTHRAQUINON

Pada jurnal acuan, Regulation of Anthraquinone Biosynthesis in Cell Cultures of Morinda (Marc Stalman, et al.; 2002), dijelaskan secara rinci mengenai biosintesis senyawa metabolit sekunder anthraquinon . Salah satu jalur biosintesis yang ditempuh untuk mendapatkan senyawa anthraquinon adalah jalur shikimate (shikimate pathway).

Jurnal acuan dengan judul Biosynthesis of anthraquinones in cell cultures of Cinchona ‘Robusta’ proceeds via the methylerythritol 4-phosphate pathway (Ying-Shan Han, et.al.; 2001) juga membantu menjelaskan jalur biosintesis anthraquinon.

Biosintesis senyawa anthraquinon berasal dari proses katabolisme glukosa melalui jalur shikimate. Regulasi pembentukan anthraquinon dibantu oleh beberapa enzim, antara lain: DAHP sintase untuk pembentukan DAHP, DHQ sintase untuk pembentukan DHQ, 3-dehidroquinate dehydratase untuk pembentukan 3-dehidroshikimic acid, shikimate dehydrogenase untuk

pembentukan shikimate, serta Isochorismate Sintase (ICS) untuk mengubah chrosimate menjadi isochrosimate, yang selanjutnya membentuk anthraquinon. Untuk mempermudah pemahaman lebih lanjut, berikut merupakan bagan jalur biosintesis anthraquinon.

Di samping itu, pembentukan metabolit sekunder juga memiliki inhibitor sehingga memungkinkan anthraquinon tidak dapat disintesis. Inhibitor yang dibahas pada jurnal acuan ini adalah glyphosate, dan dua auksin sintetis, yaitu 2,4- Dichlorofenoxyacetic acid (2,4-D) dan 1-naphthalenacetic acid (NAA). Proses inhibisi glyphosate yaitu menghambat pembentukan chorismate dari shikimate, sedangkan proses inhibisi 2,4-D dan NAA adalah penghambatan aktivitas ICS.

Jalur yang dihambat oleh glifosfat Jalur yang dihambat oleh 2,4-D dan NAA

Selain inhibitor, jalur biosintesis anthraquinon juga menghasilkan produk sampingan karena adanya aktivitas enzim lain. Salah satu enzim yang ikut bekerja adalah chorismate mutase (CM) yang mengubah substrat chorismate menjadi prephenate, yang kemudian menjadi asam amino fenilalanin dan tirosin.

III. PENGARUH CO2 TERHADAP BIOSINTESIS ANTHRAQUINON PADA BIOREAKTOR KULTUR MORINDA CITRIFOLIA

Pada jurnal utama yang berjudul CO₂ enriched microenvironment induces biosynthesis of anthraquinons, phenolics, and flavonoids in bioreactor cell suspension cultures of Morinda citrifolia (L.): the role of antioxidants and enzymes (Young Se Jang, et al.; 2013), dibahas mengenai pengaruh penambahan CO₂ pada kultur sel suspensi Morinda citrifolia terhadap produksi senyawa metabolit sekunder anthraquinon, fenolik, dan flavonoid dalam bioreaktor balloon type bubble. Produksi anthraquinon pada bioreaktor ini akan menjadi fokus.

Pertumbuhan sel dan pembentukan metabolit sekunder dalam bioreaktor (untuk scaling-up) dipengaruhi beberapa faktor, yaitu fisik, kimiawi, serta pengaruh komposisi gas (dalam hal ini CO₂). Seperti yang telah diketahui, CO₂ memiliki peran dalam jalur fotosintesis, yaitu menjadi bahan untuk reaksi gelap- siklus Calvin-Benson sehingga menghasilkan senyawa gula (karbohidrat). Peningkatan CO₂ mengakumulasi banyaknya senyawa sukrosa; sukrosa dapat meningkatkan produksi anthraquinon (Komaraiah P, et. al.; 2005)

Penelitian jurnal ini menyatakan bahwa pemberian CO₂ dengan konsentrasi meningkat dapat memengaruhi pembentukan metabolit sekunder, khususnya antrhraquinon. Hal tersebut didapat berdasarkan data hasil penelitian bahwa jumlah maksimal anthraquinon terdapat pada pemberian CO₂ sebesar 2.5-5% (Tabel 1).

Penambahan CO₂ pada kultur memengaruhi jalur biosintesis anthraquinon, yaitu meningkatkan aktivitas shikimate dehydrogenase (SKDH) sehingga terbentuk senyawa shikimate lebih banyak yang kemudian akan dikonversi lebih lanjut hingga akhirnya menjadi senyawa anthraquinon. Hasil penelitian ini kemudian didukung oleh penelitian jurnal acuannya yang membahas jalur biosintesis anthraquinon (Gambar 3).

Di samping itu, penambahan CO₂ juga berpengaruh pada hasil pertumbuhan biomassa (pertumbuhan primer): biomassa tertinggi didapat pada konsentrasi CO₂ yang rendah (Tabel 2), semakin tinggi konsentrasi CO₂, semakin sedikit jumlah biomassa yang dihasilkan. Hasil ini berbanding terbalik dengan pembentukan metabolit sekunder.

Senyawa CO2 juga berpengaruh pada aktivitas enzim antioksidan (SOD, CAT, G-POD) terhadap senyawa H2O2 dan Malondialdehida (MDA). Senyawa CO2 yang diberikan pada kultur bioreaktor terdisosiasi menjadi HCO3- dan H+, kemudian menginduksi Reactive Oxygen Species (ROS), menginduksi tegangan oksidatif, lalu menurunkan pH.

Ketika konsentrasi CO2 ditambah, terbentuk CO3- dan HCO4- yang menyebabkan adanya senyawa H2O2. Senyawa H2O2 merupakan racun yang akan menghambat pertumbuhan primer (biomassa) karena akan terjadi ketidakteraturan pada fase pembelahan sel dan replikasi DNA sehingga komponen sel dapat rusak.

Peningkatan CO2 akan meningkatkan aktivitas SOD-CAT-GPOD untuk menghancurkan H2O2 dan MDA (untuk mempertahankan pertumbuhan primer), tetapi aktivitas ketiga enzim tersebut hanya mampu berjalan pada konsentrasi CO2 0.5%-1%,. Ketika konsentrasi CO2 sudah ditingkatkan sampai 5%, aktivitas GPOD-SOD tidak dapat menghancurkan H2O2 dan (MDA). Keberadaan H2O2 dan MDA membuat sel dalam keadaan stress. Dalam keadaan ini, metabolit sekunder (khususnya anthraquinon) dapat terbentuk.

DAFTAR PUSTAKA

Komaraiah P, P.B Kavi Kishor, Maria Carlsson, Karl-Eric Magnusson, Carl Fredrik Mandenius. 2005. Enhancement of anthraquinone accumulation in Morinda citrifolia suspension cultures. Plant Sci. 168:1337-1344

Stalman, M., Anne-Marie Koskamp, Rianne Luderer, Juanita H.J. Vernooy, Jobien C. Wind, George J. Wullems, Anton F. Croes. 2002. Regulation of anthraquinone biosynthesis in cell cultures of Morinda citrifolia. Plant Physiol. 160 (2003) 607-614.

Ying-Shan Han, Robert van der Heijden, Alfons W.M. Lefeber, Cornelis Erkelensb, Robert Verpoorte. 2001. Biosynthesis of anthraquinones in cell cultures of Cinchona ‘Robusta’ proceeds via the methylerythritol 4- phosphate pathway. Phytochemistry 59 (2002) 45-55

Young Se Jang, Md. Abdullahil Baque, Md. Humayun Kabir Shiragi, Sang-Hyun Moh, Eun-Jung Lee, Kee-Yoeup Paek. 2013. CO₂ enriched microenvironment induces biosynthesis of anthraquinons, phenolics, and flavonoids in bioreactor cell suspension cultures of Morinda citrifolia (L.): the role of antioxidants and enzymes. Australian Journal of Crop Science AJCS 7(11): 1606-1616