| dc.description.abstract | Tanaman kapulaga jawa (Amomum compactum) merupakan spesies kapulaga yang dibudidayakan di Indonesia hingga saat ini. Provinsi Jawa Barat dan Jawa Tengah merupakan provinsi penghasil kapulaga tertinggi di Indonesia. Kapulaga Jawa mengandung pola parameter senyawa metabolit sekunder dari monoterpen, sesquiterpen, diterpen, dan senyawa lainnya dimana 1,8-Cineol adalah senyawa utama dari minyak esensial kapulaga Jawa. Kapulaga umumnya dikenal sebagai “Queen of spice” karena memiliki karakter unik pada rasa dan aroma pada bijinya dan sering digunakan sebagai bumbu pada masakan ataupun untuk tujuan pengobatan. Belum adanya deskripsi karakter morfologi dan profil metabolomik pada aksesi kapulaga bisa menjadi hambatan besar dalam peningkatan nilai dari kapulaga itu sendiri. Ruang lingkup penelitian ini adalah eksplorasi aksesi kapulaga di Jawa Tengah dengan mempelajari karakter agronomi dan profil metabolomik.
Penelitian ini dilakukan dari bulan Agustus hingga bulan Oktober 2023 di lokasi asal aksesi yang diteliti di Jawa Tengah yaitu Kabupaten Banyumas, Kulon Progo, Magelang dan Purworejo untuk mempelajari karakter agronominya. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sembilan aksesi tanaman kapulaga jawa dari berbagai daerah. Aksesi yang diamati diberi kode berupa singkatan berdasarkan lokasi asal aksesi dan nama lokal aksesi tersebut yaitu BM, BP, BH, KM, KP, MM, PH, PM, dan PP. Analisis matabolomik dilaksanakan di Laboratorium Kesehatan Daerah Jakarta Pusat pada bulan September 2023. Identifikasi senyawa bioaktif dilakukan dengan analisis metabolomik untargeted. Pendekatan yang dilakukan untuk mengetahui dugaan senyawa metabolomik yang ada dalam aksesi tanaman kapulaga pada penelitian ini dilakukan dengan metode Gas Chromatography - Mass Spectrometry (GC-MS) untargeted. Sampel yang digunakan adalah biji dari sembilan akssesi kapulaga asal Jawa Tengah.
Analisis ragam dan parameter genetik pada karakter agronomi menunjukkan terdapat variasi signifikan baik antar aksesi kapulaga yang diteliti maupun antar individu didalam populasi aksesi kapulaga asal Jawa Tengah. Aksesi kapulaga yang diteliti terbagi ke dalam 3 kelompok berdasarkan analisis PCA Biplot pada karakter agronomi yaitu BM, BP, BH, KM, dan MM pada kelompok I, KP pada kelompok II, dan PM, PP, PH pada kelompok III. Persentase kemiripan antar aksesi dalam kelompok I adalah 28%, dan persentase kemiripan antar aksesi pada kelompok III adalah 46%. Kelompok I memiliki karakter agronomi penciri yaitu diameter batang, lebar daun, jumlah batang dalam rumpun, bobot 100 buah basah dan bobot 100 biji kering. Kelompok II memiliki karakter agronomi penciri yaitu tinggi batang, tinggi daun pertama, dan jumlah biji per buah. Kelompok III memiliki karakter agronomi penciri yaitu panjang daun, jarak antar iga batang dan jumlah buah per tangkai. Analisis metabolomik menggunakan GC-MS untargeted menunjukkan adanya senyawa khas dari masing-masing aksesi. Pada semua aksesi yang diuji, senyawa dominan yaitu Eucalyptol, .beta.-Pinene, dan .alpha.-Pinene secara konsisten mendominasi area% dari sampel yang diuji, dengan nilai total melebihi 50%. Hal ini menunjukkan bahwa ketiga senyawa tersebut memiliki prevalensi yang sangat tinggi dalam komposisi kimiawi dari masing-masing aksesi, memberikan kontribusi yang signifikan terhadap profil metabolit yang terdeteksi. Keberadaan senyawa-senyawa ini dalam proporsi besar menandakan peran penting mereka dalam menentukan karakteristik dan potensi biologis dari ekstrak yang dianalisis, seperti efek antioksidan, antiinflamasi, dan antimikroba.
Dengan menggabungkan hasil analisis nilai duga heritabilitas, PCA biplot karakter agronomi, heatmap metabolomik dan korelasi karakter agronomi-metabolomik dapat diketahui potensi dari aksesi untuk dipelajari lebih lanjut terkait interaksi aksesi dengan lingkungannya seperti aksesi BM, BP, dan KP. Sedangkan aksesi PM, PP, dan PH merupakan genotipe unggul pada karakter jumlah buah per tangkai dan diameter batang dimana karakter tersebut berkorelasi positif terhadap kandungan senyawa terpenoid. | |
| dc.description.abstract | Javanese cardamom (Amomum compactum Soland. ex Maton) is species of cardamom cultivated in Indonesia to date. West Java and Central Java provinces are Indonesia's highest cardamom producers. Javanese cardamom contains a variable pattern of monoterpenes, sesquiterpenes, diterpenes, and other compounds, with 1,8-Cineole being the main compound in Javanese cardamom essential oil. Cardamom is commonly known as the “Queen of spices” due to its seeds' unique taste and aroma characteristics. It is often used as a seasoning in cooking or for medicinal purposes. The lack of description of morphological characters and metabolomic profiles in cardamom accessions can be a significant obstacle in increasing the value of cardamom itself. This study's scope is an exploration of agronomic characters and metabolomic profiles in Central Java.
This research was conducted from August to October 2023 in the original locations of the accessions studied in Central Java, namely Banyumas Regency, Kulon Progo, Magelang, and Purworejo, to study their agronomic characteristics. The materials used in this study were nine accessions of Javanese cardamom from various regions. The observed accessions were coded with abbreviations based on the origin of the accessions and their local names, namely BM, BP, BH, KM, KP, MM, PH, PM, and PP. Meanwhile, the metabolomic analysis was carried out at the Central Jakarta Health Laboratory in September 2023. The identification of bioactive compounds was conducted using untargeted metabolomic analysis. The approach used to identify suspected metabolomic compounds in the cardamom accessions in this study was the untargeted Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) method. The samples used were seeds from nine cardamom accessions from Central Java.
The variance analysis and genetic parameter analysis of agronomic characters showed significant variation both among the cardamom accessions studied and among individuals within the cardamom accession populations from Central Java. The cardamom accessions studied were divided into three groups based on PCA Biplot analysis of agronomic characters: BM, BP, BH, KM, and MM in group I, KP in group II, and PM, PP, and PH in group III. The similarity percentage among accessions in Group I is 28%, and the similarity percentage in Group III is 46%. Group I has agronomic characteristics such as stem diameter, leaf width, number of stems in the clump, weight of 100 fresh fruits, and weight of 100 dry seeds. Group II has agronomic characteristics such as stem height, first leaf height, and number of seeds per fruit. Group III has agronomic characteristics such as leaf length, distance between ribs, and number of fruits per cluster. Untargeted GC-MS metabolomic analysis showed the presence of distinctive compounds from each accession. In all the tested accessions, the dominant compounds Eucalyptol, ß-Pinene, and a-Pinene consistently dominated the % area of the tested samples, with a total value exceeding 50%. This indicates that these three compounds have a very high prevalence in the chemical composition of each accession, significantly contributing to the detected metabolite profile. The presence of these compounds in large proportions indicates their essential role in determining the characteristics and biological potential of the analyzed extracts, such as antioxidant, anti-inflammatory, and antimicrobial effects.
By combining the results of the heritability estimation analysis, PCA biplot of agronomic characters, metabolomic heatmap, and agronomic-metabolomic character correlation, the potential of the accessions can be further studied concerning their interaction with the environment, such as BM, BP, and KP accessions. Meanwhile, PM, PP, and PH accessions are superior genotypes regarding the number of fruits per cluster and stem diameter, where these characters positively correlate with the content of terpenoid compounds | |
