Produksi Kinin dan Kinidin dalam Kultur Sel Kina (Cinchona ledgeriana Moens) dengan Elisitor Filtrat Cendawan Endofit dan Metil Jasmonat.

Abstract

Tanaman kina mengandung senyawa berupa alkaloid kinolin yang khasiatnya telah lama dipercaya sebagai antimalaria. Seiring berjalannya waktu, tanaman kina kini telah dikenal juga sebagai bahan pemberi rasa pahit bagi minuman ringan, sebagai antiinflamasi, antiaritmia, antidiabetes, antiobesitas, antioksidan, sitotoksisitas terhadap sel kanker payudara, bahan kosmetik, dan sebagai pestisida alami. Kulit batang kina menghasilkan 12-13% alkaloid, 70-90% nya berupa kinin, 1% kinidin dan sisanya alkaloid lain. Sebagai alkaloid terbesar dalam tanaman kina, kinin bermanfaat terutama sebagai senyawa antimalaria, antipiretikum, bahan pemberi rasa pahit bagi minuman ringan dan bahan kosmetika, sedangkan kinidin dikenal sebagai obat antiaritmia, epilepsi, demensia dan anti depresi. Secara konvensional, kinin dan kinidin dipanen langsung dari kulit batang tanaman kina yang berumur 7-12 tahun. Tanaman kina yang telah kehilangan kulitnya membutuhkan waktu paling sedikit dua tahun untuk memulihkan kembali jaringan yang hilang. Masa panen dan masa pemulihan yang lama serta jumlah tanaman kina yang berkurang tiap tahunnya mengakibatkan Indonesia harus mengimpor kulit batang kina, sebesar 80% dari kapasitas olah pabrik kina yang ada. Hal tersebut mendorong dilakukannya kultur suspensi sel kina secara in vitro sebagai alternatif dalam upaya memproduksi alkaloid kinolin. Namun, hasil alkaloid kinin dan kinidin pada penelitian sebelumnya masih sangat rendah bila dibandingkan dengan yang diekstrak langsung dari kulit batang kina. Oleh karenanya penelitian lanjutan untuk menemukan elisitor terbaik masih terus dilakukan hingga saat ini. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat produksi kinin dan kinidin yang dihasilkan oleh suspensi sel Cinchona ledgeriana dengan menambahkan elisitor filtrat cendawan dan metil jasmonat dan untuk mengetahui kemampuan antibakteri dari alkaloid kinolin dari ekstrak kasar suspensi sel kina. Kultur suspensi sel dilakukan dengan membiakkan kalus remah dalam suatu wadah berisi media WP (Wood Plant) cair dan diberi elisitor berupa metil jasmonat (MeJA) dan kombinasinya dengan prazat L-triptopan (Trp) atau filtrat dari dua galur cendawan endofit (Diaporthe sp M13 dan Diaporthe sp M23) asal tanaman kina. Pertumbuhan suspensi sel diukur dengan metode non- destruktif yaitu Cell Volume after Sedimentation (CVS). Pengujian viabilitas sel dilakukan dalam dua cara, yaitu dengan pewarnaan 2,3,5-trifenil tetrazolium klorida (TTC) pada minggu ke-empat dan ke-tujuh serta dengan fluoresen diasetat (FDA) pada minggu ke-tujuh. Ukuran sel diamati pada mikroskop tanpa menggunakana cahaya fluorescence dan panjang serta lebarnya diukur menggunakan software Image Raster. Suspensi sel berumur tujuh minggu dipanen untuk diekstraksi di dalam Soxhlet, dan dilanjutkan dengan analisis HPLC untuk kandungan alkaloid kinin dan kinidinnya. Hasil ekstraksi alkaloid juga digunakan untuk uji aktivitas antibakteri dengan metode sumuran menggunakan bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli sebagai bahan ujinya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa K (kontrol) mengalami pertumbuhan suspensi sel tertinggi di minggu ke-empat dan ke-tujuh yaitu sebesar 3.64 mL dan 4.48 mL, kemudian diikuti oleh suspensi sel pada perlakuan S1M (filtrat Diaporthe sp. M23, disaring millipore). Hasil pengujian dengan TTC menunjukkan bahwa viabilitas tertinggi pada minggu ke-empat dan ke-tujuh ada pada K dengan nilai berturut-turut 75.33% dan 26.67%. Berdasarkan hasil statistik, viabilitas sel K di minggu ke-empat berbeda secara signifikan dibandingkan dengan semua perlakuan lain, sementara viabilitas K pada minggu ke-tujuh tidak berbeda nyata dengan beberapa perlakuan yaitu S1M, M1U (MeJA 1 mg/L), M5U (MeJA 5 mg/L) dan M1T (MeJA 1 mg/L + Trp 2 mg/L). K dan semua perlakuan yang diberi filtrat cendawan mengalami penurunan nilai viabilitas dari minggu ke-empat ke minggu ke-tujuh, sedangkan perlakuan yang diberi MeJA dengan atau tanpa Trp cenderung mengalami kenaikan. Hasil uji statististika terhadap ukuran sel menunjukkan bahwa ukuran sel K umumnya lebih besar dari sel pada perlakuan MeJA. Hasil analisis HPLC menunjukkan bahwa kadar kinidin mencapai lebih dari empat kali lipat dibandingkan kadar kinin pada semua perlakuan. Kadar kinin tidak berbeda secara signifikan antara satu perlakuan dengan perlakuan lain, sedangkan untuk kinidin, perlakuan dengan elisitor S2M (filtrat Diaporthe sp. M13, disaring millipore) memberikan kadar tertinggi. Namun, jumlah kinin total per 30 mL media menunjukkan bahwa K memberikan nilai tertinggi, yaitu 1445.310 μg. Kinidin total per 30 mL media paling tinggi juga terjadi pada K, yaitu 6398.7 μg, diikuti oleh S1M. Ekstrak alkaloid yang berasal dari suspensi sel kina menghasilkan diameter zona hambat paling besar dalam uji antibakteri, yaitu 7.33 mm untuk S.aureus dan 1.66 mm untuk E.coli; tetapi sifat anti-bakterinya termasuk dalam kategori sangat lemah.