peranan “pathogenesis related (pr)-protein”dan fitohormon dalam...

39
1 PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM MENJAGA KELANGSUNGAN KEHIDUPAN TANAMAN SERTA MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS HASIL PERTANIAN R. Ukun MS Soedjanaatmadja JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PADJADJARAN BANDUNG 2008

Upload: trinhliem

Post on 13-May-2018

228 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

1

PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM MENJAGA KELANGSUNGAN

KEHIDUPAN TANAMAN SERTA MENINGKATKAN

PRODUKTIVITAS HASIL PERTANIAN

R. Ukun MS Soedjanaatmadja

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PADJADJARAN BANDUNG 2008

Page 2: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

2

JUDUL : PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR) PROTEIN” DAN FITOHORMON DALAM MENJAGA KELANGSUNGAN KEHIDUPAN TANAMAN SERTA MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS HASIL PERTANIAN

Oleh: R. Ukun MS Soedjanaatmadja

Mengetahui: Guru Besar Pembina

Prof Dr. O. Suprijana, MSc Prof. Dr. Husein H. Bahti NIP. 130. 354.311 NIP. 130.367.261

Prof. Dr. Rustam E. Siregar

NIP. 130.344.456

Page 3: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

3

PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN” DAN FITOHORMON DALAM MENJAGA KELANGSUNGAN

KEHIDUPAN TANAMAN SERTA MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS HASIL PERTANIAN

R. Ukun MS Soedjanaatmadja

PENDAHULUAN

Saat ini, peranan ilmu kimia sebagai ilmu dasar merupakan bidang ilmu yang

penting dan sangat berguna dalam menunjang bidang ilmu lain khususnya

bidang kedokteran, farmasi, peternakan dan pertanian, sehubungan dengan

masalah kesehatan dan pangan.

Penelitian-penelitian biokimia yang berkaitan erat dengan produktivitas hasil

pertanian merupakan suatu kajian yang cukup menarik untuk diangkat ke

permukaan, karena sejalan dengan program pemerintah dalam hal

peningkatkan komoditas pertanian dan ketahanan pangan.

Pathogenesis Related (PR)-Protein, merupakan protein spesifik yang

terdapat pada tanaman dan memiliki fungsi serta peranan untuk

mempertahankan kelangsungan kehidupan tanaman, khususnya dalam

menangkal serangan dari mikroorganisme/virus patogen yang berbahaya bagi

tanaman tersebut. Setiap tanaman akan memberi respon yang spesifik apabila

terkena serangan (invasi) mikroorganisme patogen dari luar, dengan jalan

meningkatkan sintesis PR-Proteinnya, untuk menangkal serangan patogen

tersebut. Atas dasar itu, pertumbuhan tanaman akan baik dan terhindar dari

berbagai penyakit tanaman, serta memiliki produktivitas yang tinggi bilamana

tanaman tersebut dirangsang agar mensintesis dan meningkatkan kandungan

PR-Proteinnya. Dengan demikian, bilamana kandungan PR-protein pada

tanaman sudah tinggi, maka tentunya tanaman tersebut dapat menangkal

setiap mikrorganisme patogen yang membahayakan kehidupannya.

Page 4: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

4

Phytohormone atau hormon tumbuhan, merupakan senyawa organik yang

dihasilkan oleh tumbuhan/tanaman dan memiliki peranan dalam proses

regulasi metabolisme yang terjadi di dalam tumbuhan tersebut. Dengan

demikian, proses-proses biokimia yang terjadi, tidak terlepas dari peranan dan

eksistensi fitohormon yang disintesis di dalam tumbuhan/tanaman tersebut.

Setiap tanaman, mampu mensintesis sendiri fitohormon (sebagai hormon

endogen), untuk proses dan kelangsungan pertumbuhan normalnya. Namun,

untuk mempercepat pertumbuhan tanaman tersebut, perlu adanya masukan

hormon dari luar (sebagai hormon eksogen).

Atas`dasar itu, untuk mempercepat dan meningkatkan produktivitas hasil

pertanian, khususnya untuk tanaman pangan dan hortikultura, maka dapat

dilakukan aplikasi fitohormon eksogen terhadap tanaman tersebut. Namun

dalam hal ini, perlu dicari rasio yang tepat serta jenis fitohormon apa yang

akan diberikan sebagai hormon eksogen tersebut. Karena, bilamana pemberian

hormon eksogen tidak dalam rasio yang tepat, dan atau melebihi ambang

batas, maka malah akan menghambat proses pertumbuhan. Tentu,

harapannya, penambahan hormon eksogen, selain untuk mempercepat

pertumbuhan tanaman, juga untuk mengatur dan meningkatkan kualitas serta

kuantitas hasil pertanian.

Page 5: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

5

PROTEIN-PROTEIN SPESIFIK PADA LATEKS Hevea brasiliensis

Indonesia merupakan negara agraris yang kaya akan berbagai tanaman

budidaya, seperti karet, teh, kopi, kelapa sawit, tembakau dan lain-lain.

Karet alam merupakan komoditas ekspor non-migas yang cukup potensial dan

dapat diandalkan sampai saat ini. Indonesia dikenal sebagai negara penghasil

karet alam terbesar ke dua di dunia, setelah Thailand. Bahkan sejak sebelum

perang dunia II sampai akhir tahun lima puluhan, bumi persada kita ini

merupakan negara penghasil karet alam nomor satu di dunia. Pencarian dan

pemilihan bibit unggul dengan mencari klon-klon baru, terus dilakukan dengan

harapan agar mendapatkan klon karet unggulan yang dapat menghasilkan

lateks lebih banyak.

Lateks Hevea brasiliensis merupakan getah/cairan sel yang berbentuk

suspensi yang terdiri dari partikel-partikel karet dan non-karet seperti protein,

karbohidrat, lipid, asam nukleat, karotenoid, dan lain-lain. Adanya beberapa

protein spesifik yang terdapat di dalam lateks, yang diduga memiliki peranan

penting dalam proses aliran lateks, telah diteliti secara seksama, baik pada

penelitian yang sehubungan dengan studi S-2 dan S-3, ataupun penelitian-

penelitian Hibah Bersaing dan Post-doc.

Kajian utama difokuskan pada proses isolasi, analisis, dan

karakterisasi protein spesifik yang terdapat pada lateks Hevea

brasiliensis, khususnya Pseudohevein dan Hevein.

Hasil isolasi, pemurnian, identifikasi dan penentuan komposisi serta urutan

asam amino (struktur primer) dari protein spesifik tersebut, menunjukkan

bahwa keduanya memiliki deretan asam amino yang hampir sama (identik),

namun ada perbedaan enam residu asam amino pada posisi 21, 27, 29,

34, 35, dan 43. Dimana pada struktur primer Pseudohevein, ditempati oleh

asam amino Tirosin (Y), Serin (S), Aspartat (D), Serin (S), Lisin (K) dan Glisin

Page 6: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

6

(G), sedangkan pada struktur primer Hevein, posisi tersebut ditempati oleh

asam amino Triptofan (W), Treonin (T), Glutamat (E), Aspartat (D), Histidin

(H), dan Aspartat (D) (Soedjanaatmadja et al., 1995).

Struktur primer (urutan asam amino) serta komposisi asam amino dari

Pseudohevein, belum pernah diungkapkan oleh para peneliti terdahulu,

dengan demikian, penemuan Pseudohevein, merupakan suatu hal yang

inovatif dan original.

Data sequence dari struktur primer Pseudohevein telah tercatat di Bank

Data Protein (Swiss Protein Data Base; No P.80359; publikasi ilmiah pada

Journal: Biochimica et Biophysica Acta, 1994).

1 5 10 15

Pseudohevein : Glu-Gln-Cys-Gly-Arg-Gln-Ala-Gly-Lys-Leu-Leu-Cys-Pro-Asn-Asn-

Hevein : Glu-Gln-Cys-Gly-Arg-Gln-Ala-Gly-Lys-Leu-Leu-Cys-Pro-Asn-Asn-

16 20 25 30

Pseudohevein:-Leu-Cys-Cys-Ser-Gln-Tyr-Gly-Trp-Cys-Gly-Ser-Ser-Asp-Asp-Tyr-

Hevein :-Leu-Cys-Cys-Ser-Gln-Trp-Gly-Trp-Cys-Gly-Ser-Thr-Asp-Gly-Tyr-

31 35 40 45

Pseudohevein :-Cys-Ser-Pro-Ser-Lys-Asp-Cys-Gln-Ser-Asn-Cys-Lys-Gly-Gly-Gly

Hevein -Cys-Ser-Pro-Asp-His-Asp-Cys-Gln-Ser-Asn-Cys-Lys-Asp(Gly-Gly)

Gambar: Urutan asam amino (struktur primer) dari Pseudohevein yang

ditentukan dengan amino acid sequencer (secara automatik) dan metode DABITC (secara manual), dibandingkan dengan urutan asam amino dari Hevein.

Melalui penelitian multiyear (Hibah Bersaing III-1, HB III-2 dan HB III-3),

diperoleh hasil bahwa dari beberapa jenis klon Hevea yang dianalisis (klon

unggul penghasil lateks yang tinggi: PR-261 dan GT-I; serta klon

Page 7: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

7

penghasil lateks yang rendah: LCB-1320), menunjukkan adanya indikasi

bahwa pohon karet yang dapat menghasilkan lateks lebih banyak ternyata

memiliki kandungan Hevein-Pseudohevein yang lebih banyak dibandingkan

dengan kandungan Basic Proteinnya.

Dapat dilihat dari hasil kromatografi kolom filtrasi gel Sephadex G-25 untuk

sampel BSL (B-serum lateks hasil liofilisasi) dari ketiga klon karet yang

dianalisis (GT-I, PR-261 dan LCB-1320), menunjukkan pola yang sama

(Gambar 1, 2 dan 3), dimana setelah kedua puncak hasil kromatografi

tersebut dianalisis dengan elektroforesis SDS poliakrilamida, pada puncak I

terdapat beberapa Basic Protein yang memiliki BM besar, masing-masing yaitu

protein dengan BM 43 KDa, 35 KDa (β-glukanase), 29 KDa

(Hevamin/Chitinase), 20 KDa (Prohevein) dan 14 KDa (C-domain Hevein).

Adapun pada puncak II, terdapat Acidic Protein dengan BM 5 KDa (Hevein dan

Pseudohevein).

Dari ketiga pola protein hasil kromatografi kolom filtrasi gel Sephadex G-25

(tersebut), diperoleh hasil bahwa untuk klon unggul, yang dapat menghasilkan

lateks lebih banyak (GT-I dan PR-261), memiliki rasio Acidic Protein/Basic

Protein yang lebih besar dari satu. Sementara itu, untuk klon LCB-1320 (klon

karet penghasil lateks yang rendah), memiliki rasio Acidic Protein/Basic Protein

yang lebih kecil dari satu. Hal ini, dapat dijadikan sebagai suatu acuan, bahwa

tiap pohon karet dari klon yang berbeda, memiliki Clotting Time yang berbeda

pula, tergantung pada rasio Acidic Protein/Basic Protein yang dimilikinya.

Maka, bilamana kita ingin mendapatkan bibit unggul karet Hevea brasiliensis

(yang dapat menghasilkan lateks lebih banyak), baik melalui teknik kultur

jaringan ataupun rekayasa genetika, bibit unggul karet Hevea brasiliensis yang

akan dibudidayakan tersebut harus memiliki rasio Acidic Protein/Basic Protein

yang lebih besar dari satu (Soedjanaatmadja, et al., 1996).

Page 8: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

8

Gambar 1 Kurva serapan dan konduktivita dari fraksi-fraksi hasil kromatogafi kolom filtrasi gel Sephadex G-25 (50x3 cm), laju alir:5 mL/3 menit.

Eluen asam asetat 0,2 M, sampel BSL klon GT-1. Puncak I: Basic Protein, puncak II: Hevein/Pseudohevein.

Gambar 2 Kurva serapan dan konduktivita dari fraksi-fraksi hasil kromatogafi kolom filtrasi gel Sephadex G-25 (50x3cm), laju alir:5 mL/3 menit.

Eluen asam asetat 0,2 M, sampel BSL klon PR-261. Puncak I: Basic Protein, puncak II: Hevein/Pseudohevein.

Page 9: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

9

Gambar 3 Kurva serapan dan konduktivita dari fraksi-fraksi hasil kromatogafi

kolom filtrasi gel Sephadex G-25 (50x3cm), laju alir:5 mL/3 menit. Eluen asam asetat 0,2 M, sampel BSL klon LCB-1320. Puncak I: Basic Protein, puncak II: Hevein/Pseudohevein.

Kandungan Pseudohevein dan Hevein yang terdapat pada puncak-II hasil

kromatografi filtrasi gel Sephadex G-25 dapat diperoleh setelah dilakukan

analisis HPLC fase terbalik, dimana Pseudohevein keluar pada menit ke

22,3;puncak-1, sedangkan Hevein keluar pada menit ke 25,1;puncak-2

(Gambar 4 untuk klon GT-I, Gambar 5 untuk klon PR-261, dan Gambar 6

untuk klon LCB-1320).

Page 10: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

10

Gambar 4 Kromatogram HPLC fasa terbalik dari puncak II

filtrasi gel Sephadex G-25, untuk sampel BSL GT-I. (Elusi gradient asetonitril 0-60%/0,1% TFA, selama 54 menit, laju alir 0,1 mL/menit). Kolom Nucleosil 10C18, detektor UV, λ= 254 nm.

Gambar 5 Kromatogram HPLC fasa terbalik dari puncak II filtrasi gel Sephadex G-25, untuk sampel BSL PR-261 (Elusi gradient asetonitril 0-60%/0,1% TFA, selama 54 menit, laju alir 0,1 mL/menit). Kolom Nucleosil 10C18 , detektor UV, λ= 254 nm.

Page 11: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

11

Gambar 6 Kromatogram HPLC fasa terbalik dari puncak II filtrasi gel Sephadex G-25, untuk sampel BSL LCB-1320 (Elusi gradient asetonitril 0-60%/0,1% TFA, selama 54 menit, laju alir 0,1 mL/menit). Kolom Nucleosil 10C18 , detektor UV, λ= 254 nm.

Analisis Pseudohevein dan Hevein dengan menggunakan spektrofotometer

ultra violet pada kisaran panjang gelombang 225-325 nm (Gambar 7)

menunjukkan adanya serapan maksimum pada λ=280nm, yang menunjukkan

adanya asam amino yang memiliki rantai samping aromatik pada kedua

protein yang dianalisis. Serapan Hevein yang lebih tinggi dibandingkan dengan

Pseudohevein, disebabkan karena adanya dua asam amino triptofan pada

posisi 21 dan 23, sedangkan pada Pseudohevein hanya memiliki satu asam

amino triptofan pada posisi 23, dan pada posisi 21 nya ditempati asam amino

tirosin.

Page 12: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

12

Gambar 7 Spektrum absorpsi ultra violet dari Pseudohevein dan Hevein pada

kisaran panjang gelombang 225-325 nm. Serapan maks pada panjang gelombang 280 nm menunjukkan adanya asam amino yang memiliki rantai samping gugus aromatik (dari Trp, dan Tyr) pada kedua senyawa yang dianalisis (konsentrasi 0,4 mg/mL, w/v).

Penentuan BM Pseudohevein dan Hevein ditentukan dengan menggunakan

ESMS (ElectroSpray Mass Spectrometer). Hasil penelitian menunjukkan bahwa

kedua BM protein tersebut dapat ditentukan, seperti yang terlihat pada

Gambar 8 dan Gambar 9. Selain BM kedua protein bisa ditentukan secara

akurat (Pseudohevein 4630; Hevein 4718), juga diperoleh adanya beberapa

bentuk formula Pseudohevein yang masing-masing memiliki tiga, dua, satu

dan tanpa asam amino glisin pada bagian ujung-C-nya (Gambar 8).

Page 13: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

13

Gambar 8 Spektrum Massa dari Pseudohevein, hasil analisis dari

Electrospary Mass Spectrometry. Harga-harga m/z 1563, 1544 1525 dan 1506 (yang digaris bawahi) merupakan ion-ion triply charged dari Pseudohevein dengan BM 4686, 4629, 4572 dan 4515. Hasil kalkulasi dari BM Pseudohevein yang memiliki tiga, dua, satu dan tanpa glisin pada bagian ujung-C-nya yaitu masing-masing 4687, 4630, 4573 dan 4516.

Gambar 9 Spektrum Massa dari Hevein, hasil analisis dari Electrospary Mass

Spectrometry. Harga-harga m/z 1573, merupakan ion triply charged dari Hevein dengan BM 4718 + 1.

Page 14: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

14

Dari hasil karakterisasi Pseudohevein dan Hevein dengan menggunakan

foto laser-CIDNP, ternyata keduanya memiliki kemampuan untuk mengikat

ligand karbohidrat, oligo-N-asetilglukosamin; (GlcNAc)2 dan (GlcNAc)4,

namun ada perbedaan sinyal yang menandakan bahwa pengikatan karbohidrat

pada Hevein lebih kuat, hal itu karena peranan (adanya) asam amino

Triptofan pada posisi 21 dan 23 yang merupakan carbohydrate binding

site, berbeda dengan Pseudohevein (Gambar 10 dan Gambar 11). Pada

struktur Pseudohevein, di posisi 21 dan 23 tersebut ditempati oleh asam

amino Tirosin dan Triptofan (Soedjanaatmadja et al., 1995; 1996; Assensio

et al., 2000). Hal tersebut identik dengan Lektin, yaitu protein yang memiliki

kemampuan untuk mengikat karbohidrat, dimana carbohydrate binding site

nya pada posisi 21, yang ditempati asam amino Triptofan.

Baik Pseudohevein maupun Hevein, keduanya memiliki empat jembatan

disulfida dengan struktur yang cukup stabil dan tidak mudah terdenaturasi,

dimana keduanya juga memiliki aktivitas antifungal (Soedjanaatmadja, et al.,

1995, 1996; Van Parijs, 1994). Hal ini juga dapat dibuktikan, dari hasil isolasi

dan identifikasi Pseudohevein dan Hevein dari limbah pabrik karet, ternyata

struktur kedua protein spesifik tersebut masih utuh. Dengan demikian

limbah/buangan pabrik karet sebenarnya memiliki added value, karena

masih memiliki kandungan Pseudohevein dan Hevein yang cukup tinggi dan

dapat dimanfaatkan sebagai antifungal agent alami yang cukup potensial

(Soedjanaatmadja et al., 1995;1996;Van Parijs et al., 1991).

Page 15: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

15

Gambar 10 Spektrum fotolaser CIDNP (bagian aromatik) dari: a. Hevein tanpa ligand, dan b. Kompleks Hevein + 1 mmol ligand (GlcNAc)2

Gambar 11 Spektrum fotolaser CIDNP (bagian aromatik) dari:

a. Pseudohevein tanpa ligand, dan b. Kompleks Pseudohevein + 1 mmol ligand (GlcNAc)4

Page 16: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

16

Selain itu, kajian mengenai protein-protein spesifik pada lateks hevea

brasiliensis selain mengenai acidic protein (Pseudohevein dan Hevein) juga

dilakukan penelitian mengenai protein 20 KDa (Prohevein), protein 14 KDa/C-

terminal domain Hevein (Soedjanaatmadja et al., 1994;1995; 1999;2003),

serta basic protein: protein 25 KDa, Hevamin (Chitinase, 29 KDa), dan β-

glukanase/35 KDa (Subroto et al., 1996; 2001), yang terdapat di dalam lateks

Hevea brasiliensis dan diduga memegang peranan penting, baik dalam proses

aliran lateks maupun dalam sistem pertahanan (self defence) dari pohon karet

terhadap pengaruh luar.

Gambar 12 Kurva serapan dan konduktivita dari fraksi-fraksi hasil kromatografi

kolom penukar kation CMC.CM-32. Sampel: Puncak I fraksi kolom Sephadex G-25 (PR-261). Eluen: Bufer borat pH 8,6; gradient elusi 0,004-0,4 M. Puncak 1; Campuran protein 14, 20 dan 25 KDa Puncak 2: Protein 14 dan 20 KDa Puncak 3: Protein 29 KDa (Hevamine/Chitinase) Puncak 4: Campuran protein 29 dan 35 KDa (β-Glucanase)

Dari kajian lebih lanjut mengenai analisis kandungan PR protein berdasarkan

faktor usia pohon karet, ternyata semakin sering pohon karet tersebut disadap,

Page 17: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

17

akan merangsang sintesis PR protein nya; dalam hal ini, kandungan Acidic

Protein (Hevein-Pseudohevein) ataupun Basic Protein (Chitinase dan β-

Glucanase) nya meningkat. Dengan demikian, ternyata PR protein pada

tanaman tersebut akan meningkat konsentrasinya, selain dapat terinduksi

akibat adanya pengaruh mikroorganisme, tapi juga akibat adanya proses

penyadapan. Pohon karet juga memiliki usia produktif tertentu (10-20 tahun),

untuk menghasilkan lateks yang banyak, dimana pada usia tersebut

kandungan acidic protein nya relatif lebih banyak dibandingkan pada usia

sebelum masa sadap (sebelum usia 5 tahun) ataupun di atas 20 tahun.

Adapun dalam hal ketahanan pohon karet terhadap serangan penyakit,

ternyata pohon karet yang memiliki kandungan PR protein lebih banyak,

memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap penyakit yang disebabkan oleh

adanya serangan virus, atau jamur patogen.

Page 18: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

18

Page 19: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

19

Page 20: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

20

PHYTOHORMONE

Phytohormone, merupakan senyawa organik yang dihasilkan oleh

tumbuhan/tanaman dan memiliki peranan dalam proses regulasi metabolisme

yang terjadi di dalam tanaman tersebut. Studi mengenai fitohormon yang

memiliki peranan penting dalam proses regulasi metabolisme pada tanaman,

merupakan suatu hal yang sangat menarik untuk diungkapkan. Banyak

sumber-sumber fitohormon alami yang dapat dijadikan campuran formula

biostimulan dan kemudian dimanfaatkan sebagai fitohormon eksogen, untuk

mempercepat proses pertumbuhan tanaman, serta untuk meningkatkan

produktivitas hasil pertanian, khususnya tanaman pangan dan hortikultura.

Beberapa penelitian yang menyangkut isolasi dan karakterisasi fitohormon

telah dilakukan, diantaranya adalah; isolasi dan identifikasi Auksin dalam

bentuk IAA (Indole Acetic Acid) dari Phaseolis mungo dan Eucheuma

cotonii , Sitokinin dalam bentuk kinetin pada Cocos nucifera, dan trans-

zeatin/derivatnya dari kernel Zea mays dan Gracilaria coronopifolia (red

algae), serta Gibberellin dalam bentuk GA-3 dan GA-5 dari Momordica

charantia. Fitohormon-fitohormon yang berasal dari berbagai sumber tersebut,

telah dijadikan sediaan untuk pembuatan formula pupuk hormon

(Biostimulant ETAC-21 dan Biostimulant ETAC-12) yang sampai kini masih

sedang terus dioptimasi, dikembangkan dan diuji cobakan terhadap beberapa

tanaman, khususnya tanaman pangan dan hortikultura.

Page 21: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

21

Gambar 13 Pengaruh penghambatan dan rangsangan tumbuh berbagai organ akibat pengaruh hormon auksin (IAA) terhadap akar, tunas dan batang (tajuk) tanaman.

Sistem metabolisme dan pola pertumbuhan tanaman, diregulasi oleh

fitohormon, baik itu oleh hormon endogen (yang disintesis oleh tumbuhan itu

sendiri) ataupun hormon eksogen (yang ditambahkan dari luar). Pada Gambar

13 di atas, menunjukkan bahwa keberadaan hormon Auksin pada tingkat

konsentrasi tertentu akan menyebabkan efek fisiologis yang berbeda terhadap

pertumbuhan akar, tunas dan batang, khususnya pada fase vegetatif. Dengan

demikian, keberadaan fitohormon, baik itu sebagai hormon endogen ataupun

hormon eksogen, tidak boleh melebihi ambang batas yang diperlukan, karena

bilamana melebihi ambang batas, akan memiliki efek fisiologis dan

berpengaruh terhadap perkembangan pertumbuhannya. Demikian pula,

adanya kenyataan bahwa semua fitohormon yang terdapat dalam tanaman

(Auksin, Sitokinin, Gibberelin, serta Asam absisat dan Etilen), masing-masing

akan bekerja saling mempengaruhi, baik secara sinergis ataupun antagonis.

Oleh karena itu, keberadaan fitohormon dengan kandungan rasio fitohormon

yang tepat, merupakan suatu hal yang sangat penting untuk mengoptimalkan

proses pertumbuhan yang lebih baik.

Page 22: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

22

Melalui rangkaian penelitian multiyear, telah dilakukan kajian mengenai

beberapa fitohormon alami, yang telah diisolasi dan dianalisis dari berbagai

sumber tumbuhan dan menunjukkan bahwa ada beberapa sumber fitohormon

alami yang cukup potensial, sebagai bahan untuk pembuatan formula

Biostimulant yang dapat diaplikasikan di bidang pertanian.

Selain ekstraksi, isolasi dan analisis fitohormon Auksin dari Phaseolis mungo,

Sitokinin dari aqua Cocos nucifera, Trans zeatin dari Zea mays, telah

diperoleh pula beberapa sumber yang cukup potensial sebagai penghasil

fitohormon Auksin, Sitokinin dan Gibberellin, yaitu Alga merah Eucheuma

cotonii, Gracilaria coronopifolia dan buah Momordica charantia.

Gambar 14 Eucheuma cotonii (algamerah), sumber fitohormon alami (Auksin, Sitokinin dan Gibberellin) yang cukup potensial.

Page 23: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

23

A: Kromatogram standar auksin (IAA)

B: Kromatogram isolat ekstrak Eucheuma cotonii

Gambar 15 Hasil kromatografi cair kinerja tinggi fase terbalik dengan kolom ODS Nucleosil C-18, senyawa auksin (IAA) dari isolat (B), keluar pada waktu retensi 13,6 menit, dibandingkan dengan standar IAA (A), konsentrasi IAA dalam ekstrak Eucheuma cottonii adalah 5,34 x 10-3 mg/g berat kering.

Melalui tahapan proses maserasi dengan pelarut metanol, ekstraksi dengan etil

asetat, KLT (analitik dan preparatif), serta analisis dengan Kromatografi Cair

Kinerja Tinggi Fasa terbalik menggunakan kolom ODS Nucleosil C-18, diperoleh

luas area puncak sampel (Gambar 15). Setelah dibandingkan dengan luas

puncak dari standar, maka dapat ditentukan konsentrasi Auksin (IAA) yang

terdapat dalam ekstrak alga merah Euchema cottonii sebesar 5,34 x 10-3 mg/g

berat kering alga.

Page 24: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

24

A: Kromatogram standar Gibberellin (GA3)

B: Kromatogram isolat ekstrak Eucheuma cotonii

Gambar 16 Hasil kromatografi cair kinerja tinggi fase terbalik dengan kolom ODS Nucleosil C-18, senyawa Gibberellin (GA3) dari isolat (B) keluar pada waktu retensi 6,04 menit,dibandingkan dengan standar GA-3 (A), konsentrasi Gibberellin (GA3) dalam ekstrak Eucheuma cottonii adalah 0,25 mg/g berat kering.

Melalui tahapan proses maserasi, ekstraksi, KLT (analitik dan preparatif), serta

analisis dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi Fasa terbalik menggunakan

kolom ODS Nucleosil C-18, diperoleh puncak sampel dan dapat dibandingkan

dengan puncak standar Gibberellin, GA-3 (Gambar 16). Dari hasil tersebut

maka dapat ditentukan konsentrasi Gibberellin yang terdapat dalam ekstrak

alga merah Euchema cottonii sebesar 0,25 mg/g berat kering alga.

Page 25: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

25

A: Kromatogram standar Sitokinin (trans-zeatin).

B: Kromatogram isolat ekstrak Gracilaria coronopifolia

Gambar 17 Hasil kromatografi cair kinerja tinggi fase terbalik dengan kolom ODS Nucleosil C-18, senyawa Sitokinin (trans-zeatin)) dari isolat (B), keluar pada waktu retensi 8,283 menit, dibandingkan dengan standar trans-zeatin (A), konsentrasi Sitokinin dalam ekstrak Gracilaria coronopifolia adalah 6,26 ×10-2 mg/g berat kering.

Ekstraksi, isolasi dan analisis Sitokinin yang terdapat dalam ekstrak alga

merah Gracilaria coronopifolia, memperoleh hasil KCKT (kromatogram) isolat

seperti ditunjukkan pada Gambar 17. Setelah dibandingkan antara luas puncak

sampel sebelum adisi standar Sitokinin (trans-zeatin), dan sampel setelah adisi

Page 26: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

26

standar, maka dapat ditentukan konsentrasi Sitokinin yang terdapat dalam

ekstrak alga merah Gracilaria coronopifolia sebesar 6,26×10-2 mg/g berat

kering alga.

.

Gambar 18 Buah Momordica charantia sebagai sumber fitohormon Gibberellin (GA-3 dan GA-5) yang cukup potensial.

Demikian pula isolasi dan analisis Gibberellin dari buah Momordica charantia

melalui tahapan proses maserasi, ekstraksi dengan etil asetat, KLT (analitik

dan preparatif), serta analisis dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi Fasa

terbalik menggunakan kolom ODS Nucleosil C-18, diperoleh kandungan

Gibberellin (GA-3) yang terdapat pada buah Momordica charantia adalah 4,185

mg/g berat basah.

Page 27: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

27

Fitohormon (Auksin, Sitokinin dan Gibberellin) yang berhasil diisolasi dari

berbagai sumber (Phaseolis mungo, Zea mays, Cocos nucifera, Alga merah:

Euchema cottonii, Gracilaria coronopifolia, dan buah Momordica charantia),

diformulasi dengan tambahan makro dan mikro nutrien lain (karbohidrat,

protein, asam amino esensial, vitamin, antioksidan, dan mineral), dari bahan

alami, menjadi Biostimulant ETAC-21 dan ETAC-12.

Rasio kandungan Auksin-Sitokinin dan Gibberellin yang terdapat di dalam

kedua biostimulan tersebut diformulasikan dengan tepat dan optimal. Kajian

aplikasi kedua biostimulan tersebut pada tanaman pangan dan hortikultura,

sedang terus dilakukan dan dikembangkan, untuk mendapatkan formula yang

optimal.

Disain merk dari Biostimulant ETAC-21 dan ETAC-12 telah didaftarkan ke

Dirjen HAKI (dalam bentuk merk dagang). Adapun patent sederhananya,

dalam bentuk komposisi formula yang optimal, sedang memasuki tahapan final

pengajuan.

Uji Potensi Biostimulant ETAC-21 untuk proses germinasi dan pertumbuhan

tanaman pada fase vegetatif, telah diuji cobakan terhadap tanaman padi,

tomat, jagung manis, jagung hibrida, buncis, cabe merah, mucuna pruriens,

sawi putih, dan kacang hijau. Hasil penelitian skala laboratorium menunjukkan

adanya percepatan pertumbuhan tunas, akar-akar sekunder, berat kering akar

dan tajuk tanaman, yang signifikan bila dibandingkan dengan blanko dan

pembanding (perlakuan dengan pupuk NPK).

Uji potensi Biostimulant ETAC-12 untuk pertumbuhan tanaman pada fase

generatif menunjukkan adanya percepatan tumbuhnya bunga dan buah dari

tanaman padi, jagung, buncis, tomat, dan cabe merah. Selain itu, perlakuan

ETAC-21 dan ETAC-12 terhadap tanaman Mucuna dan kedelai, menunjukkan

adanya peningkatan kualitas (kenaikan kandungan nutrisi) dan kuantitas hasil.

Page 28: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

28

Pada saat ini, yang sedang dilaksanakan (on going research), adalah proses

optimalisasi untuk menyempurnakan formula, serta uji potensi terhadap

beberapa tanaman lain seperti sorghum, kacang merah, dan tanaman teh.

Biostimulant ETAC-21 dan ETAC-12, memiliki potensi yang sangat baik

untuk mempercepat pertumbuhan dan meningkatkan kualitas dan kuantitas

produk tanaman pangan dan hortikultura. Penelitian lanjutan, perlu kerjasama

yang lebih intensif dengan jurusan agronomi, untuk uji potensi biostimulant

pada skala lapangan dan atau demplot dari beberapa tanaman uji yang telah

berhasil dilakukan pada skala laboratorium/rumah kaca.

Biostimulant ETAC-21 dan ETAC-12 juga prospektif untuk peningkatan

rendemen/kadar gula dari tanaman tebu, untuk tanaman tembakau, untuk

bunga-bunga hias (anggrek, melati, ros, dll.), serta untuk tanaman keras

seperti Cacao, kelapa sawit dan kopi, karena kandungan nutrisinya yang

memungkinkan untuk dapat menunjang optimalisasi dan percepatan

pertumbuhan, serta peningkatan hasil.

Page 29: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

29

Gambar : Desain merk dari Biostimulant ETAC-21 (HAKI;Trade Merck, accepted September, 13, 2007); Reg. Number: D-002007031932

Gambar : Desain merk dari Biostimulant ETAC-12 (HAKI Trade Merck,accepted September, 13, 2007); Reg. Number: D-002007031931

Page 30: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

30

DAFTAR PUSTAKA

Agardh, J. (2001). Gracilaria coronopifolia (limu manauea). http://www.hawaii.edu/ reefalgae/invasive_algae/rhodo/gracilaria_coronopifolia.htm

Asensio, J.L., F.J. Canada, H.C. Siebert, J. Laynes, A. Poveda, P.M. Nieto, U.M.S. Soedjanaatmadja, H.C. Gabius, and J.J. Barbero (2000). Structural Basis for Chitin Recognition by Defense Protein: GlcNAc Residues are Bound in a Multivalent Fashion by Extended Binding Sites in Hevein Domains. Chemistry and Biology Journal. 7: 325-543.

Asensio, J.L., H.C. Siebert, J. Laynes, C.W. Von Der Lieth, M. Bruin, U.M.S. Soedjanaatmadja, J.J. Beintema, F.J. Canada, H.C. Gabius and J.J. Barbero (2000). NMR Investigation of Protein-Carbohydrate Interaction; Studies on Relevance of Trp/Tyr Variation in Lectin Binding Site as Deduced from Titration Microcalorimetry and NMR Studies on Hevein Domains, Determination of the NMR Structure of the Complex Between Pseudohevein and N,N’,N’’-Triacetylchitotriose. Protein, Structure, Function and Genetics. 40: 218-236.

Baker, B. (1996). Plant nutrition from the sea: Marine products can be used to supplement soil nutrients. Farmer to Farmer. 16.

Beintema, J.J., U.M.S. Soedjanaatmadja, and T. Subroto (1995). Are All Major Proteins in the Lutoid-Body Fraction of the Latex of Hevea brasiliensis Pathogenesis-Related Protein?. Proc. of 4th. International Workshop on Pathogenesis-Related Proteins in Plants: Biology and Biotechnological Potential, Irsee-Germany.

Davis, J. M., M.A.P. Brown, C. Evans, and J. Mansfield (2004). The Integration of Foliar Applied Seaweed and Fish Products into The Fertility Management of Organically Grown Sweet Peppers. www.ofrf.org.

Ergun, N., S. F. Topcuoglu, and A. Yildiz (2002). Auxin (Indole-3-acetic acid),

Gibberellic Acid (GA3), Abscisic Acid (ABA) and Cytokinin (Zeatin) Production by Some Species of Mosses and Lichens. Turk J. Bot. 26. 13-18.

Florida, A., A.T. Hidayat, and U.M.S. Soedjanaatmadja (2008). Activity of

Gibberrellin from Eucheuma contonii (Red Algae). Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Padjadjaran, Bandung.

Fosket, D. E. (1994). Plant Growth and Development. Academic Press. California.

Haberer, G. and J.J.Kieber (2002). Cytokinins : New Insights Into A Classic Phytohormone. Department of Biology. North Carolina.

Heldt, H. (1997). Plant Biochemistry and Molecular Biology. Oxford University

Press. New York.

Page 31: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

31

Koning, R. (2003). Plant Behavior (Plant Regulation and Response). http://home.earthlink.net/~dayvdanls/plant_behavior.html

Murdani, Z., S.D. Rachman, and U.M.S. Soedjanaatmadja (2008). Activity of

Cytokinin from Glacilaria coronopifolia (Red Algae). Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Padjadjaran, Bandung.

Salisbury, F. B., and C.W. Ross (1995). Fisiologi Tumbuhan, diterjemahkan oleh D.

R. Lukman dan Sumargono. Jilid Ketiga. Penerbit ITB. Bandung. Siebert, H.C., C.W. Von Der Lieth, R. Kaptein, U.M.S. Soedjanaatmadja, J.F.G.

Vliegenhart and H.J. Gabius (1996). Role of Aromatic Amino Acids in Carbohydrate Containing Lectins. J. Mol. Model. 2: 351-353.

Siebert, H.C., R. Kaptein, J.J. Beintema, U.M.S. Soedjanaatmadja, C.S. Wright,

A. Rice, R.G. Kleineidam, H..J. Gabius, and J.F.G. Vliegenhart (1997). Carbohydrate-Protein Interaction Studies by Lasser Photo CIDNP NMR Methods. Glycoconyugate Journal. 14: 531-534.

Siebert, H.C., C.W. von Der Light , R. Kaptein, J.J. Beintema, K. Dijkstra, Nico van

Nulan, U.M.S. Soedjanaatmadja, A. Rice, C.S. Wright and H.J. Gabius (1997). Role of Aromatic Amino Acids in Carbohydrate Binding of Plant Lectins; Lasser Photo Chemically Induced Dynamic Nuclear Polarization Study of Hevein Domain-Containing Lectins. Protein, Structure, Function and Genetic. 28: 268-284.

Silalahi, A., U.M.S. Soedjanaatmadja, Soemitro, S., and J.J. Beintema (2003).

Isolation of a Protease Active at Neutral pH with molecular Mass of 65 kDa from the Lutoid-body Fraction of Hevea brasiliensis Latex. J. Rubb. Res. 6(1): 48-57.

Soedjanaatmadja U.M.S., J. Hofsteenge, C.M. Jeronimus-Stratingh, A.P. Bruins,

and J.J Beintema (1994). Demonstration by mass spectrometry that pseudo-hevein and hevein have ragged C-terminal sequences. Biochim. Biophys. Acta. 1209:144-148.

Soedjanaatmadja, U.M.S., T. Subroto, and J.J. Beintema (1995). Processed Product of the Hevein Precursor in the Latex of the Rubber Tree (Hevea brasiliensis). FEBS Letter. 363: 211-213.

Soedjanaatmadja, U.M.S. ,T. Subroto and J.J. Beintema (1995). The effluent of Natural Rubber Factories is Enriched in the Antifungal Protein Hevein. Bioresource Technology. 53: 39-41.

Page 32: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

32

Soedjanaatmadja, U.M.S., and J.J. Beintema (1995). Structural Studies on Hevein, Pseudohevein and Hevein Precursor. Proc.4th. International Workshop on Pathogenesis-Related Proteins in Plants. Irsee Germany.

Soedjanaatmadja, U.M.S., T. Subroto, J.J. Beintema and S. Soedigdo (1999). Does Hevein Stabilize or Destabilize Rubber Latex?. Journal Rubber Research. 2(2): 69-77.

Subroto, T., G. Van Koningsveld, H.A. Schreuder, U.M.S. Soedjanaatmadja, and

J.J. Beintema (1996). Chitinase and Beta-1,3-Glucanase in the Lutoid-Body Fraction of Hevea brasiliensis Latex. Phytochemistry. 43: 29-37.

Subroto, T., Henk de Vries, J.J. Schuringa, U.M.S Soedjanaatmadja, J.

Hofstenge, P.A. Jeckel and J.J. Beintema (2001). Enzymic and structural studies on processed proteins from the vacuolar (lutoid body) fraction latex of Hevea brasiliensis. Plant Physiol. Biochem. 39:1047-1055.

Takahashi, N. (1986). Chemistry of Plant Hormones. CRC Press, Inc. Florida.

Tampubolon, E., S.D. Rachman, and U.M.S. Soedjanaatmadja (2008). Activity of

Auxin from Eucheuma contonii (Red Algae). Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Padjadjaran, Bandung.

Van Parijs,J. W.F. Broekaert, I.J. Goldstein and W.J. Peumans (1991). An Antifungal protein from rubber tree (Hevea brasiliensis), Planta. 183: 258-264.

Wereang and Philips (1981). Growth and Differentiation in Plant. J. Amer. Soc.

Hort Sci. 108 (6) : 948 – 953

Page 33: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

33

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama lengkap dan gelar : Dr. R. Ukun MS Soedjanaatmadja, MSi Tempat dan tgl lahir : Ciamis, 28 Oktober 1952 Pekerjaan : Staf Akademik Kimia FMIPA Unpad Jabatan/gol/NIP : Lektor Kepala/IVa/131.606.032 Alamat Kantor : Jl. Singaperbangsa 2 Bandung 40133 Tilp/Fax : (022)-2507873 Alamat Rumah : Jl Bekarbon 10 Bandung 40124 Tilp/HP : (022)-7201400/081321199251

Pendidikan (dari sarjana/sederajat ke atas)

No. Universitas/Institut Gelar/ Yudicium

Tahun Bidang Studi

1. Universitas Padjadjaran Drs 1980 Kimia

2. ITB MSi/ Cumlaude

1991 Biokimia

3. ITB-Rijks Universiteit Groningen, The Netherlands (Sandwich Program)

Dr

Cumlaude

1998

Biokimia

4. Rijks-Universiteit Groningen The Netherlands

Post-doc 1999 Biokimia

Pengetahuan Tambahan (Training & kursus) Institusi

Training/ Pelatihan

Tahun

Bidang/Materi

1. Heraeus Int. Company Hanau, Balingen; West Germany

Training of the Knowledge of Heraeus Products

1984 Marketing & Salesmanship;Management &

Entrepreneurship 2. DP2M Dirjen Dikti

Jakarta Pelatihan dan

Lokakarya Program Multitahun Pengabdian

kepada Masyarakat (VMT, UJI dan SIBERMAS)

2005

Pengabdian kepada

Masyarakat

3. DP2M Dirjen Dikti Jakarta

Workshop Penelitian Berorientasi Paten

2006 Hak Kekayaan Intelektual

Page 34: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

34

Piagam Penghargaan yang Pernah Diterima

No. Nama/jenis Piagam Penghargaan SK Pejabat Tahun 1. Karya Ilmiah Terbaik Unpad Rektor Unpad 1995 2. Dosen Teladan FMIPA Unpad Dekan FMIPA 1996 3. Karya Ilmiah Terbaik I FMIPA Dekan FMIPA 1999 4. Karya Ilmiah Terbaik Unpad Rektor Unpad 1999

5. Satya Karya Bakti Kelas II Rektor Unpad 2005 6. Satyalancana Karya Satya 20 tahun Presiden RI 2007

Pengalaman Kerja dalam Penelitian dan Pengalaman Profesional serta kedudukan saat ini

Institusi Jabatan Periode Kerja

FIPPA Unpad Asisten Lab. Kimia Analitik 1977-1980

PT Saro Godung Chemicals & Laboratory Equipments Div. 1981-1983

PT New Module

Int. Company

Ass. Manager 1983-1985

FMIPA Unpad Staf Akademik 1986-sekarang

FMIPA Unpad Peneliti Biokimia 1986-sekarang

FMIPA Unpad Sekretaris Jurusan Kimia 1999-2001

FMIPA Unpad Koord. Lab. Penelitian Jurusan Kimia 1998-2001

FIMPA Unpad Koordinator Proyek I-MHERE Jurusan Kimia

2006-2010

FMIPA Unpad Ketua Program Studi Kimia Industri Jurusan Kimia

2007- sekarang

Daftar Aktivitas Penelitian

No. J u d u l P e n e l i t i a n T a h u n 1. Karakterisasi dan Fungsi Protein-protein Spesifik dari Lateks Hevea

brasiliensis Serta Peranannya dalam Produksi Karet (Penelitian Hibah Bersaing III/1, III/2, III/3; Sebagai Ketua Peneliti.

1995,1996 dan 1997

2. Penelitian Asam Lemak Omega-3 Kuning Telur untuk Pengayaan Asam Lemak Omega-3 Susu Botol (Penelitian Hibah Bersaing III/2; Sebagai Anggota Peneliti).

1996

3. Struktur Hevein dan Pseudohevein Serta Proses Pembentukan Hevein (in vivo), Dalam Lateks Hevea Brasiliensis Muell Arg. Swiss Prot. Data Base No. P-80359 (Pseudohevein, Struktur protein baru, yang memiliki aktivitas antifungal) dapat diakses di Swiss Prot. Data Base, No: P-80359 (Ref. Soedjanaatmadja et al., 1994).

1992-1997

4. Pemanfaatan Bekatul Padi Sebagai Sumber Produksi Minyak dan Isolat Protein.

1999

Page 35: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

35

5. Isolasi Enzim Beta-Galaktosidase dari E-coli B-130 serta Aplikasinya Secara Amobilisasi.

1999

6. Pemanfaatan Kecambah (taoge) Sebagai Sumber Alami Zat Pengatur Tumbuh (Fitohormon) Auksin, Untuk Meningkatkan Pertumbuhan Jagung (unpublished result).

2000

7. Penggunaan Biostimulan (Pupuk Hormon) dari Sumber dan Limbah Alami, yang Mengandung Auksin-Sitokinin, untuk Mempercepat Pertumbuhan Serta Meningkatkan Produksi/Budidaya Jamur Tiram (Oyster Mushroom).

2000

8. Penggunaan Biostimulan (Pupuk Hormon) dari Sumber dan Limbah Alami, yang mengandung Auksin-Sitokinin, untuk Mempercepat Pertumbuhan Akar dan Tajuk Tanaman Cabai Merah (unpublished result).

2001

9 Produksi, isolasi dan pemurnian enzim inulinase dari jamur yang berasal dari galur lokal (Penelitian Hibah Bersaing IX/1,IX/2, IX/3; Sebagai Anggota Peneliti).

2001-2003

10. Penggunaan bakteri, mikoriza dan tanaman sengon dalam proses bioremediasi lumpur minyak bumi (oil sludge) asal Pertamina Unit IV Balongan.( Penelitian RUT XI; Sebagai Anggota Peneliti).

2003-2004

11. Produksi karet densitas rendah dari lateks Hevea brasiliensis Muell Arg dengan metode enzimatik (Penelitian Hibah Bersaing XIII; Sebagai Ketua Peneliti).

2005

12. Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging (Program Hibah Kemitraan Hi-Link Tripartite; Sebagai Anggota Peneliti). Penelitian kelompok, berpotensi perolehan HAKI.

2006-2008

13. Pemanfaatan limbah dan sumberdaya alam hayati sebagai sumber fitohormon alami untuk bahan dasar formula biostimulant (Penelitian Andalan Unpad, tahun 2006; Sebagai Ketua Peneliti). Penelitian kelompok, berpotensi perolehan HAKI.

2006/2007

14. Optimalisasi produksi karet densitas rendah dari lateks Hevea brasiliensis Muell Arg dengan metode enzimatik (Penelitian Hibah Bersaing XV; Sebagai Ketua Peneliti). Penelitian kelompok, berpotensi perolehan HAKI.

2007

15. Pengembangan senyawa pengontras MRI spesifik reseptor folat:Desain molekul dendrimer-Gd-poliaminokarboksilat terkonyugasi folat melalui simulasi metode kimia komputasi (Research Grant I-MHERE; Sebagai anggota Peneliti). Penelitian kelompok, berpotensi perolehan HAKI.

2008-2009

16. Isolasi dan identifikasi asam amino L-DOPA dari velvet bean (Mucuna pruriens) aksesi Jawa Barat, Nusa Tenggara Timur dan Irian Jaya, sebagai bahan baku obat herbal untuk penyakit Parkinson dan disfungsi seksual. (Penelitian kelompok, berpotensi perolehan HAKI).

2008/2009

Page 36: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

36

Publikasi (Periode th. 1994-2008) No. K A R Y A I L M I A H 1. Soedjanaatmadja U.M.S., J. Hofsteenge, C.M. Jeronimus-Stratingh, A.P. Bruins, and J.J Beintema

(1994). Demonstration by mass spectrometry that pseudo-hevein and hevein have ragged C-terminal sequences. Biochim. Biophys. Acta. 1209:144-148.

2. Soedjanaatmadja, U.M.S., T. Subroto, and J.J. Beintema (1995). Processed Product of the Hevein

Precursor in the Latex of the Rubber Tree (Hevea brasiliensis). FEBS Letter. 363: 211-213.

3. Soedjanaatmadja, U.M.S. ,T. Subroto and J.J. Beintema (1995). The effluent of Natural Rubber Factories is Enriched in the Antifungal Protein Hevein. Bioresource Technology. 53: 39-41.

4. Soedjanaatmadja, U.M.S., and J.J. Beintema (1995). Structural Studies on Hevein, Pseudohevein and Hevein Precursor. Proc.4th. International Workshop on Pathogenesis-Related Proteins in Plants. Irsee Germany.

5. Sidik, A., O. Suprijana, U.M.S. Soedjanaatmadja (1995). Efek Sinergis Serat Makanan dalam Diet Terhadap Sifat Hipolipopemik Minyak Ikan pada Tikus. Majalah Ilmiah Universitas Padjadjaran. 13 (3): 19-27.

6. Beintema, J.J., U.M.S. Soedjanaatmadja, T. Subroto (1995). Are All Major Proteins in the Lutoid-Body Fraction of the Latex of Hevea brasiliensis Pathogenesis-Related Protein?. Proc. of 4th. International Workshop on Pathogenesis-Related Proteins in Plants: Biology and Biotechnological Potential, Irsee-Germany.

7. Subroto, T., G. Van Koningsveld, H.A. Schreuder, U.M.S. Soedjanaatmadja, and J.J. Beintema (1996). Chitinase and Beta-1,3-Glucanase in the Lutoid-Body Fraction of Hevea brasiliensis Latex. Phytochemistry. 43: 29-37.

8. Siebert, H.C., C.W. Von Der Lieth, R. Kaptein, U.M.S. Soedjanaatmadja, J.F.G. Vliegenhart and H.J. Gabius (1996). Role of Aromatic Amino Acids in Carbohydrate Containing Lectins. J. Mol. Model. 2: 351-353.

9. Soedjanaatmadja, U.M.S., J.J. Beintema and H.C. Siebert (1997). Hevein and Pseudohevein;Structure, Properties, Processing and Production. Proc. of 5th.International Congress of Plant Molecular Biology, Singapore.

10. Siebert, H.C., R. Kaptein, J.J. Beintema, U.M.S. Soedjanaatmadja, C.S. Wright, A. Rice, R.G. Kleineidam, H..J. Gabius, J.F.G. Vliegenhart (1997). Carbohydrate-Protein Interaction Studies by Lasser Photo CIDNP NMR Methods. Glycoconyugate Journal. 14: 531-534.

11. Siebert, H.C., C.W. von Der Light , R. Kaptein, J.J. Beintema, K. Dijkstra, Nico van Nulan, U.M.S. Soedjanaatmadja, A. Rice, C.S. Wright and H.J. Gabius (1997). Role of Aromatic Amino Acids in Carbohydrate Binding of Plant Lectins; Lasser Photo Chemically Induced Dynamic Nuclear Polarization Study of Hevein Domain-Containing Lectins. Protein, Structure, Function and Genetic. 28: 268-284.

12. Soedjanaatmadja, U.M.S., S.D. Rachman, Y.B. Yuliati (1999). Isolasi Enzim Beta-Galaktosidase dari E-coli Serta Aplikasinya Secara Amobilisasi. Lembaga Penelitian Unpad.

13. Soedjanaatmadja, U.M.S., T. Subroto, J.J. Beintema and S. Soedigdo (1999). Does Hevein Stabilize or Destabilize Rubber Latex?. Journal Rubber Research. 2(2): 69-77.

Page 37: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

37

14. Hidayat, A.T., U.M.S.Soedjanaatmadja, A. Safari (1999). Pemanfaatan Bekatul Padi Sebagai Sumber Produksi Minyak dan Isolat Protein. Lembaga Penelitian Unpad.

15. Soedjanaatmadja, U.M.S., W.D. Natawigena, S.D. Rachman, R. Hindersah (2000). Pengembangan Wirausaha Budidaya Jamur Tiram (Oyster Mushroom) dan Shiitake (Lentinus edode). Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat Unpad.

16. Asensio, J.L., F.J. Canada, H.C. Siebert, J. Laynes, A. Poveda, P.M. Nieto, U.M.S. Soedjanaatmadja, H.C. Gabius, and J.J. Barbero (2000). Structural Basis for Chitin Recognition by Defense Protein: GlcNAc Residues are Bound in a Multivalent Fashion by Extended Binding Sites in Hevein Domains. Chemistry and Biology Journal. 7: 325-543.

17. Asensio, J.L., H.C. Siebert, J. Laynes, C.W. Von Der Lieth, M. Bruin, U.M.S. Soedjanaatmadja, J.J. Beintema, F.J. Canada, H.C. Gabius and J.J. Barbero (2000). NMR Investigation of Protein-Carbohydrate Interaction; Studies on Relevance of Trp/Tyr Variation in Lectin Binding Site as Deduced from Titration Microcalorimetry and NMR Studies on Hevein Domains, Determination of the NMR Structure of the Complex Between Pseudohevein and N,N’,N’’-Triacetylchitotriose. Protein, Structure, Function and Genetics. 40: 218-236.

18. Mandalagiri, L., A.T. Hidayat, dan U.M.S. Soedjanaatmadja (2000). Studi pendahuluan pemanfaatan kecambah (taoge) sebagai sumber zat pengatur tumbuh untuk meningkatkan pertumbuhan padi Oryza sativa. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Padjadjaran Bandung.

19. Subroto, T., Henk de Vries, J.J. Schuringa, U.M.S Soedjanaatmadja, J. Hofstenge, P.A. Jeckel and J.J. Beintema (2001). Enzymic and structural studies on processed proteins from the vacuolar (lutoid body) fraction latex of Hevea brasiliensis. Plant Physiol. Biochem. 39:1047-1055.

20. Silalahi, A., U.M.S. Soedjanaatmadja, Soemitro, S., and J.J. Beintema (2003). Isolation of a Protease Active at Neutral pH with molecular Mass of 65 kDa from the Lutoid-body Fraction of Hevea brasiliensis Latex. J. Rubb. Res. 6(1): 48-57.

21. Muis, A., U.M.S. Soedjanaatmadja, Safrudin dan S. Sutarjo (2004). Efek hambatan fraksi n-heksana, etilasetat dan n-butanol dari kencur (Kaemferia galanga Linn), terhadap aktivitas Plasmodium bergei secara in vivo. Mathematica et Natura Acta. 3(1): 20-27.

22. Ishmayana, S., Y.F. Alli, S.D. Rachman, D.S. Kamara dan U.M.S. Soedjanaatmadja (2004). Aktivitas proteolitik dari lutoid lateks pohon karet (Hevea brasiliensis Muell Arg). Mathematica et Natura Acta. 3(3): 8-20.

23. Zulaeha, S., D.S. Kamara, dan U.M.S. Soedjanaatmadja (2005). Pengaruh penambahan Biostimulan ETAC-21 dan ETAC-12 dalam memacu pertumbuhan tanaman jagung (Zea mays L.).Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Padjadjaran, Bandung.

24. Maulina, E., D.S. Kamara, dan U.M.S. Soedjanaatmadja (2005). Pengaruh penambahan Biostimulan ETAC-21 dan ETAC-12 dalam memacu pertumbuhan tanaman padi (Oryza sativa). Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Padjadjaran, Bandung.

25. Andiani, D., S.D. Rachman, dan U.M.S. Soedjanaatmadja (2005). Pengaruh penambahan Biostimulan ETAC-21 dan ETAC-12 dalam memacu pertumbuhan tanaman tomat (Lycopersicon esculantum). Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Padjadjaran, Bandung.

26. Muis, A., U.M.S. Soedjanaatmadja, S. Sutarjo, and Syafrudin (2005). Anti-plasmodial activity of ethyl acetate fraction of K. galanga L. plant. Proceeding of National Seminar in 50th Dies Natalis of the Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Gajahmada. 17 September 2005.

Page 38: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

38

Jogyakarta.

27. Muis, A., U.M.S. Soedjanaatmadja, S. Sutarjo, and Syafrudin (2005). Anti-plasmodial activity of ethyl-p-methoxy cynamate of K. galanga L. plant. Proceeding of Chemistry Department of UPI. 26 November 2005. Bandung.

28. Muis, A., U.M.S. Soedjanaatmadja, S. Sutarjo, and Syafrudin (2005). Inhibition effect of anti-maralial agent of ethyl acetate fraction of Kaemferia galanga L. plant, against ATP-ase enzyme. Proceeding of 17th National Seminar of Indonesian Society for Biochemistry and Molecular Biology, 30 November-1 Desember 2005. Pakanbaru. Riau.

29. Herlina, T., A. Muis, U.M.S. Soedjanaatmadja, U. Supratman, A. Subarnas, S. Sutarjo, and H. Hayashi (2005). Inhibition effect of anti-maralial penta-cyclic triterpenoid agent of Erythrina variegata against ATP-ase enzyme. Proceeding of 17th National Seminar of Indonesian Society for Biochemistry and Molecular Biology, 30 November-1 Desember 2005. Pakanbaru. Riau.

30. Soedjanaatmadja, U.M.S. (2006). Isolation and characterization of Hevein and Pseudohevein from latex of Hevea brasiliensis Muell Arg. Bionatura. 8(3): 249-268.

31. Herlina, T., U. Supratman, U.M.S. Soedjanaatmadja, A. Subarnas, S. Sutarjo, Syafrudin, N.R. Abdullah, Z. Ismail, and H. Hayashi (2007). Anti-maralial activity from Erythrina variegata (Leguminosae), Collective Abstract 43rd Annual Scientific Seminar Society of Parasitology and Tropical Medicine & Centenary of the Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene (UK). March 20-22, 2007. Kuala Lumpur, Malaysia.

32. Herlina, T., U. Supratman, U.M.S. Soedjanaatmadja, A. Subarnas, S. Sutarjo, R. Chomel, R. Muhamad, N.R. Abdullah, Z. Ismail, and H. Hayashi (2007). Bioactive compounds from Erythrina variegata (Leguminosae), Collective Abstract IOCD International Symposium. April 9-11, 2007. Surabaya, Indonesia.

33 Soedjanaatmadja, U.M.S., N. Daniyati, S. Julaeha, D. Andiani, S. Amien, A.T. Hidayat, and R. Hindersyah (2007). Tauge extract of P. mungo; the potential source of Auxin for accelerating root formation and stem elongation of paddi, corn and tomato. Proceeding of SKIM X seminar. 29-31 May 2007. Kuala Lumpur, Malaysia.

34 Soedjanaaatmadja, U.M.S., A.T. Hidayat, S.D. Rachman & S. Ishmayana (2007) Optimalisasi produksi karet densitas rendah dari lateks Hevea brasiliensis Muell Arg dengan metode enzimatik. Hibah Bersaing XV.

35 Susilo, W.A., H.M. Putri, A.T. Hidayat, and U.M.S. Soedjanaatmadja (2008). Activity of Gibberellin from Momordica charantia. International Seminar on Chemistry-I (ISC). 29-30 October 2008. Bandung, Indonesia.

36. Tampubolon, E. S.D. Rachman, and U.M.S. Soedjanaatmadja (2008). Activity of Auxin from Eucheuma contonii (Red Algae). Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Padjadjaran, Bandung.

37. Florida, A., A.T. Hidayat, and U.M.S. Soedjanaatmadja (2008). Activity of Gibberrellin from Eucheuma contonii (Red Algae). Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Padjadjaran, Bandung.

38. Murdani, Z., S.D. Rachman, and U.M.S. Soedjanaatmadja (2008). Activity of Cytokinin from Glacilaria coronopifolia (Red Algae). Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Padjadjaran, Bandung.

Page 39: PERANAN “PATHOGENESIS RELATED (PR)-PROTEIN”DAN FITOHORMON DALAM …pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/09/peran… ·  · 2009-09-01meningkatkan sintesis PR-Proteinnya,

39

39. Muis, A., U.M.S. Soedjanaatmadja, S. Sutarjo, and Syafrudin (2008). Asetilcholine esterase (AChE) activity inhibited by compounds of the Kaemferia galanga with antimalarial activities. International Seminar on Chemistry-I (ISC). 29-30 October 2008. Bandung, Indonesia.

40. Herlina, T., U.M.S. Soedjanaatmadja, U. Supratman, A. Subarnas, S. Sutarjo, and H. Hayashi (2008). Biologically active natural products from Indonesian Erythrina plants. International Seminar on Chemistry-I (ISC). 29-30 October 2008. Bandung, Indonesia.

41. Kusumadewi, R. dan U.M.S Soedjanaatmadja. 2008. Pengaruh Biostimulant ETAC-21 dan Biostimulant ETAC-12 pada fase vegetatif dan fase generatif pertumbuhan tanaman Mucuna pruriens aksesi Jawa Barat. Kimia FMIPA Unpad.

Bandung, Oktober 2008

Dr. R. Ukun MS Soedjanaatmadja, MSi

NIP.131.606.032