3 Lampiran 1
RINGKASAN PENGKAJIAN KEAMANAN PAKAN JAGUNG PRG EVENT MON 87427
I. PENDAHULUAN
Jagung PRG event MON 87427 merupakan jagung produk rekayasa genetik dari PT Bayer Indonesia. Tanaman jagung ini menghasilkan protein 5- enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (CP4 EPSPS) yang memberikan efek toleransi terhadap herbisida glifosat. Produk ini dikenal dengan Roundup Ready® Maize.
Jagung PRG event MON 87427 telah memperoleh sertifikat aman hayati (ISAAA, 2022) yang meliputi aman pangan, pakan, dan lingkungan.
Sertifikat aman pangan telah diperoleh di 20 (dua puluh) negara, yaitu Amerika Serikat, Australia, Kanada, Meksiko, New Zealand, dan Taiwan (2012); Jepang (2013); Filipina, Kolombia, dan Korea Selatan (2014); Uni Eropa dan Vietnam (2015); Brasil, Indonesia, dan Singapura (2016); Cina (2017); Argentina, Malaysia, dan Nigeria (2018); Paraguay (2019).
Sertifikat aman pakan telah diperoleh di 16 (enam belas) negara, yaitu Amerika Serikat, Kanada, dan Meksiko (2012); Jepang dan Korea Selatan (2013); Filipina dan Kolombia (2014); Uni Eropa dan Vietnam (2015); Brasil dan Singapura (2016); Cina dan Taiwan (2017); Argentina dan Malaysia (2018); Paraguay (2019).
Sertifikat aman lingkungan telah diperoleh di 6 (enam) negara, yaitu Kanada (2012), Amerika Serikat dan Jepang (2013), Brasil (2016), Argentina (2018), dan Paraguay (2019).
Berdasarkan Peraturan Menteri Pertanian No. 36/Permentan/LB.070/8/2016 Tahun 2016 tentang Pengkajian Keamanan Pakan PRG dan Keputusan Kepala Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian No.
466.2/Kpts/OT.210/H/11/2016 Tahun 2016 tentang Pedoman Teknis Tata Cara dan Mekanisme Pengkajian Keamanan Pakan PRG, TTKH PRG Bidang Keamanan Pakan telah melakukan pengkajian keamanan pakan Jagung PRG event MON 87427 berdasarkan informasi genetik dan informasi keamanan pakan sebagaimana diuraikan berikut ini.
4 II. INFORMASI GENETIK
II.1 Elemen Genetik
Informasi tentang elemen genetik didapatkan dari hasil studi Arackal et al.
(2010). Jagung PRG event MON 87427 mengandung satu gen sisipan yaitu cp4 epsps yang bertanggung jawab terhadap sifat toleransi herbisida glifosat, dengan promotor e35S dan terminator nopaline synthase (NOS).
II.2 Sumber Gen Sisipan
Gen sisipan cp4 epsps diisolasi dari bakteri tanah Agrobacterium tumefaciens strain CP4, promotor e35S berasal dari cauliflower mosaic virus, dan terminator NOS berasal dari A. tumefaciens (Arackal et al., 2010).
II.3 Sistem Transformasi
Jagung PRG event MON 87427 dirakit dengan metode transformasi Sidorov dan Duncan (2009) yang dimediasi oleh A. tumefaciens menggunakan eksplan embrio muda hasil persilangan dari LH198 × HiII. Plasmid yang digunakan adalah PV- ZMAP1043 yang membawa gen cp4 epsps. Embrio muda yang telah tertransformasi kemudian disubkultur pada media seleksi yang mengandung glifosat dan ditumbuhkan pada media regenerasi untuk mendapatkan planlet.
Planlet kemudian dipindah ke media tanah dan diseleksi kembali dengan perlakuan glifosat. Tanaman yang tahan terhadap glifosat ditumbuhkan sampai dewasa dan dievaluasi lebih lanjut.
II.4 Stabilitas Genetik
Pengujian stabilitas genetik dilakukan dengan menggunakan analisis Southern blot. Hasil analisis menunjukkan bahwa gen sisipan cp4 epsps stabil sampai lima generasi dari generasi awal (R0) sampai generasi silang balik ketiga (BC3F1) dan mengandung satu kopi utuh gen tersebut. Dari pola segregasi diketahui bahwa Jagung PRG event MON 87427 mengikuti pola pewarisan hukum Mendel. Selain itu, analisis Southern blot juga menunjukkan tidak terdeteksinya sekuens backbone dari plasmid PV-ZMAP1043 (Arackal et al., 2010).
Berdasarkan hasil kajian informasi genetik, dapat disimpulkan bahwa:
a. Jagung PRG event MON 87427 mengandung satu kopi gen sisipan cp4 epsps yang mengode protein CP4 EPSPS dan memberikan sifat toleran terhadap herbisida glifosat.
b. Gen sisipan pada Jagung PRG event MON 87427 stabil sampai lima generasi.
c. Jagung PRG event MON 87427 mengikuti pola pewarisan hukum Mendel dan analisis Southern blot menunjukkan tidak terdeteksinya sekuens backbone dari plasmid transformasi PV-ZMAP1043.
5 III. INFORMASI KEAMANAN PAKAN III.1 Kesepadanan Substansial
Pengkajian kesepadanan substansial biji Jagung PRG event MON 87427 dan biji jagung non-PRG (konvensional dengan latar belakang genetik yang sama), dilakukan berdasarkan dokumen study report No. MSL-0022340, Monsanto Company Product Safety Center (Breeze et al., 2010). Pengkajian ini dilakukan di Monsanto Company Product Safety Center (St. Louis, Missouri). Laboratorium ini telah menerapkan Good Laboratory Practices (GLP). Penilaian komposisi kimia dilakukan sesuai dengan dokumen konsensus OECD tentang senyawa untuk varietas jagung baru (OECD, 2002).
Bahan yang digunakan untuk uji kesepadanan substansial adalah biji dan hijauan yang diperoleh dari tanaman Jagung PRG event MON 87427, jagung non-PRG, dan referensi komersial. Percobaan penanaman jagung dilakukan pada tahun 2008 di tiga daerah penghasil jagung di Amerika Serikat, yaitu Jefferson County (Iowa), Stark County (Illinois), dan Jackson County (Arkansas). Di setiap lokasi, jagung ditanam mengikuti Rancangan Acak Kelompok Lengkap (RAKL) dengan tiga ulangan per lokasi.
Analisis pada sampel biji jagung meliputi proksimat (kadar air, abu, protein, lemak, dan karbohidrat by difference), serat kasar, 9 jenis mineral (kalsium, tembaga, besi, magnesium, mangan, fosfor, kalium, natrium, dan seng), 6 jenis vitamin (vitamin B1, B2, B6, E, niasin, dan asam folat), 18 jenis asam amino (arginin, asam aspartat, asam glutamat, glisin, histidin, prolin, alanin, serin, isoleusin, leusin, lisin, metionin, sistin, fenilalanin, tirosin, treonin, triptofan, dan valin), 8 jenis asam lemak (palmitat, stearat, oleat, linoleat, linolenat, arakidat, eikosaenoat, dan behenat), metabolit sekunder (furfural, asam ferulat, dan asam p-koumarat), dan analisis zat antigizi (asam fitat dan rafinosa).
Analisis pada sampel hijauan jagung meliputi proksimat (kadar air, abu, protein, lemak, dan karbohidrat by difference), serat, dan mineral (kalsium dan fosfor).
Hasil analisis komposisi biji jagung menunjukkan tidak ada perbedaan yang nyata pada komposisi proksimat, serat, asam amino, asam lemak, vitamin, senyawa metabolit sekunder, dan zat antigizi, antara Jagung PRG event MON 87427 dan jagung kontrol (non-PRG). Hasil analisis komposisi hijauan juga menunjukkan tidak ada perbedaan yang nyata pada komposisi proksimat, serat, dan mineral antara Jagung PRG event MON 87427 dan jagung kontrol (non-PRG). Semua nilai pengamatan masuk ke dalam kisaran komposisi kimia jagung pada umumnya (OECD, 2002).
Berdasarkan pengkajian kesepadanan substansial dapat disimpulkan bahwa biji dan hijauan Jagung PRG event MON 87427 sepadan dengan biji dan hijauan jagung non-PRG (kontrol).
6 III.2 Toksisitas
III.2.1 Studi bioinformatika protein CP4 EPSPS
Studi bioinformatika toksisitas protein CP4 EPSPS pada Jagung PRG event MON 87427 dilakukan dengan membandingkan sekuens protein CP4 EPSPS terhadap sekuens dari protein yang berpotensi toksik dengan menggunakan basis data toksin TOX_2019 dan PRT_2019 (Skottke dan Silvanovich, 2019). Analisis kemiripan struktur dilakukan dengan perangkat pencarian penyejajaran FASTA yang didukung matriks penilaian BLOSUM50 (Henikoff dan Henikoff, 1992) dengan kriteria E value kurang atau sama dengan 1 × 10-5 (Skottke dan Silvanovich, 2019).
Hasil analisis kemiripan semua penyejajaran dengan basis data TOX_2019 dan PRT_2019 menunjukkan tidak ada kesamaan struktural yang relevan antara sekuens CP4 EPSPS dan sekuens toksin atau protein yang aktif secara biologis yang membahayakan kesehatan manusia atau hewan.
III.2.2 Uji kecernaan in vitro protein CP4 EPSPS
Protein CP4 EPSPS yang digunakan untuk uji kecernaan in vitro diproduksi dan dimurnikan dari bakteri Escherichia coli karena kadarnya yang sangat kecil pada Jagung PRG event MON 87427. Bahan uji mengandung protein CP4 EPSPS dengan konsentrasi 3,96 mg/ml (Harrison et al., 1993) dan tingkat kemurnian sebesar 90% (Heeren et al., 1993).
Analisis kecernaan protein CP4 EPSPS (Lot: 5192245) dilakukan melalui uji simulasi cairan lambung (Simulated Gastric Fluid/SGF) berdasarkan study number: 01-01-62-09/report number: MSL-17566 (Leach et al., 2002) dan uji simulasi cairan usus (Simulated Intestine Fluid/SIF) berdasarkan study number:
92-01-30-15/report number: MSL-12949 (Padgette et al., 1993).
Uji SGF dilakukan dengan menginkubasi protein CP4 EPSPS dalam larutan SGF pada suhu 37°C selama interval waktu 0; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 15; 30; 60 menit.
Hasil pencernaan protein selanjutnya dievaluasi dengan metode SDS-PAGE, Western blot, dan EPSPS Activity Essay. Uji SIF dilakukan dengan menginkubasi protein CP4 EPSPS dalam larutan SIF pada suhu 37°C selama interval waktu 0;
10; 32; 100; 270 menit. Hasil pencernaan protein selanjutnya dievaluasi dengan metode SDS-PAGE, Western blot, dan Enzymatic Activity.
Hasil pengujian kecernaan SGF menunjukkan bahwa lebih dari 98% protein CP4 EPSPS telah tercerna di lambung dalam waktu 0,25 menit (15 detik). Hasil pengujian kecernaan SIF menunjukkan lebih dari 93% protein CP4 EPSPS telah tercerna dalam usus setelah waktu inkubasi 270 menit.
7
Disimpulkan bahwa protein CP4 EPSPS dapat didegradasi dengan cepat di lambung.
III.2.3 Uji toksisitas oral akut protein CP4 EPSPS
Tujuan pengujian ini ialah mengetahui potensi toksisitas oral akut protein CP4 EPSPS pada mencit strain CD-1 dengan menggunakan serum albumin sapi (BSA) sebagai kontrol negatif. Bahan uji berupa protein rekombinan CP4 EPSPS yang diproduksi dan dimurnikan dari E. coli (Harrison et al., 1996) dan tingkat kemurnian sebesar 90% (Heeren et al., 1993).
Sebanyak 40 ekor mencit digunakan dalam pengujian ini dengan kisaran bobot badan (BB) mencit jantan 25,2–29,8 g dan mencit betina 22,7–27,2 g, dengan umur mencit jantan dan betina masing-masing 5,5 minggu dan 7 minggu.
Sebanyak 10 ekor mencit jantan dan 10 ekor mencit betina dicekok dengan bahan uji (protein CP4 EPSPS) dengan dosis 572 mg/kg BB (Harrison et al., 1996), dan 20 ekor lainnya digunakan sebagai kontrol negatif yaitu dicekok dengan BSA dengan dosis yang setara bahan uji. Pengamatan dilakukan dua kali per hari, konsumsi pakan ditimbang setiap hari dan BB diukur dua kali, yaitu sebelum pengujian dan pada hari ke-7 pengujian.
Pada hari ke-8 dilakukan anestesi dan nekropsi. Hasil pengujian menunjukkan tidak ada efek toksik dari pemberian protein CP4 EPSPS dan tidak ada perbedaan pada perkembangan bobot badan, kelainan klinis, konsumsi pakan, dan perubahan patologi antara kelompok perlakuan dan kontrol. Berdasarkan uji toksisitas oral akut disimpulkan bahwa protein CP4 EPSPS pada dosis 572 mg/kg BB tidak bersifat toksik.
Berdasarkan uji toksisitas untuk Jagung PRG event MON 87427 melalui studi bioinformatika, uji kecernaan in vitro, dan toksisitas akut disimpulkan:
a. Studi bioinformatika untuk protein CP4 EPSPS menunjukkan tidak ada kemiripan dengan protein toksin yang sudah dikenal.
b. Uji kecernaan in vitro menunjukkan protein CP4 EPSPS dapat didegradasi dengan cepat di lambung.
c. Uji toksisitas akut pada mencit menggunakan protein rekombinan CP4 EPSPS menunjukkan bahwa protein tersebut tidak bersifat toksik.
III.3 Studi Pakan
Telah dilakukan studi pakan yang bertujuan mengevaluasi nilai nutrisi ransum yang mengandung Jagung PRG event MON 87427 dibandingkan dengan ransum yang mengandung jagung konvensional (Lucas et al., 2010; Park dan Dunnigan, 2012). Jagung yang duji terdiri atas Jagung PRG event MON 87427, kontrol konvensional, dan enam jenis jagung referensi komersial (Pioneer 34P88, NKN72- G8, Middlekoop4412, Garst 8450, Golden Harvest H8920, dan DKC62-30). Semua
8
jagung yang digunakan dalam pengujian ditanam pada tahun 2010 di wilayah Amerika Serikat.
Studi dilakukan di Colorado Quality Research, Inc. (Wellington, Colorado);
Monsanto Company (St. Louis, Missouri); Robert Buresh, Ph.D. Consulting Nutritionist (Clemson, South Carolina); University of Missouri Experiment Station Chemical Laboratories (Columbia, Missouri) yang telah menerapkan GLP (21 CFR Part 58 dan 40 CFR Part 160). Dalam studi ini digunakan 800 ekor DOC (8 kelompok masing-masing 50 ekor jantan dan 50 ekor betina; galur Cobb × Cobb 500) dari Hoover’s Hatchery. Pelaksanaan studi telah mengacu kepada protokol penelitian, prosedur operasi standar, dan prinsip/pedoman penggunaan hewan dalam penelitian.
Biji jagung digiling dan dibuat ransum komplit, kemudian diberikan pada ayam broiler secara ad libitum, mengikuti RAKL. Ransum dibedakan atas dua jenis, yaitu ransum untuk periode grower yang diberikan pada hari ke-1 sampai dengan ke-21 dan ransum untuk periode finisher yang diberikan pada hari ke-22 sampai dengan ke-42. Parameter yang diamati adalah jumlah konsumsi pakan, bobot badan, bobot karkas dan bagian-bagiannya.
Hasil pengamatan menunjukkan tidak terdapat perbedaan nyata (p>0,05) pada seluruh parameter yang diamati dan tidak ada perbedaan pada kematian, baik pada ayam broiler yang diberi ransum mengandung Jagung PRG event MON 87427 maupun ayam broiler yang diberi ransum mengandung jagung konvensional atau jagung referensi. Disimpulkan bahwa Jagung PRG event MON 87427 mengandung nutrien yang setara dengan jagung non-PRG.
IV. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengkajian tentang informasi genetik, kesepadanan substansial, dan toksisitas, disimpulkan hal-hal sebagai berikut:
1. Jagung PRG event MON 87427 mengandung satu gen sisipan cp4 epsps (5- enolpyruvyl shikimate-3-phosphate synthase) yang mengode protein CP4 EPSPS, stabil sampai lima generasi, mengikuti pola pewarisan hukum Mendel dan menunjukkan tidak terdeteksinya sekuens backbone dari plasmid transformasi PV-ZMAP1043.
2. Jagung PRG event MON 87427 sepadan secara substansial dengan jagung non-PRG dan tidak bersifat toksik.
3. TTKH PRG Bidang Keamanan Pakan menilai bahwa Jagung PRG event MON 87427 yang diajukan adalah aman untuk dikonsumsi sebagai bahan pakan.
4. Apabila di kemudian hari ditemukan data dan informasi baru yang tidak sesuai dengan data keamanan pakan yang diperoleh hingga saat ini, status keamanan pakan Jagung PRG event MON 87427 perlu dikaji ulang.
5. Apabila setelah ditetapkan aman pakan kemudian Jagung PRG event MON 87427 terbukti menimbulkan dampak negatif terhadap kesehatan ternak,
9
pemohon wajib melakukan tindakan pengendalian dan penanggulangan, serta menarik Jagung PRG event MON 87427 dari peredaran.
6. Jagung PRG event MON 87427 tidak boleh dibudidayakan sampai ditetapkan aman lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA
Arackal, S.M., Garnaat, C.W., Lawry, K.R., Song, Z., Girault, R.L., Groat, J.R., Ralston, L.F., Masucci, J.D., and Tian, Q. 2010. Molecular characterization of MON 87427. Monsanto study number: REG-08-575. Monsanto Company, Regulatory Product Characterization Center, 800 North Lindbergh Blvd., St.
Louis, MO 63167, USA.
Breeze, M.L., Riordan, S.G., Miller, K.D., and Sorbet, R.D. 2010. Compositional analyses of corn forage and grain of MON 87427 treated with glyphosate grown in the United States during the 2008 field season. Study report number: MSL-0022340. Monsanto Company Product Safety Center, 800 North Lindbergh Blvd., St. Louis, MO 63167, USA.
Harrison, L.A., Bailey, M.R., Leimgruber, R.M., Smith, C.E., Nida, D.L., Taylor, M.L., Gustafson, M., Geeren, B., and Padgette, S.R. 1993. Characteristics of microbially-expressed protein: CP4 EPSPS. Monsanto technical report: MSL- 12901. The Agricultural Group of Monsanto Company New Product Division.
700 Chesterfield Parkway North, St. Louis, MO 63198, USA.
Harrison, L.A., Bailey, M.R., Naylor, M.W., Ream, J.E., Hammond, B.G., Nida, D.L., Burlette, B.L., Nickson, T.E., Mitsky, T.A., Taylor, M.L., Fuchs, R.L., and Padgette, S.R. 1996. The expressed protein in glyphosate-tolerant soybean, 5-enolypyruvylshikimate-3-phosphate synthase from Agrobacterium sp. strain CP4, is rapidly digested in vitro and is not toxic to acutely gavaged mice. The Journal of Nutrition, 126:728–740.
Heeren, R.A., Padgette, S.R., and Gustafson, M.E. 1993. Purification of recombinant Escherichia coli CP4 5-enol pyruvyl shikimate 3-phosphate synthase for equivalence studied. Monsanto report number: MSL-12574.
Monsanto Company Product Safety Centre, 800 North Lindbergh, St. Louis, USA.
Henikoff, S. and Henikoff, J.G. 1992. Amino acid substitution matrices from protein blocks. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 89:10915–10919.
ISAAA. 2022. Summary of regulatory approvals: country, year and type of approval: event number 87427. (Online) Available from https://www.isaaa.org/gmapprovaldatabase/event/default.asp?EventID=2 65&Event=MON87427 (Accessed 5 April 2022).
Leach, J.N., Hileman, R.E., Thorp, J.J., George, C, and Astwood, J.D. 2002.
Assessment of the in vitro digestibility of purified E. coli produced CP4 EPSPS protein in simulated gastric fluids. Study number: 01-01-62-09. Report number: MSL-17566. Monsanto Company Product Safety Centre, 800 North Lindbergh, St. Louis, MO 63167, USA.
10
Lucas, D.M., Taylor, M.L., Su, H., Davis, S.W., and G.F. Hartnell. 2010.
Comparison of broiler performance and carcass parameters when fed diets containing MON 87427, control, or reference corn. Monsanto technical report: MSL-0022485. St. Louis, MO 63198, USA.
OECD. 2002. Consensus document on compositional considerations for new varieties of maize (Zea mays): Key food and feed nutrients, anti-nutrients and secondary plant metabolites. ENV/JM/MONO(2002)25. Series on the Safety of Novel Foods and Feeds, No. 6. Organisation for Economic Co- operation and Development, Paris, France. Product Characterization Center, 800 North Lindbergh Boulevard, St. Louis, MO 63167, USA.
Padgette, S.R., Ream, J.E., Bailey, M.R., Leach, J.N., and Biest, N. 1993.
Assessment of the in vitro digestive fate of CP4 EPSPS synthase. Study number: 92-01-30-15. Report number: MSL-12949. The Agricultural Group of Monsanto Company New Product Division, 700 Chesterfield Parkway North St. Louis, MO 63198, USA.
Park, E. and Dunnigan, K. 2012. Statistical analysis of mortality data from a broiler study with MON 87427. Monsanto report number: RAR-2011-0460.
Monsanto Company Product Safety Centre, 800 North Lindbergh Blvd. St.
Louis, MO 63167, USA.
Sidorov, V. and Duncan, D. 2009. Agrobacterium-mediated maize transformation:
Immature embryos versus callus. Methods in Molecular Biology, 526:47–58.
Skottke, K. and Silvanovich, A. 2019. Updated bioinformatics evaluation of CP4 EPSPS utilizing the AD_2019, TOX_2019, and PRT_2019 databases.
Monsanto study number: REG-2019-0156. Monsanto Company Laboratory, 700 Chesterfield Parkway West, Chesterfield, Missouri 63017, USA.
