e. Komputer
Data dari spekrometri masa dikirim ke computer dan diplot dalam sebuah grafik yang disebut spectrum masa.
5.4 Pengaruh Integrasi Gen Desaturase Terhadap Profil
Dr. Fathurrahman, SP., M.Sc
130
karbon ditemukan adanya perbedaan yang signifikan dimana kandungan C:16 pada sampel TRD6 lebih tinggi 23,95%
dibandingkan sampel kontrol C:16 yang mana adalah 17,09%.
Sedangkan untuk rantai karbon lainnya seperti C:12, C:14 dan C:18 menunjukkan tidak adanya perbedaan yang signifikan, meskipun secara numerik sampel TRD6 menghasilkan persentase yang lebih tinggi dibandingkan dengan sampel KN1. Persentase kandungan asam lemak jenuh C:16 paling tinggi dibandingkan dengan rantai karbon lainnya baik pada sampel kontrol maupun sampel transformasi.
Hasil analisis persentase total kandungan asam lemak tak jenuh antara sampel kontrol (KN1) dan sampel transformasi (TRD6) tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Namun sampel hasil transformasi mampu menghasilkan persentase yang lebih rendah yaitu 58,08% dibandingkan dengan sampel KN1 yang menghasilkan 62,10%. Untuk mengetahui lebih jelas perubahan kadar asam lemak tak jenuh pada sampel kontrol maupun sampel yang ditransformasi, perlu dijelaskan lebih detail kandungan rata-rata asam lemak tak jenuh berdasarkan panjang rantai karbonnya. Terdapat perbedaan yang mencolok pada penurunan kandungan asam lemak tak jenuh. Rantai karbon pada C:18,3 pada sampel KN1 45,51% menurun menjadi 37,97% pada sampel TRD6. Namun kandungan C:18.1 pada sampel TRD6 berbeda nyata dengan kandungan C:18.1 pada KN1 yaitumeningkat sebesar 4,66%. Untuk kandungan C:18.2 pada sampel KN1 dan TRD6 tidak terdapat perbedaan yang signifikan.
Hasil analisis persentase kandungan total asam lemak tak jenuh antara sampel kontrol KN1 dan TRDL1 menunjukkan tidak terdapat perbedaan yang signifikan. Namun secara numerik, sampel TRDL1 menghasilkan total asam lemak tak jenuh yang lebih rendah yaitu 56,28% dibandingkan 61,9%
pada sampel KN2. Terjadi penurunan jumlah total kandungan asam lemak tak jenuh sebesar 5,62%. Selanjutnya, hasil analisis kandungan asam lemak tak jenuh pada sampel C:18.1 dan C:18.2 KN2 dan TRDL1 tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan. Namun terdapat perbedaan yang jelas pada hasil analisis pada C:18.3. Pada sampel KN2 menghasilkan kadar 46,50% menurun menjadi 39,51% pada sampel TRDL1.
Penurunan asam lemak tak jenuh sebesar 6,99%.
Hasil analisis total rata-rata kandungan asam lemak jenuh antara sampel KN3 dan TRD1 menunjukkan perbedaan yang signifikan, dimanasampel TRD1 menghasilkansebanyak 28,99%
meningkat menjadi 55,04% pada sampel TRD1. Peningkatan kandungan asam lemak jenuh ini sebesar 26,05%. Hasil analisis yang lebih detail terkait dengan rata-rata kandungan asam lemak jenuh berdasarkan panjang rantai karbon ditemukan adanya perbedaan yang signifikan kandungan asam lemak jenuh antara sampel KN3 dan TRD1. Meski tidak semua rantai karbon menunjukkan perbedaan. Sayangnya, hasil analisis kromatografi gas (GC) pada sampel KN3 tidak mendapatkan data persentase asam lemak C:12 dan C:14. Kandungan C:16 pada sampel TRD1 merupakan yang tertinggi yaitu 30,97%
dibandingkan dengan C:12, C:14 dan C:18 pada sampel yang sama. Sedangkan peningkatan kandungan C:16 pada TRD1 lebih tinggi sebesar 9,29% dibandingkan KN3.
Analisis selanjutnya adalah rata-rata total kandungan asam lemak tak jenuh (C:18.1 - C:18.3) dimana terdapat perbedaan yang signifikan antara sampel KN3 dan TRD1. Total kandungan asam lemak tak jenuh sampel KN3 sebesar 62,9%
menurun menjadi 35,38% pada sampel TRD1 dan penurunan kandungan asam lemak tak jenuh sebesar 27,25%. Yang lebih menarik adalah kandungan C:18.1 lagi di KN3 sebesar 19.94%
meningkat menjadi 26.49% di TRD1. Ini secara
Dr. Fathurrahman, SP., M.Sc
132
teoritis kandungan sampel TRD1 yang lebih rendah pada C:18.1 jika dikaitkan dengan penggunaan konstruk yang mengandung gen desaturase 9-stearoyl-ACP dalam susunan antisense, tetapi yang terjadi sebaliknya. Namun kandungan asam lemak sampel KN3 pada rantai C:18.2 dan C:18.3 masing- masing sebesar 10,42% dan 32,72% dapat diturunkan menjadi 1,4% dan 7,48%. Penurunan kandungan asam lemak tak jenuh pada sampel transformasi TRD1 lebih tinggi dibandingkan sampel transformasi TRD6 dan TRD1. Perbedaan hasil analisis kromatografi gas terutama pada sampel yang ditransformasikan dari setiap tingkatan perlakuan, kemungkinan karena teknik atau pelaksanaan perlakuan yang dilakukan secara langsung dan tidak sama karena pengaruh ruang dan waktu, sehingga menghasilkan hasil yang berbeda. kadar asam lemak pada 3 (tiga) tahap perlakuan.
Perbedaan yang signifikan kandungan asam lemak antara sampel kontrol (KN) dan sampel transformasi (TR). Tercatat jumlah total asam lemak jenuh pada sampel kontrol sebesar 26,87% dan sampel hasil transformasi sebesar 39,69%. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi peningkatan kandungan asam lemak jenuh sebesar 12,82% pada sampel hasil transformasi (TR). Untuk lebih jelasnya perbandingan hasil asam lemak jenuh sampel kontrol dan hasil transformasi pada rantai C:12 – C18 perlu dijelaskan. Hasil analisis menunjukkan bahwa terdapat perbedaan nyata kandungan C:12 pada sampel kontrol dan sampel transformasi, dimana sampel KN menghasilkan 1,18%
dan peningkatan pada sampel TR yaitu 5,03% (peningkatan 3,85%), serta kandungan C:14 meningkat, namun persentasenya rendah yaitu 2,34%. Peningkatan tertinggi terdapat pada rantai C:16, dimana KN menghasilkan 19,26% sedangkan TR menghasilkan 25,55% (peningkatan 6,29%) dan merupakan peningkatan tertinggi dibandingkan dengan rantai asam lemak
lainnya. Perkembangan tanaman dengan tingkat asam oleat yang lebih tinggi atau tingkat asam lemak rantai panjang yang lebih rendah (VLCFA) dalam biji dibahas dari hasil rekayasa genetik (Park et al. 2022). Sedangkan pada sampel transformasi C:18 (TR) didapatkan peningkatan kadar asam lemak jenuh yang tidak signifikan, namun secara numerik persentase kandungan TR lebih tinggi. Dengan demikian dapat dijelaskan bahwa analisis komprehensif transformasi menggunakan enzim stearoyl-ACP desaturase pada susunan antisense telah berhasil meningkatkan kadar asam lemak jenuh (C:12 – C:18).
Hasil analisis C:18.1 menunjukkan bahwa terdapat perbedaan nyata antara sampel KN dan TR, dimana kandungan sampel KN sebesar 13,23%, sedangkan pada TR terjadi peningkatan sebesar 16,54% (peningkatan sebesar 3,31%). ). Sedangkan analisis C:18.2 tidak berbeda nyata, meskipun secara numerik terjadi penurunan asam lemak tak jenuh sebesar 2,71% pada sampel TR. Sesuai pendapat Lakhssassi et al. (2017). Stearoyl-acyl carrier protein desaturase (SACPD-C) telah dilaporkan mengendalikan akumulasi asam stearat biji. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan gen stearoyl ACP desaturase mungkin dapat menurunkan kadar asam lemak tak jenuh yang pada sampel KN menghasilkan 39,43%, turun menjadi 28,32% pada sampel TR (penurunan 11,11%). Hasil analisis menunjukkan bahwa kandungan asam lemak tak jenuh tertinggi pada sampel KN maupun TR adalah asam linoleat (C:18,3) yang terdapat pada daun dura. Di sisi lain, sangat sedikit ditemukan di mesocarp dan kernel dura, pisifera dan tenera. Setelah genotipe, efek aditif untuk asam stearat diperkirakan +1,8% untuk mutasi titik SACPD-C dan +4,1% untuk penghapusan SACPD-C. Rata-rata asam stearat pada garis homozigot untuk delesi adalah 12,2%. (Ruddle et al.
2014)
Dr. Fathurrahman, SP., M.Sc
134
Tam dkk. (1976) melaporkan bahwa persentase kandungan asam lemak jenuh terdapat pada mesocarp dura, kadar tertinggi terdapat pada asam palmitat (C:16) sebesar 45,9% diikuti oleh C:18 dan C:14 masing-masing sebesar 3,6% dan 0,7%, sedangkan kandungan asam lemak tak jenuh tertinggi pada C:18,1 yaitu sebesar 41,8% diikuti oleh C:18,2 sebesar 8%.
Perbandingan komposisi asam lemak jenuh dan tak jenuh pada mesocarp dura adalah 50,2% : 48% dan 52% : 48% pada tenera. Sedangkan kandungan asam lemak jenuh TRD1 hasil transformasi daun dura pada hasil penelitian ini sebesar 55,04%. Hal ini menunjukkan adanya perbedaan kandungan asam lemak jenuh antara dura dengan jenis jaringan yang berbeda.
Kandungan asam oleat (C:18,1) pada sampel transformasi umur 25 bulan paling tinggi yaitu 26,5% dibandingkan sampel lainnya baik sampel kontrol maupun sampel transformasi dengan umur berbeda. . Namun sampel pada umur tersebut mengalami penurunan kandungan asam linoleat (C:18,2) dan asam lenolenat (C:18,3) yang lebih rendah masing-masing 1,14% dan 7,48%. Ini adalah konten terendah dibandingkan dengan kontrol dan sampel yang diubah. Diduga tingkat inhibisi dengan menggunakan gen desaturase pada susunan antisense yang bekerja mencegah sintesis asam lemak tak jenuh kurang efektif dan transkripsi lebih tinggi ke arah asam lemak tak jenuh terutama asam oleat. Mungkin juga reaksi gen desaturase menyebabkan ketidakseimbangan kandungan asam lemak tak jenuh, sehingga efeknya sangat terasa, terutama untuk sampel yang ditransformasikan. Sedangkan pada semua sampel kontrol terdapat perbedaan yang tidak signifikan.
Menurut Dong et al. (2016) Fatty acid desaturases (FADs) memperkenalkan ikatan rangkap ke dalam rantai hidrokarbon asam lemak untuk menghasilkan asam lemak tak jenuh, dan
karenanya memainkan peran penting dalam pengembangan tanaman dan aklimatisasi terhadap tekanan lingkungan.
Komposisi asam lemak pada daun beberapa spesies lain juga telah ditentukan seperti pada daun bayam (Amaranthus viridis L.) dan daun sendok (Plantago major L.) yang masing-masing mengandung asam lemak jenuh 44,21% dan 38,72% dan lemak tak jenuh. asam berturut-turut 55,7% dan 59,18% (Jose et al.
1999). Namun kandungan asam palmitat (C:16) pada daun bayam dan daun sendok merupakan yang tertinggi dalam komposisi asam lemak jenuh. Tinjauan yang disajikan adalah upaya untuk meringkas dan menggeneralisasi informasi tentang kontrol genetik sintesis asam lemak dan kisaran variasi alami dalam komposisinya dalam tanaman biji minyak utama (Porokhovinova et al. 2022). Produksi tanaman transgenik diperlukan untuk menghasilkan asam lemak yang memiliki nilai lebih tinggi untuk kepentingan medis dan ini penting untuk meningkatkan kesehatan manusia di masa depan (Napier 2000). Karena rekayasa genetika adalah suatu teknik yang dianggap mudah untuk memanipulasi genetik suatu tanaman dengan tujuan yang sesuai dengan yang kita inginkan, dengan waktu yang lebih cepat dibandingkan dengan cara pemuliaan konvensional. Sementara itu hasil penelitian kandungan asam oleat yang meningkat menghambat oksidasi minyak, yang penting untuk memperpanjang umur simpannya dan penting untuk industri pengalengan, rantai makanan cepat saji (karena asam oleat lebih stabil saat digoreng) dan produksi biodiesel (Gavrilova et al. 2020). Strategi antisense adalah teknik yang efektif untuk genetika tanaman.
Walaupun jumlah penelitian terhadap pohon dura putatif transgenik masih sedikit, namun berdasarkan analisis profil asam lemak menunjukkan adanya perbedaan. Kandungan asam lemak secara keseluruhan, dimana terjadi peningkatan
Dr. Fathurrahman, SP., M.Sc
136
persentase asam lemak jenuh dan sebaliknya terjadi penurunan persentase asam lemak tak jenuh. Dengan demikian diduga pohon dura transgenik menghasilkan asam lemak jenuh yang lebih tinggi dibandingkan dengan pohon kontrol. Ini merupakan hasil awal yang memerlukan tindakan uji lebih lanjut untuk mengkonfirmasi pengamatan ini.
DAFTAR PUSTAKA
Cramers, C.A. and McNair, H.M. 1983. Gas chromatography, fundamentals and applications of chromatographic and electrophoretic methods. J. Of chromatography library. vol 22 A.
Dong, C. J, Cao N, Zhang, Z. G and Shang, Q. M. 2016.
Characterization of the fatty acid desaturase genes in cucumber: Structure, phylogeny, and expression patterns.
PLoS ONE 11(3): e0149917. Doi:10.1371/journal.
pone.0149917.
Gavrilova V., Shelenga T., Porokhovinova E., Dubovskaya A.
, Kon’Kova N., Grigoryev S., et al. 2020. The diversity of fatty acid composition in traditional and rare oil crops cultivated in Russia. Biological Communications. 65 (1), 68- 81.
Jose, L. Guil-Guerrero and Ignacio, Rodriguez-Garcia. 1999.
Lipids classes, fatty acids and carotenes of the leaves of six edible wild plants. Eur Food Res. Technol 209 : 313-316.
Lakhssassi, N., Colantonio, V., Flowers, N. D., Zhou, Z. Henry, J., Liu, S. and Meksem, K. 2017. Stearoyl-acyl carrier protein desaturase mutations uncover an impact of stearic acid in leaf and nodule structure. Plant Physiol. 174(3):1531-1543.
doi: 10.1104/pp.16.01929.
Napier, J.A. 2000. Transgenic plants for the production of pharmaceutical fatty acids. Springer-Verlag. Plant Science:
99-103.
Park, M.E and Kim, H. U. 2022. Applications and prospects of genome editing in plant fatty acid and triacylglycerol biosynthesis. Front Plant Sci. 31;13: doi: 10.3389/
fpls.2022.969844.
Porokhovinova, E., Matveeva, T., Khafizova, G., Bemova, V. , Doubovskaya, A., Kishlyan, N., Podolnaya, L., and Gavrilova, V. 2022. Fatty acid composition of oil crops:
genetics and genetic engineering. Genetic Resources and Crop Evolution. 69. 1-17. 10.1007/s10722-022-01391-w.
Ruddle, P. II, Whetten, R., Cardinal, A., Upchurch, R. G, and Miranda, L. 2014. Effect of Δ9-stearoyl-ACP-desaturase-C mutants in a high oleic background on soybean seed oil composition. Theor Appl Genet 127: 349–358.
Tam, T.K., Lim C.S., Yeoh, G.H. and Ooi, S.C. 1976. The oil and other characteristics of interspecific (Elaeis guineensis x Elaeis oleifera) hybrids planted in Malaysia and their significance for future breeding programmes. The Malaysia Hill International Agricultural Oil Palm Conference, hlm. 14- 17 Kuala Lumpur : Research Signpost.
138