Ringkasan Pengkajian Keamanan Pangan Tebu PRG Event NXI-6T I. Pendahuluan
Tebu PRG event NXI-6T dikembangkan dari tebu non PRG varietas JT-26, merupakan produk perusahaan PT. Perkebunan Nusantara XI yang diklaim untuk meningkatkan konsentrasi senyawa protektan betain sehingga tebu menjadi toleran kekeringan.
Dalam penggunaannya untuk menghasilkan sukrosa, tebu PRG event NXI-6T mengalami serangkaian proses yaitu ekstraksi nira tebu, pemanasan, pengendapan kotoran, penyaringan, evaporasi, kristalisasi, dan pengeringan. Dengan demikian, produk akhir yang digunakan sebagai bahan pangan adalah sukrosa murni yang bebas dari materi genetik dan komponen lain seperti protein, lemak dan serat.
Sesuai dengan Peraturan Kepala Badan POM Nomor HK.00.05.23.3541 Tahun 2008 tentang Pedoman Pengkajian Keamanan Pangan Produk Rekayasa Genetik, dan berdasarkan surat Kepala Badan POM kepada Ketua Bidang Keamanan Pangan KKH PRG Nomor SD.11.05.1.52.10.10.10038 tanggal 19 Oktober 2010 perihal Pengkajian Keamanan Pangan Produk Rekayasa Genetik (PRG) Komoditas Tebu PRG Toleran Kekeringan Event NXI-6T,TTKHKP telah melakukan pengkajian keamanan pangan tebu PRG event NXI-6T berdasarkan informasi genetik dan informasi keamanan pangan yang terdiri atas kesepadanan substansial, alergenisitas, dan toksisitas sebagaimana diuraikan di bawah ini.
II. Informasi Genetik II.1 Elemen Genetik
Tebu PRG event NXI-6T mengandung satu gen interes yaitu bet A yang menyandi protein choline dehydrogenase (CDH), enzim yang mengkatalisis konversi choline menjadi betaine aldehyde. Promoter yang digunakan adalah CaMV-35S, dengan terminator NOS (nopaline synthase).
II.2 Sumber Gen Interes
Gen bet A pada tebu PRG event NXI-6T berasal dari bakteri Escherichia coli, yaitu bakteri gram negatif yang biasa dijumpai dalam usus organisme berdarah hangat. Promoter CaMV-35S berasal dari cauliflower mosaic virus, dan terminator NOS berasal dari Agrobacterium tumefaciens.
II.3 Sistem Transformasi
Tebu PRG event NXI-6T dirakit melalui transformasi plasmid rekombinan pMLH 2113 ke jaringan tanaman tebu non PRG varietas JT-26, menggunakan vektor Agrobacterium tumefaciens strain LBA 4404. Selain gen interes bet A, plasmid rekombinan tersebut mengandung gen ketahanan terhadap antibiotika kanamisin (Kan’) atau NPT II dan higromisin (Hyg’) atau HPT. Gen bet A berada dalam kaset ekspresi dengan promoter CaMV-35S dan terminator Tnos, dan gen Hyg’ dengan promoter CaMV-35S dan terminator T35S, sedangkan gen
Kan’ diapit oleh promoter Pnos di ujung 5’nya dan terminator Tnos di ujung 3’nya. Di antara promoter CaMV-35S dan gen bet A terdapat transit peptida dari mitokondria tomat untuk mengarahkan enzim CDH ke dalam organel mitokondria.
II.4 Stabilitas Genetik
Berdasarkan hasil analisis Southern Blot, jumlah kopi DNA sisipan (insert) pada tebu PRG event NXI-6T adalah satu kopi. Hasil analisis molekuler dengan PCR, menunjukkan bahwa gen bet A ada dan stabil pada genom tebu PRG event NXI-6T. Analisis PCR juga dilakukan pada genom DNA dari tebu PRG event NXI-6T yang diperbanyak secara vegetatif pada generasi pertama, kedua, ketiga dan hasilnya menunjukkan bahwa gen bet A stabil keberadaannya pada tiga generasi. Dari data hasil analisis PCR tersebut tebu PRG event NXI-6T dapat dijamin stabilitas genetiknya karena perbanyakan tebu dilakukan secara vegetatif melalui stek batang/bagal tebu.1
Berdasarkan hasil pengkajian informasi genetik dapat disimpulkan bahwa : 1. tebu PRG event NXI-6T mengandung satu kopi sisipan (insert) gen bet A; 2. gen interes bet A yang diintroduksikan ke tebu PRG event NXI-6T stabil
sampai tiga generasi.
III. Informasi Keamanan Pangan III.1 Kesepadanan Substansial
Pengkajian kesepadanan substansial tebu PRG event NXI-6T dilakukan dengan memperhatikan Laporan “Analisa Kesepadanan Substansial Tebu Produk Rekayasa Genetika (PRG) Toleran Kekeringan Event NXI-6T” dari PT. Perkebunan Nusantara XI (Persero), Surabaya tahun 2011.
Untuk tujuan analisis kesepadanan substansial, tebu PRG event NXI-6T dan tetuanya JT-26 yaitu tebu non PRG ditanam di kebun percobaan tebu di Nyeoran Vak 5, Pabrik Gula Djatiroto, Lumajang, Jawa Timur pada awal bulan Mei 2010. Pada umur 8 bulan, sampel berupa batang tebu diambil secara acak, kemudian batang dan daunnya dipisahkan untuk analisis proksimat di Laboratorium Biochem Technology Surabaya yang sudah diakreditasi oleh KAN. Bahan yang digunakan untuk analisis adalah nira tebu dan daun tebu. Hasil analisis proksimat nira tebu berupa total protein, total lemak, kadar air, kadar abu, karbohidrat, energi, dan gula pereduksi dari tebu PRG event NXI-6T pada prinsipnya tidak berbeda nyata dengan atau masuk ke dalam kisaran komposisi proksimat dari tebu non PRG. Demikian juga untuk analisis proksimat daun tebu yang terdiri dari total protein, total lemak, kadar air, kadar abu, karbohidrat, energi dan serat kasar.
Berdasarkan hasil pengkajian kesepadanan substansial dapat disimpulkan bahwa tebu PRG event NXI-6T sepadan secara substansial dengan tebu non PRG.
III.2 Alergenisitas
Tebu PRG event NXI-6T mengandung protein baru yang terekspresi dengan adanya gen bet A yang ditransformasikan ke tebu tersebut. Enzim CDH mempunyai peranan sama dengan enzim choline monooxygenase (CMO) yang ditemukan pada beberapa tanaman seperti bit (sugar beet) dan bayam yaitu mengkatalisis oksidasi kolin menjadi betaine aldehyde.2
Ekstraksi enzim CDH dilakukan dari daun dan nira tebu PRG dan non PRG. Aktivitas enzim CDH dihitung dengan menganalisis jumlah betain selama 1 jam reaksi menggunakan HPLC.
Hasil analisis menunjukkan bahwa aktivitas CDH pada tebu non PRG kandungan betainnya tidak terdeteksi. Pada tebu PRG event NXI-6T, aktivitas pada daun diperoleh sebesar 1899 unit/gram berat basah dan pada nira 1915 unit/gram berat basah dengan kandungan betain pada daun 526,71 ppm dan pada nira 526,71 ppm.
III.2.1 Analisis Homologi
Evaluasi bioinformatik menggunakan algorithma FASTA dan BLASTP dilakukan untuk menentukan homologi sekuen asam amino protein CDH dengan alergen yang terdaftar pada AllergenOnline dan NCBI-Entrez Protein Database (www.allergenonline.com, www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/). Hasilnya menunjukkan bahwa protein CDH tidak homolog dan tidak memiliki potensi cross reaction dengan alergen.
III.2.2 Analisis Stabilitas Protein
Pengujian stabilitas enzim CDH terhadap enzim pencernaan pepsin dan tripsin menunjukkan bahwa enzim CDH tidak tahan/stabil terhadap pencernaan dan mudah dihancurkan oleh pepsin dan tripsin. Analisis aktivitas dan SDS-PAGE menunjukkan bahwa aktivitas enzim CDH tidak terdeteksi sesudah inkubasi dengan pepsin atau tripsin selama 30 menit.
III.2.3 Analisis Imunoreaksi
Pengujian potensi alergenisitas nira tebu PRG event NXI-6T dilakukan pada bulan November 2010 di Laboratorium Farmakognosi dan Fitokimia, Fakultas Farmasi, Universitas Airlangga, Surabaya, menggunakan metoda Jia et al (Studies on BN Rats Model to Determine the Potential Allergenicity of Proteins from Genetically Modified Foods. World J Gastroenterol;1 1(34):5381-5384).3 Laboratorium tersebut telah menerapkan GLP (Good Laboratory Practice). Hewan coba yang digunakan pada pengujian alergenisitas adalah tikus putih Wistar jantan berumur 2-3 bulan, sebanyak 50 ekor, yang diperoleh dari Pusat Veterinaria Farma (PUSVETMA) Surabaya. Nira tebu diperoleh dari batang tebu PRG event NXI-6T berumur 11 bulan.
Kelompok percobaan mencakup: (a) kelompok kontrol negatif; (b) kelompok kontrol positif yang diberi ovalbumin kadar 0,1% dengan dosis 1 ml per ekor pada hari ke-0 dan ke-7; (c) kelompok PRG dengan dosis nira tebu PRG event NXI-6T 1600 mg/ekor selama 13 hari; dan (d) kelompok non PRG 1600 mg/ekor selama 13 hari.
Uji alergenisitas dilakukan dengan mengukur kadar IgE pada serum darah hewan coba menggunakan IgE ELISA dari Immunology Consultants Laboratory, Inc., Newberg. Pengambilan sampel darah dilakukan pada hari ke-7 dan ke-14.
Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa pada hari ke-7 terjadi peningkatan kadar IgE serum sebanyak 36% pada kelompok kontrol positif, namun pada kelompok lain tidak mengalami peningkatan dari nilai baseline IgE hari ke-0 yang berkisar antara 88,88 – 123,88 ng/ml.
Pada hari ke-14, kelompok kontrol positif hanya sedikit mengalami kenaikan kadar IgE serum (4,76%), sedangkan kelompok PRG dan kelompok non PRG sama-sama mengalami penurunan; kelompok kontrol negatif menurun 19%, kelompok PRG 5,39% dan kelompok non PRG 4,48%. Penambahan nira sama-sama meningkatkan berat badan, peningkatan pada kelompok PRG lebih tinggi (25,9%) dari peningkatan pada kelompok non PRG (12,2%), kelompok kontrol positif (16,8%) dan kelompok kontrol negatif (4,4%).
Berdasarkan hasil pengkajian alergenisitas dapat disimpulkan bahwa nira tebu PRG event NXI-6T yang mengandung enzim CDH tidak menunjukkan adanya potensi menimbulkan alergi.
III.3 Toksisitas
Pengujian toksisitas akut nira tebu PRG event NXI-6T dilakukan di Laboratorium Farmakognosi dan Fitokimia, Fakultas Farmasi, Universitas Airlangga tanggal 15-23 Mei 2010. Laboratorium tersebut telah menerapkan GLP (Good Laboratory Practice). Hewan coba yang digunakan adalah mencit galur Wistar berumur 2 bulan, diperoleh dari Pusat Veterinaria Farma (PUSVETMA), Surabaya.
Ransum mencit adalah pellet R-91, produksi Guyofeed, Surabaya. Komposisi pellet R-91 yaitu kadar air 41%, protein 10%, lemak 3%, serat kasar 8%, dan abu 25%. Pemberian ransum dilakukan secara ad libidtum dengan jumlah konsumsi ransum per mencit sekitar 1-2 gram setiap kali makan dan diberikan 3 kali sehari.4
Untuk perlakuan uji toksisitas akut, digunakan 6 kelompok mencit galur Wistar yang masing-masing terdiri dari 10 jantan dan 10 betina. Setiap kelompok diberi sediaan nira tebu PRG event NXI-6T dengan dicekok (gavage) menggunakan sonde. Kelompok I diberi akuades (sebagai kontrol), kelompok II, III, IV, V, dan VI masing-masing diberi sediaan bahan coba nira tebu PRG event NXI-6T dengan dosis 1,25 g/kg BB (1125 µl/kg BB); 2,5 g/kg BB (2250 µl/kg BB); 5 g/kg BB (4500 µl/kg BB); 10 g/kg BB (9000 µl/kg BB); dan 21 g/kg BB (18900 µl/kg BB). Pemberian perlakuan nira tebu PRG event NXI-6T dilakukan satu kali, kemudian dilakukan pengamatan sampai hari ke-14 sesudah perlakuan. Pengukuran berat badan mencit dilakukan pada hari ke-0 (sebelum perlakuan), hari ke-1, hari ke-2, dan hari ke-8 (setelah perlakuan) menggunakan timbangan kasar (ukuran 0-2000 g). Setiap hari dilakukan pengamatan jumlah hewan coba yang mati pada setiap kelompok selama 14 hari. Pada hari ke-1 sampai dengan hari ke-14 (setelah perlakuan) dilakukan observasi klinis. Demikian pula pada
jam ke-1 sampai dengan jam ke-6 (setelah perlakuan) juga dilakukan observasi klinis.
Pada semua kelompok mencit sesuai dengan dosis nira tebu yang diberikan, termasuk kelompok kontrol (kelompok I – VI), sampai hari ke-14 tidak ada hewan coba yang mati. Hal ini menunjukkan bahwa nilai LD50 bahan coba lebih besar dari 21 g/kg berat badan. Berat badan mencit dalam kurun waktu 7 hari tidak mengalami penurunan dibandingkan dengan berat badan pada hari pertama, bahkan ada kecenderungan terjadi peningkatan berat badan. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian nira tebu PRG event NXI-6T tidak berpengaruh terhadap berat badan atau kesehatan hewan coba mencit. Pengamatan terhadap perilaku mencit, menunjukkan bahwa selama 14 hari percobaan tidak menunjukkan adanya perubahan perilaku seperti hewan yang sedang sakit. Selama pengamatan 1 – 6 jam sesudah perlakuan dan selama 14 hari sesudah perlakuan tidak terjadi perubahan kondisi mencit atau terjadinya kelainan klinis (bulu berdiri, mata merah dan berair, tubuh bergetar, tubuh lemas, hidung berdarah, sesak nafas dan diare). Hal ini menunjukkan bahwa pemberian nira tebu PRG event NXI-6T tidak berpengaruh terhadap kondisi klinis hewan coba mencit.
Berdasarkan hasil pengkajian toksisitas dapat disimpulkan bahwa nira tebu PRG event NXI-6T termasuk dalam golongan bahan yang tidak toksik.
IV. Kesimpulan
Atas dasar hasil pengkajian tentang informasi genetik, kesepadanan substansial, alergenisitas dan toksisitas disimpulkan hal-hal sebagai berikut: 1. Hasil pengkajian informasi genetik diketahui bahwa tebu PRG event NXI-6T
mengandung satu kopi sisipan (insert) gen bet A dan stabil sampai tiga generasi.
2. Hasil pengkajian keamanan pangan disimpulkan bahwa:
a. tebu PRG event NXI-6T sepadan secara substansial dengan tebu non PRG;
b. nira tebu PRG event NXI-6T yang mengandung enzim CDH tidak menunjukkan adanya potensi menimbulkan alergi; dan
c. nira tebu PRG event NXI-6T termasuk ke dalam golongan bahan yang tidak toksik.
3. TTKHKP menilai bahwa tebu PRG event NXI-6T yang diajukan adalah aman untuk dikonsumsi sebagai bahan pangan.
4. Apabila kemudian ditemukan data dan informasi baru yang tidak sesuai dengan data keamanan pangan yang diperoleh hingga saat ini, maka status keamanan pangan tebu PRG event NXI-6T perlu dikaji ulang.
5. Apabila setelah ditetapkan aman pangan, kemudian produk tersebut terbukti menimbulkan dampak negatif terhadap kesehatan manusia maka pemohon wajib melakukan tindakan pengendalian dan penanggulangan, serta memusnahkan tebu PRG event NXI-6T yang sedang ditanam.
6. Tebu PRG event NXI-6T tidak boleh digunakan sebagai pakan ternak sampai memperoleh sertifikat keamanan pakan.
V. Daftar Acuan
1. Bambang Sugiharto, dkk. 2010. Karakter Biomolekul dan Biokimia Tebu PRG Toleran Kekeringan: Keberadaan, Stabilitas dan Ekspresi Gen Target (Gen Bet A). Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Jember dan Laboratorium Biologi, PT. Perkebunan Nusantara XI (Persero).
2. D. Rhodes dan A. D. Hanson. 1993. Quaternary Ammonium and Tertiary Sulfonium Compounds in Higher Plants. Annual Review Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 44:357-84.
3. Jia Xu-Dong, Ning Li, Yong-Ning Wu, Xao-Guang Yang. 2005. Studies on BN Rats Model to Determine the Potential Allergenicity of Proteins from Genetically Modified Foods. World J Gastroenterol;1 1(34):5381-5384. 4. PT. Perkebunan Nusantara XI (Persero). 2010. Uji Toksisitas Akut Nira
Tebu PRG Toleran Kekeringan Event NXI-6T pada Hewan Coba Mencit. Departemen Farmakognosi dan Fitokimia, Fakultas Farmasi, Universitas Airlangga.
