-----Original Message-----
From: moderator zoa biotek <[EMAIL PROTECTED]>
To: [EMAIL PROTECTED] <[EMAIL PROTECTED]>
Date: Thursday, February 08, 2001 3:01 PM
Subject: Makalah "The Oil-palm Project" Dr. Hiroshi SANO


>Yth. Peserta Diskusi ZOA-BIOTEK-2001,
>
>Berikut ini, kami sampaikan bagian 1 dari dua kali posting makalah
>dari Dr. Hiroshi SANO.
>
>Selamat Menikmati, dan Berdiskusi!
>
>Moderator
>
>Dedy H.B. Wicaksono
>
>PS. Mohon maaf atas ketidaksempurnaan penerjemahan
>
>====================================================
>
>
>BAGIAN I
>Proyek Kelapa Sawit
>Sebuah Kerjasama Internasional dalam Manipulasi Genetik Kelapa Sawit
>untuk Abad Baru
>
>Dr. Hiroshi SANO
>Chief Research Scientist, Agricultural Chemicals Laboratory Yokohama
>Research Center, Mitsubishi Chemical Corporation
>
>Diterjemahkan oleh Dedy HB Wicaksono
>
>Ringkasan
>
>Kelapa sawit (oil palm, Elaeis guineensis) adalah salah satu tanaman
>produktif daerah tropis yang amat penting di Indonesia. Dengan memanfaatkan
>rekayasa genetika, sifat-sifat unggul yang telah dimiliki tanaman
>ini lebih lanjut diperbaiki untuk meningkatkan kemampuannya agar
>dapat lebih dimanfaatkan. Minyak kelapa sawit (palm oil) yang dihasilkan
>dari kelapa sawit memiliki kandungan asam lemak jenuh yang tinggi.
>Padahal, di masa depan, agar minyak dari tanaman ini lebih dapat
>dimanfaatkan untuk produk pangan maupun industri, sifat tingginya
>kandungan asam lemak jenuh ini kurang menguntungkan. Karena itu,
>untuk melaksanakan perbaikan kandungan asam lemak minyak sawit pada
>level genetik, kami telah memisahkan dan menganalisis gen-gen yang
>terkait dengan proses sintesis asam lemak kelapa sawit. Setelah itu,
>untuk memperbaiki sifat tanaman kelapa sawit ini, gen-gen tadi
dimanfaatkan,
>diubah ke informasi gen yang lebih tepat, dan kemudian diinjeksikan
>kembali ke genom kelapa sawit. Hingga saat ini teknologi proses
transformasi
>gen artifisial buatan manusia ke dalam genome kelapa sawit belum
>pernah dilaporkan. Untuk itu, kami mempersiapkan sistem kultur jaringan
>sebagai teknologi dasar. Dengan menjadikan teknologi sistem kultur
>jaringan ini sebagai fondasi, dan memanfaatkan secara optimal teknik
>rekayasa dan manipulasi genetika, kami bermaksud mendapatkan kelapa
>sawit transformer baru yang dapat memproduksi minyak kelapa sawit
>dengan kualitas yang lebih unggul.
>
>Pendahuluan
>
>Dalam kehidupan modern sehari-hari kita saat ini, sumber energi yang
>aman dan mudah digunakan adalah mutlak adanya. Salah satu yang memenuhi
>syarat tersebut adalah minyak bumi. Sayangnya, banyak peneliti yang
>memperkirakan bahwa persediaan minyak bumi akan habis pada paruh
>pertama abad ini. Padahal dengan meledaknya populasi manusia, ditambah
>lagi meningkatnya standar hidup manusia, konsumsi energi pun makin
>meningkat. Karena itu usaha mencari sumber energi lain untuk mengganti
>sumber-sumber energi fosil minyak bumi, batu bara, dan gas alam,
>menjadi amat penting. Energi angin, energi matahari merupakan contoh-
>contoh sumber energi terbarukan yang dengan prinsip fisika dapat
>diubah menjadi energi listrik. Sementara itu, di sisi lain, tumbuh-
>tumbuhan menggunakan karbon dioksida (CO2) dan air sebagai bahan
>dasar, kemudian dengan memanfaatkan energi cahaya, mengubah bahan-
>bahan dasar tersebut menjadi bentuk energi yang dapat kita, manusia,
>pergunakan (misal sebagai bahan makanan pent.). Khususnya, yang
>akhir-akhir ini mendapat perhatian adalah minyak lemak tumbuhan yang
>memiliki kandungan energi tinggi, yang penanganannya mirip minyak
>bumi, namun ramah terhadap lingkungan karena merupakan sumber energi
>yang terdaur ulang (green energy).
>
>Kelapa sawit yang mulanya berasal dari Afrika tropis memiliki produktivitas
>yang jauh lebih tinggi daripada tumbuhan sejenis yang juga memproduksi
>minyak lemak. Kelapa sawit mengkonversi energi cahaya menjadi minyak
>dengan efisiensi transformasi yang amat tinggi. Karena itu, usaha
>yang kami lakukan saat ini, tidak hanya bermakna membantu dunia industri
>utama Indonesia di masa depan, tetapi juga turut membantu memecahkan
>masalah energi dunia. Riset untuk meningkatkan produktivitas dan
>kualitas minyak sawit ini dimulai sejak 1994.
>
>Sekalipun kelapa sawit memiliki produktivitas yang tinggi, tetapi
>usaha-usaha untuk memperbaiki kualitas produknya belum banyak mengalami
>kemajuan berarti. Ini disebabkan panjangnya siklus hidup kelapa sawit,
>dan sebagai tanaman produksi (crops) belum memiliki sejarah yang
>panjang. Sebagai contoh, salah satu varitas yang disebut F1 hybrid,
>seharusnya memiliki keseragaman kualitas individu, tetapi di lapangan
>sering dijumpai perbedaan kemampuan produksi minyak antar individu
>hingga 30%. Untuk mengatasi problem-problem semacam ini, kami menyelidiki
>penerapan teknik rekayasa genetika dan kultur jaringan pada tanaman
>kelapa sawit. Kami telah berhasil menemukan gen yang bertanggung
>jawab pada proses sintesis minyak dan telah pula menganalisis fungsinya.
>Usaha berikutnya adalah memperbaiki gen-gen ini dan mengembangkan
>teknik untuk memasukkannya kembali ke (genom) kelapa sawit.
>
>Organisasi Proyek
>
>Palm Oil Project ini dimulai sejak 1994 dengan ditandai perjanjian
>antara tiga pihak: Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT),
>Bakrie and Brothers, dan Mitsubishi Chemical, Inc, untuk melakukan
>penelitian bersama. Dalam proyek ini yang menjadi tujuan akhir adalah
>mengurangi kadar asam lemak jenuh dalam minyak kelapa sawit (oil
>palm) secara genetis. Biaya penelitian ditanggung bersama secara
>merata. Demikian pula tenaga peneliti juga berasal dari ketiga pihak.
>Dan hasil proyek jika menguntungkan juga akan dibagi merata ke tiga
>pihak. Dalam keorganisasian proyek ini, dari board yang berisi wakil
>dari ketiga pihak, dibentuk suatu komite yang melakukan penilaian
>terus-menerus atas kerja working team. Tim kerja bertugas melakukan
>penelitian yang sesungguhnya, dan terdiri atas keseluruhan 8 orang,
>dengan 8 orang peneliti pembantu, dan tiga di antara tim kerja ini
>bergelar doktor.
>
>Mula-mula, di Pusat Penelitian BIOTEK BPPT yang berlokasi di Serpong,
>Kabupaten Tangerang , Jawa Barat dan di Pusat Penelitian milik Mitsubishi
>Chemical yang berlokasi di Yokohama-city, Kanagawa Perfecture, dilakukan
>eksperimen awal yang berhubungan dengan genetika dan kultur jaringan.
>Kemudian di tahun 1997, dibangun laboratorium baru di perkebunan
>kelapa sawit milik Bakrie and Brothers yang berlokasi di Kisaran
>Estate, Kisaran, Kab. Asahan, Sumatra Utara. Peneliti dari ketiga
>pihak membawa masing perlengkapan penelitiannya ke lab yang baru
>ini. Di waktu yang bersamaan, Pusat Penelitian Bioteknologi BPPT
>yang berlokasi di Ciampea, Bogor turut bergabung dalam proyek ini.
>Penelitian dilakukan dengan memanfaatkan kelebihan dan keunggulan
>masing-masing tempat penelitian tersebut. Selain itu, di paruh kedua
>tahun 1997, Kementerian Industri Jepang (Tsusan-sho, sekarang Keizai
>Sangyo-sho) bergabung pula di bawah payung proyek NEDO (New Energy
>and Development Industry Organization) yang bernama proyek pengembangan
>teknologi pemanfaatan sumber daya hayati kompleks Fukugoukei-tou
>seibutsu shigen riyou gijutsu kaihatsuE
>
>Jadwal Riset
>
>Kami memperkirakan bahwa jika penelitian ini dimulai dari analisis
>DNA kelapa sawit, kemudian perbaikan genetik, hingga diperoleh minyak
>kelapa sawit dari tanaman kelapa sawit tersebut, beserta analisisnya,
>akan memakan waktu sekitar 15 tahun. Keseluruhan proyek ini dibagi
>menjadi tiga tahap. Pada tahap pertama dilakukan penelitian dasar
>yang berhubungan dengan bioteknologi kelapa sawit. Pada tahap kedua,
>dilakukan transformasi gen yang telah dianalisis dan diperbaiki
>ke tanaman kelapa sawit. Kemudian pada tahap ketiga, proses produksi
>tanaman kelapa sawit yang sesunggunya dilakukan beserta pemeriksaan
>terhadap peningkatan kualitas asam lemak minyak kelapa sawit yang
>dihasilkannya. Dalam tahun terakhir setiap tahapnya, dilakukan penilaian
>atas hasil kerja yang telah dilakukan di tahap itu, dan dilakukan
>pula pemeriksaan atas rencana untuk tahap penelitian berikutnya.
>Pada bulan Maret tahun 2000 yang lalu, tahap 1 telah selesai, dan
>kini menginjak tahun pertama tahap ke-2 penelitian. Kerangka rencana
>penelitian untuk setiap tahapnya seperti yang tertulis di bawah ini.
>
>
>Tahap 1 (1994-1999)
>
>-Pemurnian dan analisis gen yang terlibat dalam sintesis asam lemak
>kelapa sawit
>-Konstruksi vektor genetik untuk perbaikan asam lemak kelapa sawit.
>-Formalisasi teknik sistem kultur jaringan kelapa sawit.
>-Formalisasi teknik transformasi kelapa sawit.
>
>Tahap 2 (2000-2004)
>
>-Introduksi vektor genetik perbaikan asam lemak ke kultur jaringan
>kelapa sawit, dan seleksi sel transformer (sel yang telah tertransformasi
>dengan gen baru pent.).
>-Budidaya individu kelapa sawit transformer dari sel kelapa sawit
>transformer.
>-Proses panen kelapa sawit transformer dan analisis minyak yang dihasilkan.
>
>
>Tahap 3 (2005-2009)
>
>-Perbanyakan klon kelapa sawit transformer.
>-Budidaya dari klon kelapa sawit transformer yang telah diperbanyak
>tadi dalam suatu kelompok./komunitas.
>-Proses panen dari komunitas kelapa sawit transformer, pemurnian
>minyak, dan analisis kandungannya.
>-Pemurnian/Pemisahan dan Analisis Gen Kelapa Sawit yang Berguna
>
>1. Pemurnian gen yang terkait dengan sintesis asam lemak secara selektif
>pada mesocarp (kulit buat setengah matang)
>
>Dengan memanfaatkan metode yang biasa dipakai untuk memisahkan gen-
>gen yang bertanggung jawab dalam proses pematangan buah kelapa sawit
>(yang merupakan tempat sintesis minyak), kami melakukan pemisahan
>dan analisis gen-gen yang secara selektif meng-ekspresi-kan jaringan
>(tissue) mesocarp. Di antara gen-gen ini, ada yang berfungsi meng-
>kode-kan enzim yang berhubungan dengan sintesis lemak yang merupakan
>kandungan utama buah kelapa sawit. Selain itu, ada pula gen-gen yang
>meng-kode-kan protein yang mencegah serangan bakteri pada buah kelapa
>sawit. Dengan memisahkan gen-gen ini, dan menganalisisnya, dapat
>dilakukan perencanaan untuk perbaikan kualitas kelapa sawit.
>
>Mula-mula mRNA diambil dari jaringan mesocarp di musim ketika sintesis
>asam lemak di buah kelapa sawit tengah giat-giatnya berlangsung.
>Dari mRNA ini, dibuat librari cDNA. Dengan mendasarkan pada librari
>cDNA ini, dan menggunakan teknik differential hybridization, terpilih
>25 buah klon cDNA dari gen yang meng-ekspresi-kan mesocarp kelapa
>sawit secara selektif. Kemudian dilakukan analisis deret (sequence
>analysis) basa penyusun klon cDNA tersebut, dan dilakukan pula pemeriksaan
>database. Selanjutnya kami mencoba memperkirakan dan menetapkan fungsi
>dari masing-masing gen tersebut. Sesuai dugaan kami sebelumnya, terdapat
>tiga jenis gen yang berperan dalam sintesis alami asam lemak dalam
>klon yang kami dapat.
>
>Minyak kelapa sawit, selain memiliki keunggulan berupa kemampuan
>untuk diproduksi massal, serta dapat dipergunakan sebagai minyak
>untuk keperluan makan, juga diharapkan dapat berperan sebagai pengganti
>minyak bumi. Namun, sebagai pengganti minyak bumi, minyak kelapa
>sawit masih menyimpan beberapa masalah, antara lain titik lelehnya
>yang tinggi, yang menjadi masalah untuk daerah non-tropis. Selain
>itu jika dipergunakan sebagai bahan bakar diesel, minyak kelapa sawit
>memiliki fluiditas yang rendah. Rendahnya fluiditas minyak sawit
>ini dapat diperbaiki dengan menurunkan kadar asam lemak jenuh, seperti
>asam palmitat (16:0), dan asam stearat (18:0), yang mengisi sekitar
>50% dari kandungan total minyak sawit. Selain itu, adalah dengan
>meninggikan kadar asam lemak tak jenuh seperti asam olein (18:1),
>dan asam linoleat (18:2). Beberapa gen yang telah dipisahkan dan
>ditentukan sifatnya di-overexpresi-kan dalam jaringan mesocarp. Selain
>itu, ekspresi beberapa gen dalam genome kelapa sawit juga dihambat.
>Dengan demikian diharapkan, produksi minyak dengan kadar asam oleat
>yang meningkat dapat dicapai. Dengan memanfaatkan gen-gen tadi seperti
>ini, dimungkinkan untuk mendapatkan minyak sawit dengan susunan asam
>lemak yang telah diperbaiki, yang tetap memiliki fluiditas tinggi
>pada suhu normal, dan dapat digunakan sebagai pengganti minyak bumi.
>Kemungkinan pemanfaatan gen-gen tersebut untuk keperluan industri
>sangatlah besar.
>
>2, Pemisahan promoter gen yang selektif untuk daging buah
>
>Dalam proyek ini, promoter yang selektif untuk mesocarp, amatlah
>penting dalam usaha menurunkan titik leleh minyak sawit dengan cara
>memanfaatkan gen-gen yang telah dipisahkan dan dianalisis seperti
>telah disebut di atas. Asam lemak pada tumbuhan, selain berfungsi
>sebagai komponen kandungan lemak cadangan (reserve fat) seperti pada
>minyak sawit, juga memiliki peran yang lebih pentung sebagai komponen
>pembangun utama membran sel dari sel-sel pembangun berbagai jenis
>jaringan tumbuhan. Sebagai komponen utama pembangun biomembran, sifat
>fisik maupun sifat fisiologis asam lemak seperti fluiditasnya memiliki
>peranan penting dalam menjalankan fungsi fisiologisnya. Karena itu,
>sedapat mungkin perbaikan susunan komponen asam lemak minyak sawit
>ini dibatasi hanya pada jaringan mesocarp, dan tidak mempengaruhi
>susunan asam lemak pembentuk membran sel pada jaringan lain seperti
>batang dan daun. Untuk dapat melakukan modifikasi yang spesifik pada
>jaringan tertentu ini, promoter yang selektif untuk jaringan mesocarp
>dimanfaatkan. Kami telah melakukan pemisahan bagian promoter yang
>berperan untuk ekspresi klon cDNA yang telah didapat, secara selektif
>hanya pada jaringan mesocarp.
>
>
>
>
>
>
>
>
>

Reply via email to