pengembangan obat herbal

Pengembangan Obat Herbal
Bahan baku obat herbal yang terbatas karena sebagian besar bahan baku obat herbal diambil dari tanaman induknya. Sehingga dikhawatirkan bahwa sumberdaya hayati ini akan musnah disebabkan karena adanya kendala dalam budidayanya. Peranan bioteknologi dalam budidaya, multiplikasi, rekayasa genetika, dan skrining mikroba endofit yang dapat menghasilkan metabolit sekunder sangat penting dalam rangka pengembangan bahan obat yang berasal dari tanaman obat ini. Bahkan dengan kemajuan yang pesat dalam bidang bioteknologi ini telah dapat dihasilkan beberapa jenis tanaman transgenik yang dapat memproduksi vaksin rekombinan.
1. Rekayasa Genetika
Kemajuan yang telah dicapai dalam bidang bioteknologi dan teknik DNA rekombinan telah membantu mempercepat dan meningkatkan berbagai penelitian menuju ke arah pemahaman tentang biosintesis dari metabolit sekunder. Berbagai penelitian telah berhasil mengidentifikasi beberapa enzim yang berperan penting dalam jalan metabolisme, dan telah berhasil dilakukan rekayasa dan manipulasi terhadap enzim-enzim tersebut. Teknik rekayasa genetika dengan melakukan transformasi genetik telah dilakukan untuk memanipulasi lebih dari 120 jenis spesies dari sekitar 35 famili tanaman menggunakan perantara bakteri Agrobacterium ataupun transformasi langsung (Birch RG., 1997).
Agrobacterium tumafaciens, dan Agrobacterium rhizogenes, merupakan bakteri gram-negatif yang terdapat di dalam tanah yang menyebabkan tumor crown gall dan hairy root pada tanaman. Bakteri Agrobacterium tumafaciens mengandung megaplasmid yang berperan penting dalam induksi tumor tanaman yang diberi nama Ti plasmid. Selama proses infeksi, T-DNA yang merupakan segmen penting dari Ti plasmid ditransfer ke dalam nukleus sel yang terinfeksi dan terintegrasi ke dalam kromosom hospesnya. Sedangkan bakteri A. rhizogenes dapat menginduksi proliferasi multibranched di tempat akar yang terinfeksi sehingga disebut dengan “hairy root”. Melalui infeksi ini dapat ditransfer T-DNA yang dikenal dengan root inducing plasmid (Ri plasmid), dan kemudian dapat terintegrasi ke dalam kromosom sel tanaman (Nester EW., et.al.,1984).
Kemampuan bakteri Agrobacterium tumafaciens, dan A. rhizogenes yang mampu masuk ke dalam nukleus dan berintegrasi ke dalam kromosom tanaman inilah yang dimanfaatkan oleh para peneliti bioteknologi untuk melakukan modifikasi secara genetik guna meningkatkan produksi matabolit sekunder tanaman obat, baik tanaman dikotil ataupun monokotil. Transformasi genetik terhadap tumbuhan obat telah banyak yang berhasil dilakukan. Beberapa diantaranya adalah transformasi genetic menggunakan Agrobacterium tumafaciens terhadap tanaman transgenic Azadirachta indica yang mengandung rekombinan plasmid pTiA6, Atropa belladonna, dan Echinea purpurea dan terbukti dapat meningkatkan komposisi alkaloid secara signifikan. Berbagai jenis tanaman lain juga telah diteliti peningkatan kadar metabolit sekunder yang dihasilkannya melalui transformasi genetik dengan Agrobacterium rhizogenes antara lain adalah terhadap kultur sel/jaringan yang berasal dari tanaman Aconitum heterophyllum, Digitalis lanata, Papaver somniferum L, dan Solanum aviculare.
2. Mikroba Endofit
Mikroba endofit adalah mikroba yang hidup di dalam jaringan tanaman pada periode tertentu dan mampu hidup dengan membentuk koloni dalam jaringan tanaman tanpa membahayakan inangnya. Setiap tanaman tingkat tinggi dapat mengandung beberapa mikroba endofit yang mampu menghasilkan senyawa biologi atau metabolit sekunder yang diduga sebagai akibat koevolusi atau transfer genetik (genetic recombination) dari tanaman inangnya ke dalam mikroba endofit. Kemampuan mikroba endofit memproduksi senyawa metabolit sekunder sesuai dengan tanaman inangnya merupakan peluang yang sangat besar dan dapat diandalkan untuk memproduksi metabolit sekunder dari mikroba endofit yang diisolasi dari tanaman inangnya tersebut.
Dari sekitar 300.000 jenis tanaman yang tersebar di muka bumi ini, masing-masing tanaman mengandung satu atau lebih mikroba endofit yang terdiri dari bakteri dan jamur. Sehingga apabila endofit yang diisolasi dari suatu tanaman obat dapat menghasilkan alkaloid atau metabolit sekunder sama dengan tanaman aslinya atau bahkan dalam jumlah yang lebih tinggi, maka tidak perlu menebang tanaman aslinya untuk diambil sebagai simplisia, yang kemungkinan besar memerlukan puluhan tahun untuk dapat dipanen. Berbagai jenis endofit telah berhasil diisolasi dari tanaman inangnya, dan telah berhasil dibiakkan dalam media perbenihan yang sesuai. Demikian pula metabolit sekunder yang diproduksi oleh mikroba endofit tersebut telah berhasil diisolasi dan dimurnikan serta telah dielusidasi struktur molekulnya. Beberapa diantaranya adalah :
- Mikroba endofit yang menghasilkan antibiotika Cryptocandin adalah antifungi yang dihasilkan oleh mikroba endofit Cryptosporiopsis quercina yang berhasil diisolasi dari tanaman obat Tripterigeum wilfordii, dan berhasiat sebagai antijamur yang patogen terhadap manusia yaitu Candida albicans dan Trichopyton spp. Beberapa zat aktif lain yang diisolasi dari mikroba endofit misalnya ecomycin diproduksi oleh Pseudomonas viridiflava juga aktif terhadap Cryptococcus neoformans dan C.albicans. Ecomycin merupakan lipopeptida yang disamping terdiri dari molekul asam amino yang umum juga mengandung homoserin dan beta-hidroksi asam arpartat, sedangkan senyawa kimia yang diproduksi oleh mikroba endofit Pseudomonas Syringae yang berhasiat sebagai anti jamur adalah pseudomycin, yang dapat menghambat pertumbuhan Candida albicans dan Cryptococcus neoformans. Pestalotiopsis micrispora, merupakan mikroba endofit yang paling sering ditemukan di tanaman hutan lindung di seluruh dunia. Endofit ini menghasilkan metabolit sekunder ambuic acid yang berhasiat sebagai antifungi. Phomopsichalasin, merupakan metabolit yang diisolasi dari mikroba endofit Phomopsis spp. berhasiat sebagai anti bakteri Bacillus subtilis, Salmonella enterica, Staphylococcos aureus, dan juga dapat menghambat pertumbuhan jamur Candida tropicalis. Antibiotika berspektrum luas yang disebut munumbicin, dihasilkan oleh endofit Streptomyces spp. strain NRRL 30562 yang merupakan endofit yang diisolasi dari tanaman Kennedia nigriscans, dapat menghambat pertumbuhan Bacillus anthracis, dan Mycobacterium tuberculosis yang multiresisten terhadap berbagai obat anti tbc. Jenis endofit lainnya yang juga menghasilkan antibiotika berspaktrum luas adalah mikroba endofit yang diisolasi dari tanaman Grevillea pteridifolia. Endofit ini menghasilkan metabolit kakadumycin. Aktifitas antibakterinya sama seperti munumbicin D, dan kakadumycin ini juga berkhasiat sebagai anti malaria.
- Mikroba endofit yang memproduksi antivirus Jamur endofit Cytonaema sp. Dapat menghasilkan metabolit cytonic acid A dan B, yang struktur malekulnya merupakan isomer p-tridepside, berhasiat sebagai anti virus. Cytonic acid A dan B ini merupakan protease inhibitor dan dapat menghambat pertumbuhan cytomegalovirus manusia.
- Mikroba endofit yang menghasilkan metabolit sebagai antikanker Paclitaxel dan derivatnya merupakan zat yang berkhasiat sebagai antikanker yang pertama kali ditemukan yang diproduksi oleh mikroba endofit. Paclitaxel merupakan senyawa diterpenoid yang didapatkan dalam tanaman Taxus. Senyawa yang dapat mempengaruhi molekul tubulin dalam proses pembelahan sel-sel kanker ini, umumnya diproduksi oleh endofit Pestalotiopsis microspora, yang diisolasi dari tanaman Taxus andreanae, T. brevifolia, dan T. wallichiana. Saat ini beberapa jenis endofit lainnya telah dapat diisolasi dari berbagai jenis Taxus dan didapatkan berbagai senyawa yang berhasiat sebagai anti tumor. Demikian pula upaya untuk sintesisnya telah berhasil dilakukan.
- Mikroba endofit penghasil zat anti malaria Colletotrichum sp. Merupakan endofit yang diisolasi dari tanaman Artemisia annua, menghasilkan metabolit artemisinin yang sangat potensial sebagai anti malaria. Disamping itu beberapa mikroba endofit yang diisolasi dari tanaman Cinchona spp, juga mampu menghasilkan alkaloid cinchona yang dapat dikembangkan sebagai sumber bahan baku obat anti malaria (Simanjuntak P., et.al. 2002).
- Endofit yang memproduksi antioksidan Pestacin dan isopestacin merupakan metabolit sekunder yang dihasilkan oleh endofit P. microspora. Endofit ini berhasil diisolasi dari tanaman Terminalia morobensis. Baik pestacin ataupun isopestacin berhasiat sebagai antioksidan, dimana aktivitas ini diduga karena struktur molekulnya mirip dengan flavonoid.
- Endofit yang menghasilkan metabolit yang berkhasiat sebagai antidiabetes. Endofit Pseudomassaria sp menghasilkan metabolit sekunder yang bekerja seperti insulin. Dalam uji praklinik terhadap binatang coba membuktikan bahwa aktivitasnya sangat baik dalam menurunkan glukosa darah tikus yang diabetes. Hasil tersebut diperkirakan dapat menjadi awal dari era terapi baru untuk mengatasi diabetes dimasa mendatang (Zhang B. et.al.1999).
- Endofit yang memproduksi senyawa imunosupresif obat-obat imunospresif merupakan obat yang digunakan untuk pasien yang akan dilakukan tindakan transplantasi organ. Selain itu imunosupresif juga dapat digunakan untuk mengatasi penyakit autoimum seperti rematoid artritis dan insulin dependent diabetes. Senyawa subglutinol A dan B yang dihasilkan oleh endofit Fusarium subglutinans yang diisolasi dari tanaman T. wilfordii, merupakan senyawa imunosupresif yang sangat poten (Lee,J., et.al. 1995).