Pertumbuhan Kalus dan Produksi Katekin pada Kultur In Vitro Kalus Teh (Camelia Sinensis L.) dengan Penambahan Elisitor Ca2+ dan Cu2+

Authors

  • Dewi Retnaningati Fakultas Teknobiologi, Universitas Atma Jaya Yogyakarta
  • Hermanto Hermanto Fakultas Teknobiologi, Universitas Atma Jaya Yogyakarta
  • Ekawati Purwijantiningsih Fakultas Teknobiologi, Universitas Atma Jaya Yogyakarta
  • Hartini Realista Lydia Solle Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Kristen Artha Wacana

DOI:

https://doi.org/10.24002/biota.v6i3.5278

Keywords:

kultur kalus, katekin, epikatekin galat, Camelia sinensis, elisitor, Ca2 , Cu2

Abstract

Antioksidan dapat mengurangi dampak negatif oksidan dalam tubuh. Teh merupakan salah satu sumber antioksidan alami yang memiliki antioksidan golongan polifenol yakni katekin yang memiliki empat turunan yaitu: epikatekin (EC), epikatekin galat (ECG), epigalokatekin (EGC), dan epigalokatekin galat (EGCG). Kadar katekin pada teh akan turun karena proses pembuatan teh dari daun teh segar menjadi teh seduhan, sehingga perlu ada upaya peningkatan kandungan katekin dalam teh. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji metode peningkatan produksi katekin pada kultur kalus teh. Perlakukan yang dilakukan yaitu dengan penambahan elisitor Ca2+ dan Cu2+ pada medium kultur kalus teh dengan berbagai variasi konsentrasi yang dirancang dalam 9 perlakuan yaitu: U0A0, U0A1, U0A2, U1A0, U1A1, U1A2, U2A0, U2A1, U2A2, di mana U0 = perlakuan Cu2+ 0 g/L, U1 = perlakuan Cu2+ 1 g/L, U2 =  perlakuan Cu2+ 2 g/L, A0 = perlakuan Ca2+ 0 g/L, A1 = perlakuan Ca2+ 176 g/L, dan A2 = perlakuan Ca2+ 352 g/L. Semua perlakuan diinkubasi selama 10 hari dengan waktu panen yaitu pada hari ke-0, ke-5, dan ke-10. Hasil Penelitian menunjukkan kombinasi elisitor Ca2+ dan Cu2+ yang paling optimal dalam meningkatkan kadar epikatekin galat pada kultur kalus teh (C. sinensis L.) yaitu perlakuan U1A1 yaitu dengan kombinasi konsentrasi Ca2+ (176 g/L) dan Cu2+ (1 g/L) selama 0 hari (kurang dari 24 jam) dengan hasil produksi epikatekin galat tertinggi yaitu sebesar 298,37 ppm.

References

Aebi, H. E. (1984). Catalase in-vitro. Methdos Enzymol 105: 121-126.

AHPA. (2015). Camellia sinensis (Leaf). http://www.botanicalauthentication.org/index.php/Camellia_sinensis_(leaf)#cite_note-21.

Azwanida, N. N. (2015). A review on the extraction methods use in medical plants, principle, stregth and limitation. Med Aromat Plants 4(3): 1-6.

Balitbangtan. (2013). Teh merah (Camellia sinensis) hasil eksplorasi di kabupaten Wonosobo. Warta 19(1):1-4.

Balittri, J. T. (2013). Kandungan senyawa kimia pada daun teh (Camellia sinensis). Warta Penelitian dan Pengembangan Tanaman Industri 13(3): 12-16.

Benabadji, S. J., Wen, R., Zheng, J. B., Dong, X. C., & Yuan, S. G. (2004). Anticarcinogenic and antioxidant activity of diindolymethane derivates. J.Acta Pharmacologica Sinica 25(5): 666-671.

Caldentey, K. M. O., & Barz, W. H. (2002). Plant biotechnology and transgenic plants. Marcel Dekker. New York.

Chand, G., Sood, A., & Palni, L. M. S. (2005). Time division cycle in tea (Camellia sinensis) cultures IJTS 4: 1-7.

Chandra, S., Chakraborty, N., Chakraborty, A., Rai, R., Bera, B., & Acharya, K. (2014). Abiotic elicitor-mediated improvement of innate imunity in Camellia sinensis. J Plant Growth Regul 33: 849-859.

Chobot, V., Huber, C., Trettenhahn, G., & Hadacek, F. (2009). Cathecin: chemical weapon, antioxidant, or stress regulator. J Chem Ecol 35: 980-996.

Dehpour, A. A., Ebrahimzadeh, M. A., Fazel, N. S., & Mohamad, N. S. (2009). Antioxidant activity of methanol extract of Ferula assafoetida and its essential oil composition. Grass Aceites 60(4): 405-412.

Devasagayam, T. P. A., Kamat, J. P., Mohan, H., & Kesavan, P. C. (1996). Caffeine as an antioxidant: inhibition of lipid peroxidation induced by reactive oxygen species. Biochim Biophys Acta 1282(1): 63-70.

Dicko, M. H., Gruppen, H., Traore, A. S., Voragen, A. G. J., & Berkel, W. J. H. (2006). Phenolic compounds and related enzymes as determinants of sorgum for food use. Biotechnology and Molecular Biology Review 1(1): 21-38.

Dornenburg, H. & Knorr D. (1997). Evaluation of elicitor and high pressure induced enzymatic browning utilizing potato (Solanum tuberosum) suspension cultures as model system for plant tissues. J Agric Food Chem 45: 4173-4177.

George, E. F. (2008). Plant tissue culture procedure background. Plant Propagation by Tissue Culture 1: 65.

George, M. W. & Tripepi, R. R. (2001). Plant preservative mixture can affect shoot regeneration from leaf explants of chrysanthemum, europan birch, dan rhododendron. HortScience 36(4): 768-769.

Groussard, C., Morel, I., Chevanne, M., Monnier, M., Chillard, J., & Delamarche A. (2000). Free radical scavenging and antioxidant effects of lactate ion: an in vitro study. J Appl Physiol 89(1): 169-175.

Hazarika, R. R. & Chaturvedi, R. (2013). Estabilishment of dedifferentiated callus of haploid origin from unfertilized ovaries of tea (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze) as a potential source of total phenolic and antioxidant activity. In Vitro Cell Dev.Biol 49: 60-69.

Hendaryono, D. P. S. & Wijayani, A. (1994). Teknik Kultur Jaringan: Pengenalan dan Petunjuk Perbanyakan Tanaman Tanaman secara Vegetatif Modern. Kanisius. Yogyakarta.

Hendaryono, P. D. S., & Wijayanti, A., (1994). Teknik kultur jaringan. Kanisius. Yogyakarta.

Henuhili, V. (2013). Kultur Jaringan Tanaman. Fakultas MIPA UNY. Yogyakarta.

Herawan, T. & Ismail, B. (2009). Penggunaan auksin dan sitokinin untuk menginduksi tunas pada kultur jaringan sengon (Falcataria moluccana) menggunakan bagian kotiledon. Jurnal Pemuliaan Tanaman Hutan 3(1): 23-31.

Heryanto, A. F. (2014). Optimalisasi produksi steviosida dari kalus daun Stevia rebaudiana dengan variasi kombinasi zat pengatur tumbuh [Skripsi]. Universitas Atma Jaya Yogyakarta.

Holme, D. J. & Peck, H. (1998). Analytical Biochemistry 3rd edition. Prentide Hall Pearson Education. Singapore.

Hounsome, N. & Hounsome, B. (2011). Handbook of Vegetables and Vegetable Processing. Blackwell Publishing. New Jersey.

Kallitharka, S., Vifuera, C. G., Bridle, P., & Bakker, J. (1995). Survey of solvents for the extraction of grape seed phenolics. Phytochemical Analysis 6: 265-267.

Kikuzaki, H., Hisamiti, M., Hirose, K., Akiyama, K., & Taniguchi, H. (2002). Antioxidants properties of ferulic acid and its related compound. J.Agric.FoodChem 50: 2161-2168.

Kondo, K., Kurihara, M., Miyata, N., Suzuki, T., & Toyoda, M. (1999). Scavenging mechanism of (-)-epigallocatechin gallate and (-)-epicatechin gallate on peroxyl radicals and formation of superoxide during the inhibitory action. Free Radical Biology & Medicine 27:

-863.

Koolman, J. & Roehm, K. H. (2005). Color Atlas of Biochemistry 2nd Edition. Thieme. New York.

Lu, J. M., Lin, P. H., Yao, Q., & Chen, C. (2010). Chemical and molecular mechanisms of antioxidants: experimental approaches and

model systems. J.Cell. Mol. Med. 14(4): 840-860.

Mahadi, I., Syafi’i, W., & Sari, Y. (2016). Induksi kalus jeruk kasturi (Citrus microcarpa) menggunakan hormon 2,4-D dan BAP dengan metode in vitro. Jurnal Ilmu Pertanian 21(2): 84-89.

Mahatmanti, F. W. & Sumarni W. (2003). Kajian termodinamika penyerapan zat warna indikator metil oranye (MO) dalam larutan air oleh adsorben kitosan. Jurnal Kimia FMIPA Universitas Negri Semarang 7(2): 1-19.

Mallet, T. R. & Sun, J. (2003). Antioxidant properties of myocardinal fuels. Mol Cell Biochem 253(1-2): 103-111.

Mariska, I. (2013). Metabolit Sekunder: Jalur Pembentukan dan Kegunaannya. http://biogen.libtabng.pertanian.go.id/2013/metabolit-sekunder-jalur-pembentukan-dan-keguaannya/.

Martono, Y., & Martono, S. (2012). Analisis kromatografi cair kinerja tinggi untuk penetapan kada asam galat, kafein, dan epigalokaekin galat pada beberapa produk celup. Agritech 32(4): 362 - 369.

Matsuura, T. & Kakuda, T. (1990). Effects of precursor, temperatur, and illumination on theanin accumulation in tea callus. Agricultural and Biological Chemistry 54(9): 2283-2286.

Mattel, S. H., & Smith, H. (1993). Cultural Factor That Influence Secondary Metabolites Accumulation in Plant Cell and Tissue Cultures. Cambridge University. London.

Morlock, G. & Kovar, K. A. Detection, Identification, and Documentation Thin Layer Chromatography. Marcel Dekker Inc. New York.

Mukhopadhyay, M., Mondal, T. K., & Chand, P. K. 2016. Biotechnological advances in tea (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze): a review.

Plant Cell Rep 35: 255-287.

Murashige, T. & Skoog, F. A. (1962). A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture physial. Plant 15: 473-497.

Narayanaswamy, S. (1994). Plant Cell and Tissue Culture. McGrawl-Hill. New Delhi.

Nimse, S. B. & Pal, D. (2015). Free radical, natural antioxidant, and their reaction mechanisms. RSC advance 5: 27986-28006.

Oktaria, R., & Rahmanisa, S. (2016). Pengaruh epigallocatechin-3-gallate (EGCG) pada teh hijau terhadap Acne vulgaris. Majority 5(2): 101-105.

Pardal, S. J. (2012). Regenerasi tanaman secara in vitro dan faktor-faktor yang memengaruhi. http://biogen.litbang.pertanian.go.id/index.php/2012/09/ regenerasi- tanaman-secara-in vitro-dan-faktor-faktor-yang-mempenaruhi/.

Pramesthi, D.E. (2008). Optimasi suhu dan volume etanol dalam proses meserasi daun stevia (Stevia rebaudiana Bertonii, M) dengan aplikasi desain faktorial [Skripsi]. Universitas Sanata Dharma.

Purwianingsih, W. & Hamdiyati, Y. (2007). Metode elisitasi menggunakan ragi Saccharomyces cerevisea untuk meningkatkan kandungan bioaktif kuinon Morinda citrifolia. Universitas Pendidikan Indonesia. Bandung.

Roos, W., Evers, S., Hieke, M., Tshope, M., & Schumann, B. (1998). Shift of intracelluler pH distribution as part of the signal mechanism leading to the elicitation of benzophenonanthrodine alkaloid. Plant Physion 118: 349-364.

Seran, T. H., Hirimburegama, K., & Gunasekare, M. T. K. (2016). Somatic embryogenesis from embryogenic leaf callus of tea (Camellia sinensis (l.) Kuntze). Tropical Agricultural Research 18: 1-9.

Setiawati, A., Yuliani, S. H., Gani, M. R., Veronica, E. F., Putri, D. C. A., Putra, R. E., Putra, D. C., Kurniawan, A. M., & Istyastono, E. P. (2014). Analisis kuantitatif soflafon tempe secara cepat dan sederhana menggunakan kromatografi lapis tipis-densitometer. Jurnal Farmasi

Sains dan Komunitas 11(1): 13-17.

Sherma, J. & Fried, B. (2003). Handbook of Thin-Layer Chromatography. Marcel Dekker Inc. New York.

Somantri, R. & Tanti, K. (2011). Kisah dan Khasiat Teh. Gramedia. Jakarta.

Sousa, C., Lopes, G., Periera, D. M., Taveira, M., Valentao, P., Seabra, R. M., Pereira, J. A., Baptista, P., Ferreres, F., & Andrade, P. B. (2007). Screening of antioxidant compounds during sprouting of Brassica oleracea L. var. costata DC. Comb Chem High Throughput Screen 10(5): 377-386.

Stahl, E. (1985). Analisis Obat Secara Kromatografi dan Miskroskopi. ITB Press. Bogor.

Sumarno. (2011). Pemuliaan untuk Ketahanan terhadap Hama. Naskah Proceedings Symposium Pemuliaan Tanaman. Perhimpunan Pemuliaan Tanaman Indonesia, Komisariat Daerah Jawa Timur.

Suryowinoto, M. (1991). Budidaya Jaringan dan Manfaatnya. Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Sutini. (2010). Produksi Epigakokatein galat pada kultur in vitro kalus Camelia sinensis sebagai kandidat pangan fungsional. Jurnal Rekapangan 9(1): 34-38.

Suvarnalatha, G., Rajendran, L., Ravishandar, G. A., & Venkataraman, L.V. (1994). Elicitation of anthocyanin production in cell cultures of carrot (Daucus carota L.) by using elicitors and abiotic stress. Biotechnology Letters 16(12): 1275-1280.

Silalahi, M., (2010). Elisitasi peningkatan produksi Ajmalisin oleh kalus Catharantus roseus (L.) G. Don. Berita Biologi jurnal 10(3): 305-311.

Ververidis, F., Trantas, E., Douglas, C., Vollmer, G., Kretzschmar, G., & Panopoulos, N. (2007). Biotechnology of flavonoids and other phenylpropanoid-derived natural product part1: chemical diversity, impacts on plant biology and human health. Biotechnology Journal

(10): 1214-1234.

Water, L. R. & Constabel, F. (1991). Metode Kultur Jaringan Tanaman edisi kedua. Penerbit ITB. Bandung.

Winarsi, H. (2007). Antioksidan Alami dan Radikal Bebas. Kanisius. Yogyakarta.

Zulkarnain, H. (2009). Kultur jaringan: solusi perbanyakan tanaman budi daya. Bumi Aksara. Jakarta.

Downloads

Published

15-12-2021

Issue

Section

Articles