Beberapa kitosan dan pektin pada berbagai konsentrasi diberikan untuk mengetahui efeknya

pada akumulasi biomassa akar dan biosintesis AQ, fenolat dan flavonoid. Kitosan adalah salah

satu polimer alam yang dapat diperoleh dari berbagai jenis mahluk hidup. Kitosan ditemukan

pada kulit ari dari serangga serta dalam dinding sel jamur dan ganggang (Sanford, 2002). Kitosan

adalah polisakarida yang terdiri dari d-glukosamin dan N-asetil-d-glukosamin. Kitosan termasuk

salah satu jenis polisakarida yang dapat bersifat sebagai pengahalang (barrier) yang baik karena

pelapis polisakarida dapat membentuk matrik yang kuat dan kompak (Grenner dan Fennema

dalam Susanto, 1998). Secara umum, pelapis yang tersusun dari polisakarida dan turunannya

hanya sedikit menahan penguapan air tetapi efektif untuk mengontrol difusi dari berbagai gas,

seperti CO2 dan O2. Kitosan menginduksi tanaman untuk meningkatkan biosintesis lignin dan

lignifikasi dinding sel tanaman sehingga menjadi lebih kuat dan menghambat penetrasi

cendawan pengganggu. Kitosan selain berperan khusus sebagai anti jamur juga dapat

memperkuat sistem akar dan batang berperan sebagai pupuk yang dapat memperkuat

perkecambahan dan pertumbuhan (Wulandini, 2002).

Kultur suspensi akar adventif dengan berbagai konsentrasi dan kombinasi kitosan dan pektin

selama inokulasi menghasilkan penurunan yang signifikan dalam pertumbuhan akar (Tabel 1).

Dengan meningkatnya kitosan dan rasio bobot akar pektin segar (FW), berat kering (DW) dan

rasio pertumbuhan (GR) meningkat secara signifikan. Penghambatan kuat pertumbuhan akar

dengan perlakuan elisitor dengan kitosan dan pektin yang ditemukan terkait dengan

penghambatan kuat viabilitas sel. Viabilitas sel adalah jumlah sel yang sehat dalam suatu sampel,

tanpa membedakan apakah sel-sel membelah secara aktif atau quiescent (Wyllie et al., 2000).

Elisitor merupakan zat tambahan pada sel tumbuhan dengan tujuan untuk menginduksi dan

meningkatkan pembentukan metabolit sekunder. Elisitor selain dapat menginduksi sintesis

fitoaleksin, ternyata dapat juga menginduksi sintesis metabolit sekunder yang bukan fitoaleksin

pada kultur kalus dan sel (Eilert et al 1986). Lebih dari 79 % pengiduksiaan kematian akar ketika

akar adventif diberikan 0.8/0.8 mg ml-1 chitosan dan pectin. Kultur akar adventif yang diberikan

0,2 mg ml-1chitosan maksimum akan diinduksi AQ (103,16 mg g-1DW) dan flavonoid (75.32

mg g-1DW). Sementara akumulasi tertinggi fenolat (52.45 mg g-1 DW) terdeteksi ketika kultur

akar adventif diberikan 0,2 mg ml -1 kitosan dalam kombinasi dengan 0,2 mg ml -1 pektin. Pada

konsentrasi di atas 0,2 mg ml-1 kitosan, akumulasi AQ, senyawa bioaktif utama menurun. Hasil

ini menunjukkan bahwa 0,2 mg ml-1 kitosan merupakan konsentrasi optimal untuk

meningkatkan biosintesis AQ. Meskipun, penambahan pektin dengan chitosan pada berbagai

konsentrasi untuk menginduksi biosintesis metabolit tersebut dibandingkan dengan kontrol,

namun, penghambatan pertumbuhan yang kuat terjadi pada akar. Ini berarti bahwa penambahan

pektin dalam kombinasi dengan kitosan tidak menunjukkan efek perlindungan terhadap elisitor-

induced kerusakan sel. Chitosan dan pektin yang merupakan kelompok Elisitor biotik telah

sering digunakan dalam sejumlah kultur jaringan tanaman untuk efisiensi induksi metabolit

sekunder tanaman, termasuk AQ. Telah dilaporkan bahwa kultur elisitor dengan kitosan secara

efisien dapat meningkatkan biosintesis isoflavonoid pada Pueraria candollei var. dan oleanolic

acid pada officinalis calendula, dan lain-lain. Demikian pula, pektin ditemukan bertanggung

jawab untuk meningkatkan akumulasi asam oleanolic dalam kultur suspense sel officinalis

Calendula. Telah terbukti bahwa penambahan pektin ke dalam perlakuan kitosan pada kultur sel

memiliki efek positif pada pertumbuhan sel dan akumulasi amaranthin dalam sel rubrum

Chenopodium. Selain itu, efek perlindungan dari pektin juga diamati dalam kultur suspensi sel

M. citrifolia ketika diberi perlkuan kombinasi dengan kitosan. Sebaliknya, viabilitas studi dengan

kultur suspensi C. rubrum, larutan kitosan menunjukkan efek mematikan pada konsentrasi > 400

mg kitosan ml-1 media. Peningkatan konsentrasi kitosan menyebabkan peningkatan pelepasan

pigmen, yang berkorelasi dengan kematian sel. Telah dilaporkan bahwa jika perubahan dalam

ekspresi gen termasuk penurunan sintesis protein total, induksi hipoksia terkait protein, protein

dan glukosa diatur tidak memadai untuk mencegah deplesi ATP. Kegagalan pompa ion

Membran dan integritas membran hilang.terjadi Peningkatan intraseluler Ca2+ dan berbagai

proses degradasi terinisiasi, menuju sitoplasmik, pembengkakan adan menyebabkan kematian.

Dalam studi ini, kami mengamati efek mematikan dari kitosan terhadap pertumbuhan akar pada

konsentrasi > 0,2 mg ml-1, sebagaimana dibuktikan oleh kematian sel 60-79% (Gambar 1).

Meskipun berbagai kombinasi konsentrasi kitosan dan pectin dapat meningkatkan induksi dari

biosinetesis AQ, fenolik, dan flavonoid dibandingkan dengan control negative, sehingga

kekuatan inhibisi pertumbuhan akar dapat diukur. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan

eksogen pektin dalam kombinasi dengan kitosan tidak menunjukkan efek perlindungan pada

viabilitas sel. Myriad penelitian di bidang bioteknologi tanaman telah menyarankan bahwa kultur

akar adventif dengan perlakuan elisitor dapat dengan kuat mengurangi pertumbuhan akar, tetapi

meningkatkan biosintesis komponen bioaktif.