Cibinong – Humas BRIN. Enny Sudarmonowati, salah satu Peneliti Pusat Riset Rekayasa Genetika (PRRG) didapuk menjadi narasumber webinar, Acara Friday Scientific Sharing Seminar Series 1, Jumat (17/03). Dia berkesempatan berbagi pengalaman dan ilmu pasca menyelesaikan program Fulbright Visiting Scholar Program (FVSP) di Rutgers- the State University of New Jersey, USA pada bulan Februari lalu. “Sejak September 2022 hingga Februari 2023 lalu, selama 5,5 bulan saya melakukan kolaborasi riset terkait tanaman cabai yang dapat menghasilkan senyawa aktif untuk kesehatan dengan pendekatan terintegrasi,” ujar Profesor Riset bidang Bioteknologi Tanaman tersebut.
Enny memaparkan pengalamannya tentang studi metabolomik dan transcriptome dalam hal ini ekspresi gen tanaman cabai yang diberi perlakuan untuk menginduksi mutasi, yaitu secara radiasi, monochromic light dan kimia. “Target riset saya dalam FVSP adalah untuk mempelajari efek cahaya, iradiasi, dan bahan kimia, pada profil metabolisme buah cabai selama proses kemasakan buah dan regulasi molekuler yang mendasari perubahan metabolisme-nya,” ungkap Doktor lulusan University of Bath Inggris tahun 1991 ini.
Selain itu, Enny juga ingin meningkatkan profil metabolit yang ditargetkan (targeted) dan tidak ditargetkan (untargeted) dari daun, buah muda dan buah masak cabai dalam kaitannya dengan dampak potensial pada kualitas visual, bentuk buah, kualitas nutrisi (vitamin/nutrisi pilihan dan senyawa terkait kesehatan) dan karakteristik organoleptik (asam, gula, dan senyawa terkait rasa) melalui perlakuan radiasi gamma, cahaya dan kimia. Lalu, target lainnya adalah untuk memperoleh gen potensial yang terkait dengan senyawa kesehatan melalui analisis ekspresi gen.
Dalam riset tersebut, Enny membawa cabai dalam keadaan in vitro yaitu jenis Laris dan Kopay, keduanya varietas nasional yang mempunyai keunggulan tertentu. Khusus Kopay, awalnya berasal dari genotipe lokal unggulan dari Sumatera Barat. Saat riset berlangsung, Enny sempat mengalami kendala, karena proses pengiriman dengan prosedur yang mengikuti peraturan Kementerian Pertanian Republik Indonesia dan United States Department of Agriculture memerlukan waktu 1.5 bulan dari total waktu di USA, dan kedua jenis cabai termasuk varietas yang lambat berbunga.
Tidak putus asa, Enny melakukan perlakuan khusus, sehingga cabai berbunga sesuai target waktu dengan melakukan penyemprotan nutrisi (pemupukan) berupa komposisi khusus yang merupakan tambahan diluar penyemprotan rutin dalam rumah kaca. Selain itu, sambal menunggu kedua varietas Indonesia berbiak banyak dan tumbuh besar, dilakukan riset dengan menggunakan daun in vitro dan daun di “reach in growth chamber” dan rumah kaca serta menggunakan cabai local dan jenis lain yang masih dalam satu famili Solanaceae.
Enny menceritakan dari riset tersebut dibuat 6 dosis perlakuan gamma radiasi, 5 perlakuan cahaya dan 3 perlakuan kimiawi menggunakan kolkisin untuk penggandaan kromosom. Selama proses pengamatan, Enny banyak menemukan hal yang menarik seperti ketidaknormalan dan beragam hasil karena perlakuan yang bervariasi tersebut.
Tak hanya itu, Enny juga menginduksi callus, karena untuk studi metabolomik bisa jadi lebih banyak menghasilkan metabolit atau active compound. Selain melakukan pengamatan terhadap cabai, Enny juga melakukan riset terhadap buah ciplukan yang merupakan satu famili dengan cabai dan tomat karena sedang trending dan banyak diteliti karena berdasarkan laporan periset lain baik untuk kesehatan.
Lebih dari tujuh riset tambahan dengan topik berbeda dengan yang disepakati Fulbright yang dilakukan bekerja sama dengan laboratorium lain agar hasil lebih terintegrasi menggunakan populasi cabai yang dihasilkan mencakup optimasi prosedur transformasi genetik untuk di masa mendatang melakukan perbaikan sifat dengan CRISPR/cas9, studi genomik (termasuk Genotyping by Sequencing- GBS) dan menginvestigasi properti anti bakteri dan anti jamur serta toksisitas ekstrak cabai Laris dan Kopay dan kerabatnya.
Dari hasil pengamatan, Enny menuturkan terdapat 15 targeted compound dari daun in vitro tanaman yang diradiasi yang mempunyai identitas putatif termasuk dalam kelompok terpenoid dan flavonoid yang merupakan golongan dari shikimate, berhasil dianalisis menggunakan LC-MS. Sedangkan untargeted compound memerlukan waktu analisis dan identifikasi lebih lama dan lebih sulit, sehingga saat ini masih terus dilakukan.
Beberapa temuan menarik dari analisis untargeted compound adalah Kopay yang diradiasi dengan dosis 400 Gray memiliki profil metabolit semi polar yang berbeda dibandingkan control dan semua perlakuan termasuk dibandingkan dengan varietas Laris. Sedangkan dari daun yang diambil dari tanaman Laris dan Kopay yang diberi perlakuan berbeda ditumbuhkan di growth chamber, dihasilkan profil 16 metabolit semi polar.
“Pada daun dan buah cabai yang dapat ditemui di Amerika seperti Jalapeno dan Habanero serta ciplukan, juga dihasilkan 16 metabolite semi polar. Selain itu analisis capsaicin dan capsaicinoid buah muda cabai varietas Kopay menggunakan HPLC menunjukkan hasil yang sangat menarik. Kopay yang tidak diberi kolkisin mempunyai skala kepedasan-nya (berdasarkan Scoville heat scale) lebih tinggi dibandingkan yang diberi kolkisin pada dosis tertentu. Hal ini berimplikasi, bahwa meskipun kita makan banyak cabai dengan kandungan tertentu yang nantinya akan dikembangkan dalam jumlah banyak untuk kepentingan kesehatan, kita tidak akan merasakan pedas dan tidak berpotensi mengakibatkan diare,” imbuh Enny.
Dari hasil riset ini, Enny juga menemukan perbedaan kandungan dalam daun cabai dewasa yang ditanam di rumah kaca (in vivo) dengan daun yang in vitro di dalam ruang kultur di laboratorium. Kandungan total polyphenol yang juga termasuk anti oksidan pada daun lebih tinggi dibandingkan pada buah pada beberapa perlakuan yang dilakukan, termasuk pada cabai Amerika dan ciplukan.
Enny menambahkan, dengan perlakuan yang beragam, ekspresi gen pada daun, buah muda, buah setengah masak dan buah masak (sudah berwarna merah keseluruhan permukaan) yang ditunjukkan berbeda, namun pengamatan lebih lanjut tetap perlu dilakukan untuk mengetahui di tahap mana hal tersebut berkorelasi dengan kandungan senyawa aktif atau metabolit yang diinginkan. Tak hanya itu, hal tersebut juga menghasilkan variasi yang banyak mencirikan pola-pola tertentu. Kopay dan Laris, terutama Laris, berbunga lebih lambat dibandingkan varietas dari Indonesia lainnya, sangat berbeda, baik dari masa pembungaan dan pembuahan, maupun jumlah buah yang dihasilkan. Pengaruh perlakuan cahaya (lima macam) juga membawa hasil yang sangat signifikan terhadap tinggi tanaman, buah dan bunga.
Enny mengungkapkan banyak sekali hal positif yang diperoleh dari kolaborasi riset FVSP. Di antaranya, ia akan mempublikasikan paling tidak dua buah publikasi internasional setelah dipresentasikan di international conference tahun 2023. Selain publikasi, Enny juga masih banyak memperoleh manfaat positif lainnya yaitu memperoleh peningkatan kapasitas (capacity building) untuk generasi muda, pembimbingan mahasiswa, menghasilkan proposal joint research termasuk untuk penyelenggaraan International Conference dan training workshop, dan menjadi narasumber webinar yang dilaksanakan beberapa pihak antara lain oleh Konsul Jenderal RI di New York, serta menginisasi kerja sama dengan beberapa laboratorium di Rutgers University serta melebarkan networking dengan tiga perguruan tinggi lain yaitu City University New York, Boston University dan Harvard University.
Fulbright juga menyelenggarakan acara saintifik untuk FVSP secara online terkait strategi untuk dapat diterima di jurnal internasional dan mencari dana riset, namun kuota sangat terbatas dan info melalui email sangat mendadak serta acara dilakukan pada siang hari saat jam kerja, sehingga tidak dapat diikuti karena kegiatan di laboratorium yang sangat padat dan sudah terjadwal. Enny menjelaskan bahwa rencana konferensi internasional dan workshop yang diinisiasi olehnya selama di USA, sudah dibentuk panitianya dan sudah dihasilkan website dan flyer-nya, akan digabungkan dengan 8th Indonesian Biotechnology Conference yang akan diselenggarakan di Bali pada tanggal 16-18 Mei 2023 mendatang bekerja sama dengan Konsorsium Bioteknologi Indonesia, Universitas Nasional serta Rutgers University.
Konferensi tersebut, lanjut Enny, direncanakan akan dilakukan secara hybrid dengan pembicara undangan dari luar negeri sebanyak 11 orang, terutama USA selain Jepang dan Tajikistan yang akan hadir offline di Bali, sedangkan training workshopnya akan diadakan offline di dan diutamakan bagi periset muda dari Bali, Indonesia Tengah dan Indonesia bagian timur untuk peningkatan kapasitas generasi muda. Bagi yang berminat dapat mengikuti konferensi internasional ini dapat mengunjungi website https://www.icw-ibc2023.com.
Kepala PRRG BRIN, Ratih Asmana Ningrum mengungkapkan, webinar rutin yang diselenggarakan dua kali dalam sebulan ini adalah media berbagi pengalaman yang diharapkan dapat mendorong kolaborasi. “Tidak hanya inisisasi kerja sama, sharing pengalaman dan ilmu dari para narasumber dan peserta dari berbagai lembaga diharapkan dapat meningkatkan capacity building periset BRIN di bidang rekayasa genetika,” pungkasnya. (sa/ed: jml)
