Tempuyung (Sonchus arvensis L.) merupakan gulma tahunan yang tersebar luas di berbagai wilayah. Penggunaan tradisional tempuyung sebagai tanaman obat telah didokumentasikan melalui studi etnobiologi di Bologna, dan di wilayah multietnis di zona persimpangan Gansu“Ningxia“Mongolia Dalam. Studi ilmiah terbaru menunjukkan bahwa tempuyung mengandung metabolit sekunder yang berharga, termasuk flavonoid, asam fenolik, dan terpenoid6“9. Temuan ini mendukung penggunaan tradisionalnya dan menekankan potensinya sebagai sumber agen terapeutik baru. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan dengan jelas efek antioksidan dan antiplasmodial dari daun tempuyung. Namun demikian, potensi untuk meningkatkan efek ini dengan menginduksi metabolit sekunder belum diteliti secara memadai. Kultur kalus menawarkan platform yang menjanjikan untuk produksi metabolit sekunder skala besar.
Namun, hasil senyawa bioaktif ini dari kultur in vitro seringkali lebih rendah daripada hasil dari tanaman liar. Untuk mengatasi tantangan ini, berbagai strategi in vitro telah dikembangkan untuk meningkatkan produksi metabolit sekunder. Selain elisitor klasik, wawasan dari ilmu pangan kini menunjukkan bahwa rakitan bioaktif seperti nanopartikel”mirip dengan yang ditemukan dalam infus teh hitam”dapat memengaruhi komposisi dan stabilitas metabolit, menawarkan perspektif lintas disiplin dalam mengoptimalkan kualitas ekstrak tumbuhan dan menyoroti luasnya strategi yang sedang dieksplorasi. Glutamin, asam amino dengan beragam fungsi dalam metabolisme tanaman, baru-baru ini terbukti merupakan elisitor potensial. Glutamin terlibat dalam sejumlah proses fisiologis, termasuk respons stress dan regulasi ekspresi gen. Studi telah menunjukkan bahwa penambahan glutamin ke dalam media kultur bersama dengan elisitor lain meningkatkan produksi metabolit sekunder tanaman, khususnya produksi antioksidan tanaman dalam kultur sel taxus dan withanolida dalam kultur suspensi sel Withania somnifera.
Lebih lanjut, pemberian glutamin 150 mg/L pada kalus Ficus benghalensis menghasilkan peningkatan pertumbuhan dan peningkatan kandungan kuersetin yang signifikan sebesar 20 kali lipat dibandingkan dengan tanaman induk. Seiring dengan kemajuan penelitian tentang fitokimia terapeutik, studi terbaru juga menekankan pentingnya mempertimbangkan bioavailabilitas dan respons metabolik spesifik gender saat menilai senyawa seperti kokusaginin, yang menyoroti perlunya pendekatan terstandarisasi dalam mengevaluasi bioaktif yang berasal dari tumbuhan. Oleh karena itu, untuk mengatasi kurangnya pengetahuan saat ini mengenai potensi glutamin dalam meningkatkan produksi senyawa bioaktif dalam kultur kalus tempuyung, penelitian ini dirancang untuk menyelidiki efek suplemen glutamin terhadap morfo-anatomi kalus, biomassa, profil metabolit, dan aktivitas antioksidan in vitro menggunakan uji penangkap radikal 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) dan 2,2′-azino-bis(3-etilbenzotiazolin-6-asam sulfonat) (ABTS) serta potensi antiplasmodial in vitro terhadap galur Plasmodium falciparum 3D7.
Hal ini khususnya relevan dalam konteks upaya global untuk mengidentifikasi agen berbasis tumbuhan yang aman dan efektif dengan peran antidiabetik atau antioksidan, sebagaimana ditunjukkan oleh elusidasi mekanistik polifenol dari Myrica rubra. Hasil penelitian ini memberikan wawasan berharga tentang peran glutamin dalam meningkatkan sifat terapeutik kalus tempuyung. Penelitian ini dapat berkontribusi pada pengembangan strategi berkelanjutan dan efisien untuk memproduksi senyawa tanaman bernilai dengan potensi aplikasi dalam industri farmasi dan perawatan kesehatan. Penelitian ini menyelidiki efek suplementasi glutamin terhadap morfologi, anatomi, biomassa, produksi metabolit sekunder, antioksidan in-vitro, dan aktivitas antiplasmodial kalus tempuyung. Kalus diinduksi dari eksplan daun pada medium Murashige dan Skoog (MS) yang disuplemen dengan 1 mg/L asam 2,4-Diklorofenoksiasetat (2,4-D) dan 0,5 mg/L 6-Benzilaminopurin (BAP), dan selanjutnya diberi glutamin (0-350 mg/L).
Suplementasi glutamin memengaruhi morfologi dan anatomi kalus, menghasilkan kalus yang sebagian besar kompak. Analisis Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS) mengungkapkan beragam metabolit dalam ekstrak kalus. Khususnya, total 51 metabolit terdeteksi hanya pada kalus yang diberi glutamin. Prediksi in silico menunjukkan potensi antioksidan dan antimalaria untuk kemungkinan senyawa utama, termasuk metil α-Dglukopiranosida, metil β-D-glukopiranosida, asam n-heksadekanoat, asam (9Z,12Z)-9,12-oktadekadienoat, dan stigmasterol. Uji in vitro menunjukkan bahwa suplementasi glutamin meningkatkan aktivitas penangkapan radikal 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) dan 2,2′-azino-bis(3-etilbenzotiazolin-6-asam sulfonat) (ABTS) hingga dua kali lipat dan meningkatkan penghambatan Plasmodium falciparum hingga tiga kali lipat dibandingkan dengan kalus kontrol, dengan glutamin 250 mg/L menjadi yang paling efektif. Temuan ini memberikan wawasan baru tentang peran glutamin dalam kultur kalus tempuyung. dan menunjukkan potensinya untuk meningkatkan produksi senyawa bioaktif yang berharga, khususnya yang memiliki aktivitas antimalaria.
Oleh: Dwi Kusuma Wahyuni, Ph.D
