Bioteknologi hadir sebagai sarana untuk mempermudah para petani dalam mengembangkan garapannya. Salah satu ranah bioteknologi yang berkembang dalam bidang pertanian ini adalah penemuan mengenai Golden Rice. Berikut ini adalah pembahasan singkat mengenai Golden Rice.
 |
| Credit by australiascience.tv |
Sejarah Golden Rice
Penerapan
bioteknologi pada tanaman padi sebenarnya telah lama dilakukan namun menjadi
sangat terdengar ketika muncul golden rice pada tahun 2001 yang diharapkan
dapat membantu jutaan orang yang mengalami kebutaan dan kematian dikarenakan
kekurangan vitamin A dan besi. Vitamin A sangat penting untuk penglihatan,
respon kekebalan, perbaikan sel, pertumbuhan tulang, reproduksi, hingga penting
untuk pertumbuhan embrionik dan regulasi gen-gen pendewasaan.
Luasan lahan
pertanian yang semakin sempit mengakibatkan produksi perlahan harus ditingkatkan.
Peningkatan ini tidak hanya berupa peningkatan bobot panen namun juga
nutrisi atau nilai tambah. Oleh sebab itu dari suatu luasan yang sebelumnya
hanya menghasilkan karbohidrat diharapkan dapat ditambah dengan vitamin dan
mineral. Hal inilah yang mendorong para peneliti padi mengembangkan Golden
Rice. Pada awalnya penelitian dilakukan untuk meningkatkan kandungan provitamin
A berupa beta karoten, dan saat ini fokus penelitian tetap dilakukan.
Nama Golden Rice
diberikan karena butiran yang dihasilkan berwarna kuning menyerupai emas.
Rekayasa genetika merupakan metode yang digunakan untuk produksi Golden
Rice. Hal ini disebabkan karena tidak ada plasma nutfah padi yang mampu untuk mensintesis
karotenoid. Pendekatan transgenik dapat dilakukan karena adanya perkembangan
teknologi transformasi dengan agrobacterium dan ketersediaan
informasi molekuler biosintesis karotenoid yang lengkap pada bakteri
dan tanaman. Dengan adanya informasi tersebut terdapat berbagai pilihan cDNA. Produksi
prototype Golden Rice menggunakan galur padi japonica (Taipe 309), teknik
transformasi menggunakan agrobacterium dan beberapa gen penghasil beta
karoten tanaman daffodil hingga bakteri.
Padi ini
merupakan hasil rekayasa genetika. Ide ini berangkat dari keprihatinan dijumpainya
banyak anak-anak, terutama di asia dan afrika, yang menderita kekurangan
vitamin A. Kekurangan
vitamin A bisa menyebabkan kebutaan dan memperburuk penderita diare,sakit
pernafasan, dan cacar air. Lalu dipikirkan bagaimana memenuhi asupan vitamin
A secara praktis. Maka padi menjadi pilihan utama, karena termasuk
makanan pokok bagi hampir seluruh penduduk dunia.
Definisi Golden Rice
Golden Rice adalah beras diperkaya
dengan beta-karoten, sebuah provitamin. Ini dikembangkan untuk membantu
mencegah kekurangan vitamin A dan konsekuensinya sering parah dan kadang kadang
mematikan dalam padi-makanan popuasi di negara berkembang: di negara negara
banyak orang yang terlalu miskin untuk dapat embeli makanan yang seimbang
dengan hijau, buah-buahan dan produk produk hewani. Sayangnya hanya realistis
untuk berasumsi bahwa sebagian besar dari populasi ini akan tetap miskin dan
kekurangangizi di massa mendatang
Golden rice adalah kultivar
(varietas) padi transgenik hasil rekayasa genetika yang berasnya mengandung
beta-karotena (pro-vitamin A) pada bagian endospermanya. Kandungan beta-karoten
ini menyebabkan warna berasnya tersebut tampak kuning-jingga sehingga
kultivarnya dinamakan ‘Golden Rice’ (‘Beras emas’). Pada tipe liar (normal),endosperm
padi tidak menghasilkan beta-karoten dan akan berwarna putih hingga putih
kusam. Di dalam tubuh manusia, beta-karotena akan diubah menjadi vitamin A.
Kultivar padi ini dibuat untuk mengatasi defisiensi atau kekurangan vitamin A yang
masih tinggi prevalensinya pada anak-anak, terutama di wilayah asia dan afrika.
Nasi menjadi pangan pokok bagi sebagian besar warga disana, dan kemiskinan
sering kali tidak memungkinkan penyediaan sayuran atau buah-bahan yang
biasa menjadi sumber provitamin-A dalam menu makanan sehari-hari.
Cara
Pembuatan Golden Rice
Beberapa tahun berselang,
ilmuanEropa melaporkan bahwa didalam biji padi terdapat bahan dasar (prekusor)
untuk biosintesis karotenoid, termasuk beta-karoten, yaitu geranyl-geranyl
diphosphate (GGDP). Namun secara alami biji padi tidak menghasilkan phytoene
karena terjadi penghambatan fugsi dari enzim phytoene synthase (PHY) dalam
mengubah GGDP menjadi phytoene. Meskipun demikian, penghambatan fungsi enzin
tersebut bisa dihilangkan dengan cara menginduksi gen PHY dari tanaman daffodil
(bunga narsus/bakung) dengan menggunakan prometer spesifik untuk endosperma.
Selain PHY dan Ctrl, masih ada satu enzim lagi yang diperlukan untuk mengubah
lycopene menjadi beta-karoten yaitu lycopene cyclase (LYC) yang juga berasal
dari tanamman dattadil. Secara ringkas, rekayasa jalur biosintesa betakaroten
pada golden rice bisa dilihat pada skema berikut:
Jalur biosintesa beta-karoten
bserta gen-gen yang terlibat didalam pembentukannya. Hanya likopena siklase
(Lycopene cyclase) yang tidak diintroduksi dari sumber asing.
Golde
Rice diciptakan oleh transformasi padi dengan duan karoten biosintesis
gen-beta:
·
PSY (sintase phytoene)
dari daffodil (Narcissus psedonarcissus)
·
Ctrl dari tanah bakteri
Erwina uredovora
·
Penyisipan dari suatu
Lcy (Lycopene) gen adenilat dianggap dierlukan, tetapi penelitian lebih lanjut
menunjukkan hal itu sudah diproduksi dalam jenis padi endosperma-liar) Para psy
dan srt 1 gen yang berubah menjadi nuklir genom beras dan ditempatkan di bawah
kontrol yang endosperm-spesifik promter, sehingga mereka hanya dinyatakan dalam
endosperm. Eksogen Lyc gen memiliki urutan peptide transit terpasang sehingga
ditargetkan ke plasmid, dimana difosfat geranyl-geranyl pembentukan terjadi.
Para bakteri crt 1 gen merupakan inklusi penting untuk menyelesaikan jalur ini,
karena dapat mengkatalisis beberapa langkah dalam sintesis karotenoid,
sedangkan langkah-langkah ini membutuhkan lebih dari satu enzim dalam tanaman.
Hasil akhir dari jalur rekayasa likopen, tetapi jika tanaman akumulasi
lycopene, beras akan merah. Analisis terakhir menunjukkan endogen enzim tanaman
proses lycopene beta-karoten dalam endosperm, memberikan nasi warna kuning
khusus untuk yang bernama. Beras emas asli disebut SGR1.
Kandungan
Golden Rice
Provitamin A
berupa beta karoten. Beta karoten merupakan zat warna oranye kekuningan,
seperti pada tanaman wortel. Golden rice mengandung betakarotena dan di dalam
tubuh manusia betakarotena tersebut akan diubah menjadi vitamin-A.Vitamin A
yang ada di dalam beras ini sanggup mengatasi defisiensi atau kekurangan
Vitamin A pada manusia. Golden rice juga mempunyai kandungan karbohidrat
layaknya beras pada umumnya, juga mengandung zat besi (Fe).
Manfaat
Golden Rice
Manfaat dari
pembuatan beras emas (golden rice) adalah mampu menyediakan rekomendasi harian
yang dianjurkan dari vitamin dalam 100-200 gram beras sehingga dengan
mengkomsumsi beras emas (golden rice) ini dapat menyediakan kebutuhan vitamin A
dan karbohidrat yang diperlukan oleh tubuh. Mengatasi kekurangan vitamin A
karena mengandung beta karoten tinggi.
Kerugian
Golden Rice
Kekhawatiran
terhadap golden rice dalam hal kesehatan antara lain karena ada
kekhawatiran zat penyebab alergi (alergen) berupa protein dapat ditransfer ke
bahan pangan, terjadi resistensi antibiotik karena penggunaan marker gene, dan
terjadi outcrossing, yaitu tercampurnya benih konvensional dengan benih hasil
rekayasa genetika yang mungkin secara tidak langsung menimbulkan dampak
terhadap keamanan pangan.
Terhadap
lingkungan dan perdagangan, pangan hasil rekayasa genetika (PRG) dikhawatirkan
merusak keanekaragaman hayati, menimbulkan monopoli perdagangan karena yang
memproduksi PRG (dalam hal ini Golden rice) secara komersial adalah perusahaan
multinasional, menimbulkan masalah paten yang mengabaikan masyarakat pemilik
organisme yang digunakan di dalam proses rekayasa, serta pencemaran ekosistem
karena merugikan serangga nontarget misalnya.
Golden Rice
DAFTAR PUSTAKA
Jo Bury, R.E and Rijvisschestraat. 2006.
Facts Series Golden Rice. Belhium:
VIB.
Karmana, Iwayan. 2009. Adopsi tanaman
transgenik dan beberapa aspek pertimbangannya.
Ganec
Swara. 3(2): 12-21.
Beyer, P., Salim AL-Babili., Xudong Ye.,
Paola Lucca., Patrick Schaub., Ralf Welsch and
Ingo Patrykus. 2002.
Golden Rice: Introducing the β-carotene Biosynthesis Pathway into Rice
Endosperm by genetic Engineering to DefeatVitamin A Deficiency. The Journal of Nutrition. 20:506-510.
Hoa, T. T. C and Pham Trunf Nghia. 2010.
Expression of β-carotene in Advance Progenies
Derived From Different Backcrosses
of the High-Yielding Rice Varieties to the Transgenic Golden Rice Line.
Omonrice. 17:1-7.
0 komentar:
Posting Komentar