Obat merupakan suatu bahan yang dapat meringankan, menyembuhkan,
dan mendiagnosis suatu penyakit. Awal mula tersedianya suatu bahan obat berasal
dari senyawa metabolit sekunder tanaman yang telah dilakukan isolasi untuk
diambil zat aktifnya lalu ditiru struktur kimia dari zat aktif tersebut dan
dilakukan modifikasi struktur sedemikian rupa, sehingga terciptalah obat dari
bahan kimia atau biasa disebut obat sintetis. Jadi dapat dikatakan bahwa
tanaman menjadi roh atau sumber terciptanya suatu bahan obat.
Tetapi seiring dengan berkembangnya zaman para ilmuwan mulai
menyadari bahwa tanaman memerlukan waktu untuk tumbuh dan menghasilkan senyawa
metabolit yang akan diisolasi, sehingga produksi senyawa obat yang berasal dari
tanaman sangat terbatas dan memerlukan waktu yang sangat lama. Selain itu untuk
menjaga ekosistem flora yang menjadi bekal bagi masa depan nanti, mengingat semakin
banyak pengambilan tanaman secara besar-besaran maka terciptanya perkembangan
obat dari mikroba yang tumbuh dalam tanaman atau dalam bahasa ilmiah disebut
sebagai mikroba endofit.
Endofit adalah mikroorganisme bakteri (termasuk actinomycetes) atau
jamur yang menghabiskan seluruh atau sebagian dari siklus hidupnya untuk hidup
bersama diluar dan / atau di dalam sel pada jaringan sehat dari tanaman inang. Endofit
dapat diisolasi dari jaringan tanaman yang permukaan jaringannya telah
disterilkan dan dibididayakan pada nutrient agar. Bakteri endofit dapat masuk ke
dalam jaringan tanaman umumnya melalui akar, namun bagian tanaman yang terpapar
udara langsung seperti bunga, batang, daun (melalui stomata) dan kotiledon,
juga dapat menjadi jalur masuk bakteri endofit.
Bakteri endofit yang telah masuk ke dalam tanaman dapat tumbuh
hanya di satu titik tertentu atau menyebar ke seluruh tanaman. Mikroorganisme
ini dapat hidup di dalam pembuluh vaskular atau di ruang intersel (Zinniel et
al. 2002), akar, batang, daun dan buah (Simarmata et al. 2007; Bacon dan Hinton
2006). Kemampuan mikroba endofit memproduksi senyawa metabolit sekunder sesuai
dengan tanaman inangnya merupakan peluang yang sangat besar dan dapat
diandalkan untuk memproduksi metabolit sekunder dari mikroba endofit yang
diisolasi dari tanaman inangnya tersebut.
Dari sekitar 300.000 jenis tanaman yang tersebar di muka bumi ini,
masing-masing tanaman mengandung satu atau lebih mikroba endofit yang terdiri
dari bakteri dan jamur (Strobel GA.,et.al. 2003). Sehingga apabila endofit yang
diisolasi dari suatu tanaman obat dapat menghasilkan alkaloid atau metabolit
sekunder sama dengan tanaman aslinya atau bahkan dalam jumlah yang lebih
tinggi, maka kita tidak perlu menebang tanaman aslinya untuk diambil sebagai
simplisia, yang kemungkinan besar memerlukan puluhan tahun untuk dapat dipanen.
Berbagai jenis endofit telah berhasil diisolasi dari tanaman inangnya, dan
telah berhasil dibiakkan dalam media perbenihan yang sesuai. Demikian pula
metabolit sekunder yang diproduksi oleh mikroba endofit tersebut telah berhasil
diisolasi dan dimurnikan serta telah dielusidasi struktur molekulnya.
Endofit menghasilkan hidrolisis ekstraselular sebagai mekanisme
resistensi untuk mengatasi serangan dari tanaman inang atau untuk mendapatkan
nutrisi (Tan & Zou, 2001). Kegiatan enzimatis ini terkait dengan hubungan
tanaman inang dengan endofit, yang memungkinkan terjadi rekombinasi genetik
sehingga endofit dapat menghasilkan beberapa Phytochemical (alkaloida,
steroid, terpenoid, derivate isokumarin, quinon, flavonoid, fenol dan
lain-lain) yang awalnya menjadi karakteristik dari tanaman inang (Huang et al,
2008). Senyawa metabolit yang dihasilkan oleh hubungan antara tanaman inang dan
endofit disajikan pada tabel 1 (Tejesvi et al, 2007). Senyawa tersebut
mempunyai aktivitas sebagai anti kanker, anti oksidan, anti jamur, anti
bakteri, anti virus, anti insektisida dan imunosupresan. Endofit diketahui
terdapat pada banyak jenis tanaman, namun masih sedikit yang telah dipelajari.
Untuk mengambil senyawa metabolit sekunder dalam mikroba diperlukan
proses isolasi, tetapi tidak serumit saat melakukan isolasi pada tanaman cukup
dengan menggunakan media nutrient agar (NA) atau menggunakan media lainnya yang
berpotensi sebagai tempat tumbuh mikroba. Media yang sudah mengandung sampel
tersebut diinkubasi pada suhu ruang dalam keadaan gelap dan diamati setiap hari
sampai ada pertumbuhan koloni. Jika selama 24 jam di sekitar sampel tanaman
belum menunjukkan adanya pertumbuhan mikroba, sterilisasi permukaan dikatakan
berhasil.
Bakteri endofit yang tumbuh dimurnikan satu per satu dan
dikultivasi dalam agar miring. Isolat bakteri endofit yang telah murni
diidentifikasi secara morfologi berdasarkan warna koloni, bentuk tepian koloni,
elevasi koloni dan konsistensi koloni serta kecepatan pertumbuhan koloni. Setelah
didapatkan isolat mikroba makam selanjutnya adalah analisis senyawa metabolit
sekunder dalam isolat secara invitro baik dengan menggunakan KCKT ataupun
Kromatografi Gas (GCMS) untuk mengisolasi senyawa aktif metabolit sekunder pada
bakteri.
Hasil penelitian Purwanto, dkk (2014), menunjukkan bahwa bakteri
endofit ditemukan di bagian akar, batang dan daun tanaman sirih hijau, meskipun
di bagian akar hanya berhasil ditemukan 1 isolat. Hal ini sesuai dengan
pernyataan Bacon dan Hinton (2006) yang menyatakan bahwa jumlah bakteri endofit
di dalam tanaman tidak dapat ditentukan secara pasti, namun bakteri ini dapat
dideteksi dengan mengisolasi pada media agar. Media agar yang digunakan untuk
mengisolasi bakteri endofit pada penelitian ini adalah media nutrient agar
(NA).
Bakteri endofit dapat hidup pada media NA dikarenakan sifat media
yang kompleks dan kemungkinan besar media tersebut memiliki komposisi yang
mirip seperti kondisi di dalam tanaman. Uji penapisan isolat bakteri endofit
terhadap 4 jenis bakteri patogen menunjukkan bahwa terdapat 3 isolat yang
memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai sumber antibakteri baru, khususnya
terhadap S.aureus, yaitu isolat AS1, BS1 dan BS2. Berdasarkan penelitian
tersebut dapat dibuktikan bahwa mikroorganisme yang ada menempel pada suatu
tanaman dalam hal ini adalah bakteri endofit memiliki efek farmakologi seperti
tanaman inangnya yaitu sirih hijau yang digunakan untuk menghambat bakteri S.aureus
yang menjadi salah satu penyebab munculnya penyakit infeksi kulit, meningitis
dan, pneumonia.
Meskipun endofit telah diketemukan sejak tahun 1904, tetapi tidak
mendapat perhatian untuk dikembangkan. Namun keadaan ini telah berubah ketika
diketemukannya paclitaxel (taksol®) yang terdapat dalam jamur endofit Taxomyces
andreanae yang telah diisolasi dari Taxus brevifolia yang mempunyai aktivitas
sebagai anti kanker yang cukup luas seperti pada kanker payudara, rahim, paru
dan lain-lain. (Aly et al, 2010). Munculnya Taxol ® sebagai agen antikanker
yang efektif memunculkan permasalahan, karena pohon inangnya tidak cukup untuk
memasok permintaan, sehingga diperlukan sumber yang lain.
Dari beberapa strategi telah dirancang, metode yang paling berhasil
yaitu menggunakan budidaya kultur jaringan tanaman. Mikroba endofit yang hidup
pada pohon Taxus brevifolia telah diisolasi dan telah didapatkan lebih dari 300
jamur dari kulit Taxus brevifolia tumbuh di Montana, Amerika Serikat. Dari 300
jamur diperiksa, Taxomyces andreanae mampu memproduksi 24 sampai 50 ng
dari Taxol ® per liter (Tejesvi et al, 2007). Beberapa jamur endofit seperti Seimatoantlerium
tepuiense, S. nepalense, dan Tubercularia sp. strain TF5 telah dilaporkan
dapat memproduksi paclitaxel. Paclitaxel dan
derivatnya merupakan zat yang berkhasiat sebagai antikanker yang pertama kali
ditemukan yang diproduksi oleh mikroba endofit Pada penelitian yang lain jamur
endofit yang terdapat pada tanaman Taxus chinensis yang berbeda genus
juga dapat memproduksi paclitaxel. Penelitian selanjutnya menyatakan bahwa
paclitaxel juga dapat diproduksi dari tanaman lain diluar spesies Taxus.
Podophyllotoxin disintesa dari Podophyllum spesies yang merupakan
prekursor untuk obat anti kanker seperti etoposide dan teniposide. Jamur endofit
strain Trametes hirsute dan Phialocephala fortinii, yang diisolasi dari Podophyllum
hexandrum and P. peltatum, dilaporkan dapat memproduksi podophyllotoxin
sebanyak 0.5-189 ìg/L. Demikian pula desoxypodophyllotoxin (pro drug)
juga dilaporkan dapat dihasilkan dari jamur endofit Aspergillus fumigatus pada
tanaman J. communis sebanyak 4±2ìg/ 100 g berat kering dari mycelia dan
3±2ìg/L dari media cair yang digunakan (Aly et al, 2010).
Li et al (2005) telah melakukan isolasi 130 jamur endofit dari 12
tanaman tradisional Cina dan dilakukan skrining aktifitas antitumor pada sel
tumor lambung manusia dengan metode MTT assay. Hasil menunjukkan bahwa 12
strain jamur endofit mempunyai aktifitas sitotoksik. Diantaranya 2 strain
diisolasi dari Calotropis gigantea, 2 dari Datura stramonium, 3
dari Jatropha curcas dan 5 dari Arisaema erubescens, Beaumontia
brevituba, Rhoiptelea chiliantha, Ervatamia sp. dan Hedyotis diffusa.
Dari isolat yang telah terbukti aktif, jamur endofit yang mempunyai aktifitas
paling tinggi adalah jamur yang berasal dari tanaman Jatropha curcas.
Selain sebagai obat antikanker mikroba endofit juga dapat digunakan
untuk beberapa jenis penyakit metabolik seperti diabetes melitus. Menurut
penelitian Zhang B, dkk.,(1999). Endofit Pseudomassaria sp yang diisolasi
dari hutan lindung, menghasilkan metabolit sekunder yang bekerja seperti
insulin. Senyawa ini sangat menjanjikan karena tidak sebagaimana insulin,
senyawa ini tidak rusak jika diberikan peroral. Dalam uji praklinik terhadap
binatang coba membuktikan bahwa aktivitasnya sangat baik dalam menurunkan
glukosa darah tikus yang diabetes. Hasil tersebut diperkirakan dapat menjadi
awal dari era terapi baru untuk mengatasi diabetes dimasa mendatang.
Beberapa zat aktif lain yang diisolasi dari mikroba endofit
misalnya ecomycin diproduksi oleh Pseudomonas viridiflava juga aktif
terhadap Cryptococcus neoformans dan C.albicans. Ecomycin
merupakan lipopeptida yang disamping terdiri dari molekul asam amino yang umum
juga mengandung homoserin dan beta-hidroksi asam arpartat (Miller RV., et.al.
1998), sedangkan senyawa kimia yang diproduksi oleh mikroba endofit Pseudomonas
Syringae yang berhasiat sebagai anti jamur adalah pseudomycin, yang dapat
menghambat pertumbuhan Candida albicans dan Cryptococcus neoformans
(Harrison LD.,et.al. 1991). Pestalotiopsis micrispora, merupakan mikroba
endofit yang paling sering ditemukan di tanaman hutan lindung di seluruh dunia.
Endofit ini menghasilkan metabolit sekunder ambuic acid yang berhasiat sebagai
antifungi (Li, JY., et al. 2001). Phomopsichalasin, merupakan metabolit yang
diisolasi dari mikroba endofit Phomopsis spp. berhasiat sebagai anti
bakteri Bacillus subtilis, Salmonella enterica, Staphylococcos aureus,
dan juga dapat menghambat pertumbuhan jamur Candida tropicalis (Horn
WS., et.al. 1995).
Antibiotika berspektrum luas
yang disebut munumbicin, dihasilkan oleh endofit Streptomyces spp.
strain NRRL 30562 yang merupakan endofit yang diisolasi dari tanaman Kennedia
nigriscans, dapat menghambat pertumbuhan Bacillus anthracis, dan Mycobacterium
tuberculosis yang multiresisten terhadap berbagai obat anti TBC. (Castillo
UF.et.al. 2002). Jenis endofit lainnya yang juga menghasilkan antibiotika
berspaktrum luas adalah mikroba endofit yang diisolasi dari tanaman Grevillea
pteridifolia. Endofit ini menghasilkan metabolit kakadumycin. Aktifitas
antibakterinya sama seperti munumbicin D, dan kakadumycin ini juga berkhasiat
sebagai anti malaria (Castillo UJ., et.al. 2003).
Berdasarkan
penelitian tersebut didaptkan bahwa mikroba endofit sangat bermanfaat dalam
upaya perbanyakan dan multiplikasi serta konversi dari beberapa spesies tanaman
obat. Peran para ahli budidaya tanaman dan para ahli bioteknologi khususnya
teknologi mikroba dan kultur jaringan sangat penting untuk menghindari
kelangkaan bahan baku obat yang sampai saat ini masih diambil dari tanaman
aslinya secara konvensional.
Produksi metabolit sekunder dapat dilakukan secara in vitro dalam
skala besar. Demikian pula rekayasa genetika dan transformasi genetik dapat
meningkatkan produksi metabolit sekunder. Peran mikroba endofit yang dapat
memproduksi metabolit sekunder yang sama kualitasnya dengan tanaman aslinya
sangat potensial untuk terus dikembangkan guna memperoleh metabolit sekunder
yang dapat digunakan untuk mengobati berbagai jenis penyakit.
Comments
Post a Comment