Kandungan Kimia Gaharu dan Ekspresi Gen Sesquiterpene synthase 1 (SesTPS1) pada Aquilaria malaccensis Lamk dan Gyrinops versteegii Domke

Abstract

Gaharu adalah salah satu Hasil Hutan Bukan Kayu (HHBK) dengan karakter resin berwarna hitam dan wangi yang dimanfaatkan sebagai bahan baku produk industri dan obat-obatan. Tanaman penghasil gaharu endemik Indonesia, seperti Aquilaria malaccensis dan Gyrinops versteegii saat ini, tidak secara otomatis menghasilkan resin beraroma dan berwarna hitam seperti gaharu alami. Teknologi bioinduksi menggunakan cendawan patogen Fusarium solani telah dinilai memiliki pengaruh signifikan membentuk gaharu artifisial. Tanaman yang telah diinokulasi oleh cendawan mengeluarkan zat fitoaleksin sebagai mekanisme pertahanan dan terakumulasi menjadi gaharu yang merupakan metabolit sekunder. Kajian mengenai kandungan senyawa konstituen gaharu sangat diperlukan guna mengidentifikasi kandidat gen yang terlibat sebagai gen pengkode enzim Sesquiterpene synthase. Sesquiterpenoid merupakan senyawa yang dominan pada resin gaharu yang dihasilkan salah satunya melalui jalur biosintesis mevalonate (MVA). Tujuan dari penelitian ini yaitu mengidentifikasi kandungan senyawa kimia pembentuk gaharu yang terbentuk pada tanaman tingkat semai dan pohon jenis A. malaccensis LamK dan G. versteegii Domke setelah diberi perlakuan inokulasi cendawan F. solani asal Jambi dan Malinau. Kemudian, mendeteksi kandidat gen pengkode enzim Sesquiterpene syhnthase 1 (SesTPS1) dan HMG-CoA Reductase 2 (HMGR2) serta menganalisis ekspresi kandidat gen pengkode enzim Sesquiterpene syhnthase 1 (SesTPS1) pada tanaman A. malaccensis Lamk dan G. versteegii Domke. Kandungan senyawa kimia gaharu dianalisis melalui perbandingan pola fragmentasi spektrofotometri massa antara sampel dengan perpustakaan data WILEY 9. Gen pengkode enzim SesTPS1 dan HMGR2 dideteksi menggunakan PCR dengan primer spesifik yang didesain berdasarkan sekuen yang telah diketahui pada database NCBI. Selanjutnya, gen pengkode enzim SesTPS1 dianalisis ekspresinya menggunakan quantitativePCR (qPCR) dengan metode kuantitas relatif. Hasil analisis kandungan senyawa kimia menunjukkan senyawa konstituen gaharu mampu teridentifkasi pada tingkat semai dan pohon, tetapi lebih banyak terdeposit pada tingkat pohon. Sesquiterpenoid merupakan kelompok senyawa penciri gaharu yang teridentifikasi dengan dugaan senyawa cis-jasmone dan aromadenderenepoxide. Penciri gaharu lainnya adalah turunan kromon berupa senyawa 8-methoxy-2-(2-phenylethyl)chromen-4-one dan 7-(benzyloxy)-5-hydroxy-2-methylchromone. Ditinjau berdasarkan jenis tanaman, maka jenis Aquilaria malaccensis memiliki total konsentrasi relatif senyawa penciri gaharu yang lebih tinggi yakni sebesar 18.07% dibandingkan dengan Gyrinops versteegii dengan nilai 4.24%. Senyawa konstituen lainnya berasal dari kelompok aromatik yang terdiri atas benzilaseton, guaiacol, p-ethylguaiacol, syringaldehyde, phenol, dan vanillin dan kelompok asam lemak yang terdiri atas asam laurat, asam oleat, dan asam palmitat, serta kelompok triterpen berupa squalen. Hasil analisis molekuler menunjukkan bahwa kandidat gen pengkode enzim biosintesis gaharu berupa HMGR2 mampu terdeteksi pada A. malaccensis dan G. versteegii dengan panjang 1 500 pb, sedangkan SesTPS1 terdeteksi dengan panjang 1 900 pb pada A. malaccensis dan 1 400 pb pada G. versteegii. Ekspresi kandidat gen pengkode enzim biosintesis sesquiterpene synthase 1 (SesTPS1) pada A. malaccensis yang diinokulasi memiliki nilai 17.2X lebih tinggi dari kontrolnya dan pada G. versteegii yang diinokulasi memiliki nilai ekspresi 44.6X lebih tinggi dibandingkan dengan kontrolnya.