MENU
|
|
|
|
Abstrak :
Sargassum polycystum C. Agardh merupakan rumput laut penghasil alginat, suatu kopolimer linear penyusun dinding sel rumput laut cokelat yang banyak dimanfaatkan dalam berbagai industri sebagai bahan pengental. Kandungan alginat dipengaruhi aktivitas enzim GDP-mannosa dehidrogenase, yang disandi oleh gen dan ekspresinya dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Ekspresi gen secara molekuler dapat dideteksi pada tahap transkripsi (mRNA). Level transkripsi secara kuantitatif suatu gen spesifik selalu menjadi fokus penelitian dalam studi fungsi gen. Studi tentang ekspresi mRNA GDP-mannosa dehidrogenase yang merupakan katalisator pembentukan alginat pada S. polycystum belum pernah diteliti sebelumnya, sehingga menjadi landasan kajian yang menarik untuk dipelajari dan dijadikan topik kebaruan disertasi ini. Tujuan penelitian ini adalah (1) mengetahui variasi morfologi talus spesies S. polycystum yang tumbuh di Pantai Karimunjawa dan Menganti, Jawa Tengah (2) menganalisis kandungan alginat bagian talus batang, daun dan vesikel dari spesies S. polycystum dan (3) menginterpretasikan ekspresi gen penyandi alginat pada talus S. polycystum, sehingga dapat (4) menentukan bagian talus yang berpotensi mengandung alginat paling tinggi berdasarkan ekspresi relatif mRNA GDP-mannosa dehidrogenase sebagai gen penyandi pembentuk alginat pada talus S. polycystum (5) menentukan faktor lingkungan yang berkorelasi terhadap kandungan alginat dan ekspresi relatif mRNA GDP-mannosa dehidrogenase.
Penelitian ini menggunakan metode survei. Sampel rumput laut S. polycystum diambil secara purposive random sampling dari perairan Pantai Menganti Kebumen dan Karimunjawa Jepara, Jawa Tengah, Indonesia. Variabel bebas yang diamati adalah bagian talus dan lokasi tumbuh. Variabel tergantung yang diamati morfologi talus S. polycystum, kadar alginat dan ekspresi gen. Parameter utama yang diukur
adalah ukuran talus S. polycystum, kadar alginat, dan nilai 2-?Ct. Ekstraksi alginat dilakukan dengan metode Kelco co yang dimodifikasi dengan penambahan H2O2 6%. Gen target GDP-mannosa dehidrogenase, berdasarkan urutan genom Ectocarpus siliculosus yang diamplifikasi menggunakan q-PCR untuk mengukur ekspresinya. Parameter pendukung untuk pertumbuhan yang diukur pH, salinitas, suhu, kadar nitrat, fosfat, pengamatan anatomi, serta pengukuran jumlah klorofil-a, klorofil-c, dan fukosantin. Data lingkungan dan morfologi dianalisis dengan program SPSS
16.0 untuk mengetahui pengaruh lingkungan tumbuh terhadap variasi morfologi talus. Data kandungan alginat dianalisis menggunakan uji F dan karena berpengaruh
nyata maka dilanjut uji BNT untuk mengetahui perbedaan kandungan alginat antar talus dan lingkungan tumbuh. Asosiasi faktor lingkungan dengan kandungan pigmen, ekspresi gen, dan kandungan alginat dianalisis dengan program PAST v3, menggunakan ordinasi Canonical Correspondence Analysis (CCA). Analisis korelasi Spearman's rho dengan program SPSS antara faktor lingkungan dan pigmen terhadap kandungan alginat untuk menginterpretasikan ekspresi gen GDP-mannosa dehidrogenase.
Hasil pengamatan variasi talus S. polycystum menunjukkan bahwa talus rumput laut S. polycystum dari Pantai Karimunjawa lebih bervariasi daripada talus
dari Pantai Menganti, terutama pada talus daun dan vesikelnya. Hasil analisis korelasi menunjukkan ada hubungan salinitas dan pH di Pantai Menganti terhadap panjang vesikel rumput laut S. polycystum. Sedangkan suhu air, salinitas dan pH di
Pantai Karimunjawa berhubungan dengan warna vesikel; nitrat dan posfat terhadap lebar, permukaan atas dan bawah talus daun; posfat terhadap lebar dan tepi talus daun serta panjang vesikel. Suhu air, salinitas, pH, nitrat dan posfat di Pantai
Menganti berpengaruh non signifikan terhadap variasi talus rumput laut S. polycystum, sedangkan suhu, salinitas dan pH di Pantai Karimunjawa berpengaruh signifikan terhadap panjang, lebar, tepi, permukaan atas dan bawah talus daun rumput laut S. polycystum.
Hasil analisis kandungan alginat bagian talus batang, daun dan vesikel dari spesies S. polycystum menunjukkan tidak ada interaksi lokasi tumbuh dan bagian talus yang diekstrak terhadap kandungan alginat yang dihasilkan, tetapi secara mandiri lokasi tumbuh dan bagian talus yang diekstrak menghasilkan kandungan alginat yang tidak sama. Kandungan alginat talus S. polycystum asal Pantai Menganti lebih tinggi dibandingkan kandungan alginat asal Pantai Karimunjawa. Kandungan alginat paling tinggi terdapat pada talus vesikel asal Menganti Kebumen, diikuti talus batang dan terendah pada talus daun. Talus batang dan vesikel pada S. polycystum asal Menganti berukuran lebih tebal sehingga memungkinkan alginat tersimpan lebih banyak dibandingkan asal Karimunjawa. Hasil analisis korelasi, ada hubungan antara suhu dan salinitas terhadap kandungan alginat. Sedangkan pH dan kandungan nitrat- fosfat tidak berkorelasi dengan kandungan alginat. Selain itu tidak ada hubungan kuat antara klorofil-a, klorofil-c dan fukosantin terhadap kandungan alginat meskipun kandungan klorofil-a dan klorofil-c talus S. polycystum dari Pantai Karimunjawa lebih tinggi dari Pantai Menganti, sebaliknya kandungan fukosantin talus asal Pantai Menganti lebih tinggi dari talus asal Pantai Karimunjawa.
Hasil analisis ekspresi gen penyandi alginat rumput laut S. polycystum dari bentuk talus berbeda dengan metode RT-qPCR dapat untuk mengetahui profil ekspresi mRNA GDP-Mannosa Dehidrogenase pada S. polycystum. Ekspresi gen penyandi alginat yang paling tinggi didapatkan pada bagian talus batang dan vesikel dari pantai Menganti, dengan suhu dan pH sebagai faktor lingkungan yang paling berasosiasi kuat terhadap ekspresi gen. Ekspresi relatif mRNA GDP-Mannosa Dehidrogenase pada S. polycystum berkisar 0,0086 - 6,3206. Dengan nilai median bentuk talus batang 0,0096 (min. 0,0001 dan maks. 0,0467), pada bentuk talus daun
0,0049 (min. 0,0012 dan maks. 0,2256) dan pada bentuk talus vesikel 0,0270 (min.
0,0072 dan maks. 0,0764). Tidak ada perbedaan ekspresi relatif mRNA GDP- mannosa dehidrogenase yang signifikan antar bentuk talus S. polycystum, namun terjadi peningkatan ekspresi sebesar 1,19 kali pada talus daun dibandingkan talus batang, 1,88 kali pada talus daun dibandingkan talus vesikel, dan 1,58 kali pada talus batang dibandingkan talus vesikel.
Biosintesis alginat dipengaruhi aktivitas enzim dan bagian talus yang disandi oleh gen dan ekspresinya dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Hasil analisis korelasi Spearman's rho menunjukkan ada pengaruh antara faktor lingkungan dan pigmen terhadap kandungan alginat dan ekspresi gen GDP-mannosa dehidrogenase. Asosiasi faktor lingkungan dengan kandungan pigmen, ekspresi gen, dan kandungan alginat menggunakan ordinasi CCA menunjukkan bahwa ekspresi gen penyandi alginat yang paling tinggi didapatkan pada bagian talus batang dan vesikel dari Pantai Menganti, dengan suhu dan pH sebagai faktor lingkungan yang paling berasosiasi kuat terhadap ekspresi gen. Luaran yang dihasilkan: satu artikel telah terbit pada journal Biodiversitas UNS, satu manuskrip submit pada Malaysia Journal of Fundamental Applied and Science, dan satu manuskrip dalam pendampingan untuk submit pada Journal Applied of Phycology.
|
Kembali
|
