Gaharu

Proses pembentukan

Gaharu dihasilkan oleh tanaman sebagai respon dari mikroba yang masuk ke dalam jaringan yang terluka. Luka pada tanaman berkayu dapat disebabkan secara alami karena adanya cabang dahan yang patah atau kulit terkelupas, maupun secara sengaja dengan pengeboran dan penggergajian. Masuknya mikroba ke dalam jaringan tanaman dianggap sebagai benda asing sehingga sel tanaman akan menghasilkan suatu senyawa fitoaleksin yang berfungsi sebagai pertahanan terhadap penyakit atau patogen. Senyawa fitoaleksin tersebut dapat berupa resin berwarna coklat dan beraroma harum, serta menumpuk pada pembuluh xilem dan floem untuk mencegah meluasnya luka ke jaringan lain. Namun, apabila mikroba yang menginfeksi tanaman dapat mengalahkan sistem pertahanan tanaman maka gaharu tidak terbentuk dan bagian tanaman yang luka dapat membusuk. Ciri-ciri bagian tanaman yang telah menghasilkan gaharu adalah kulit batang menjadi lunak, tajuk tanaman menguning dan rontok, serta terjadi pembengkakan, pelekukan, atau penebalan pada batang dan cabang tanaman. Senyawa gaharu dapat menghasilkan aroma yang harum karena mengandung senyawa guia dienal, selina-dienone, dan selina dienol. Untuk kepentingan komersil, masyarakat mengebor batang tanaman penghasil gaharu dan memasukkan inokulum cendawan ke dalamnya. Setiap spesies pohon penghasil gaharu memiliki mikroba spesifik untuk menginduksi penghasilan gaharu dalam jumlah yang besar. Beberapa contoh cendawan yang dapat digunakan sebagai inokulum adalah Acremonium sp., Cylindrocarpon sp., Fusarium nivale, Fusarium solani, Fusarium fusariodes, Fusarium roseum, Fusarium lateritium dan Chepalosporium sp.

Nilai ekonomi

Gaharu banyak diperdagangan dengan harga jual yang sangat tinggi terutama untuk gaharu dari tanaman famili Themeleaceae dengan jenis Aquilaria spp. yang dalam dunia perdangangan disebut sebagai gaharu beringin. Untuk jenis gaharu dengan nilai jual yang relatif rendah, biasanya disebut sebagai gaharu buaya. Selain ditentukan dari jenis tanaman penghasilnya, kualitas gaharu juga ditentukan oleh banyaknya kandungan resin dalam jaringan kayunya. Semakin tinggi kandungan resin di dalamnya maka harga gaharu tersebut akan semakin mahal dan begitu pula sebaliknya. Secara umum perdagangan gaharu digolongkan menjadi tiga kelas besar, yaitu gubal, kemedangan, dan abu. Gubal merupakan kayu berwarna hitam atau hitam kecoklatan dan diperoleh dari bagian pohon penghasil gaharu yang memiliki kandungan damar wangi beraroma kuat. Kemedangan adalah kayu gaharu dengan kandungan damar wangi dan aroma yang lemah serta memiliki penampakan fisik berwarna kecoklatan sampai abu-abu, memiliki serat kasar, dan kayu lunak. Kelas terakhir adalah abu gaharu yang merupakan serbuk kayu hasil pengerokan atau sisa penghancuran kayu gaharu.

Agronomi dan pertumbuhannya di Indonesia

Aquilaria sp. dapat tumbuh baik pada ketinggian 300-750 mdpl, suhu antara 20-33 °C, kelembapan berkisar 77-85%, intensitas cahaya antara 56-75%, serta keadaa tanah subur, sarang, dan drainase baik. Kuantitas pertumbuhan gaharu di suatu posisi geografis tanam juga dipengaruhi oleh faktor tanah. Misalnya, untuk spesies yang sama dan tumbuh di kondisi lingkungan sama, yaitu A. crassna dan A. microcarpa yang tumbuh di Hutan Penelitian Dramaga dan Kampung Tugu Sukabumi tumbuh lebih baik dibandingkan yang tumbuh di Kawasan Hutan Dengan Tujuan Khusus (KHDTK) Carita  disebabkan tanah di KHDTK telah mengalami pelapukan lanjut. 
Penanaman gaharu meliputi pengadaan benih, pengadaan bibit, penanaman, pemeliharaan, penularan (infeksi, pembentukan gaharu), serta panen dan produksi. Dilakuakn penaburan biji untuk memperoleh bibit. Benih yang bagus berukuran 3-5 cm. Bibit yang mulai ditanam setidaknya memiliki 4-5 helai daun. Penanaman dilakukan pada kondisi tanah dan lingkungan yang sesuai dengan kondisi tanam. Jarak tanam gaharu yang bagus adalah 3 x 3 m. Selama petumbuhan, dilakukan pemeliharaan dengan penyiangan rumput, penyiangan, pemupukan, serta pemberantasan hama. Infeksi fungi dilakukan pada gaharu untuk menghasilkan resin. Infeksi dilakukan pada gaharu yang berumur 6 tahun. Gaharu dapat dipanen ketika produksi resin sudah optimal, minimum 1 tahun setelah infeksi. 
CV Aromindo merupakan salah perusahaan yang mengolah gaharu satu-satunya di Indonesia yang mendapatkan izin ekspor gaharu. Produk yang dihasilkan antara lain minyak gaharu, dupa, sabun, hio. CV Aromindo memiliki kebun gaharu sendiri seluas 10 ha yang ditanami beberapa spesies gaharu. Anggota tim dalam perusahaan ini berjumlah 27 orang yang terbagi menjadi divisi pemasaran, penguji kualitas, akuntansi, teknisi, perkebunan, produksi, dan keamanan. 
Selain di Jawa, gaharu tumbuh banyak di Kalimantan, Sumatera, Nusa Tenggara, dan pulau lainnya. Mempertimbangkan terdapat banyaknya daerah yang ditemukan gaharu, peluang dan potensi pengolahan gaharu di tiap daerah sangat besar.

Konservasi

Pada tahun 1994, konvensi CITES (Convention on International Trade in Endangered Species) di Amerika Serikat menetapkan bahwa pohon gaharu spesies A. malaccensis masuk ke dalam Appendix II, yaitu tanaman yang dibatasi perdangannya. Penetapan tersebut dikarenakan populasi tanaman penghasil gaharu semakin menyusut di alam yang disebabkan para pengusaha gaharu tidak dapat mengenali dengan tepat mana tanaman yang sudah mengandung gaharu dan siap dipanen. Untuk mencari pohon penghasil gaharu, para pengusaha menebang puluhan pohon yang salah (tidak menghasilkan gaharu) sehingga jumlah pohon tersebut sangat berkurang. Pada tahun 2004, Indonesia mengajukan agar semua penghasil gaharu alam yaitu genus Aquilaria dan Gyrinops dimasukkan ke dalam daftar Appendix 2 untuk membatasi perdagangannya sehingga perdagangan gaharu harus memiliki izin dari CITES dan dalam kuota tertentu. Hal ini dilakukan untuk memastikan spesies pohon gaharu alam dapat berkembang dan tersebar dengan baik.

Pengolahan minyak gaharu

Sebelum dijadikan bahan baku parfum, gaharu harus diolah terlebih dahulu untuk mendapatkan minyak dan senyawa aromatik yang terkandung di dalamnya. Sebagian kayu gaharu dapat dijual ke ahli penyulingan minyak yang biasanya menggunakan teknik distilasi uap atau air untuk mengekstraksi minyak dari kayu tersebut. Untuk mendapatkan minyak gaharu dengan distilasi air, kayu gaharu direndam dalam air kemudian dipindahkan ke dalam suatu tempat untuk menguapkan air hingga minyak yang terkandung keluar ke permukaan wadah dan senyawa aromatik yang menguap dapat dikumpulkan secara terpisah. Teknik distilasi uap menggunakan potongan gaharu yang dimasukkan ke dalam peralatan distilasi uap. Tenaga uap yang menyebabkan sel tanaman dapat terbuka dan minyak dan senyawa aromatik untuk parfum dapat keluar. Uap air akan membawa senyawa aromatik tersebut kemudian melalui tempat pendinginan yang membuatnya terkondensasi kembali menjadi cairan. Cairan yang berisi campuran air dan minyak akan dipisahkan hingga terbentuk lapisan minyak di bagian atas dan air di bawah. Salah satu metode digunakan saat ini adalah ekstraksi dengan superkritikal CO₂, yaitu CO₂ cair yang terbentuk karena tekanan tinggi. CO₂ cair berfungsi sebagai pelarut aromatik yang digunakan untuk ekstraksi minyak gaharu. Metode ini menguntungkan karena tidak terdapat residu yang tersisa, CO₂ dapat dengan mudah diuapkan saat berbentuk gas pada suhu dan tekanan normal.

Metabolit

Nguyen dan lainnya (2017) telah melakukan pendekatan secara metabolomik serta molekuler terkait metabolit pada gaharu spesies Aquilaria crassna dan Aquilaria malaccesis. Pada penelitian tersebut dilakukan studi metabolomik dengan NMR (Nuclear Magnetic Resonance) dan GC-MS (Gas Chromatography – Mass Spectrometry) serta teknik molekuler berbasis DNA. Hasil yang ditargetkan dari penelitian tersebut adalah metabolit primer, metabolit sekunder, serta DNA marker terkait metabolisme. 
Sen dan lainnya (2017) melakukan profiling metabolit gaharu yang ada di India menggunakan GC-MS dari sampel minyak gaharu kayu yang difermentasi dan yang tidak difermentasi. Hasil menunjukkan perbedaan, tiga senyawa aroma yaitu 11S-himachala-3(12), 4-diene, agarospirol dan i-propyl 12-methyltetradecanoate terbentuk selama fermentasi.
Dalam penelitian lain, Sen dan lainnya (2017) melakukan studi omics komprehensif terkait gaharu dari spesies A. malaccensis dan interaksinya dengan fungi penginfeksi, Fusarium sp. Dari studi metabolomik menggunakan GC-MS ditemukan 51, 42, dan 54 senyawa unik yang ada di fungi, kalus dan interaksi fungi-gaharu. Dari 54 senyawa yang terkait dengan interaksi, 36 di antaranya merupakan senyawa minyak esensial dan senyawa aroma dari tanaman dan fungi, 11 di antaranya merupakan senyawa wangi dari gaharu. Metabolit yang terdeteksi didominasi oleh alkana dan alkena (17), diikuti oleh ester (12), asam termasuk asam lemak (6), alkohol (4), aldehid dan keton (5), asetat (3), terpen (2) dan senyawa aroma volatil lainnya (5). Gaharu yang berinteraksi dengan Fusarium mengandung senyawa asam palmitat yang melimpah. Akumulasi senyawa aroma kunci seperti pentatriakontana, 17-pentatriakontena, tetradekana, 2-metil berhubungan dengan biosintesis atau produksi senyawa aroma. Dengan mempelajari prekursor dan jalur biosintesis senyawa aroma seperti terpenoid dan sesquiterpen, dapat diungkap kandungan senyawa yang mungkin muncul di pohon gaharu.
Terkait dengan penelitian Sen dan lainnya (2015), profiling metabolit aroma pada gaharu dapat menunjukkan kualitas gaharu (atau produk akhir gaharu). Semakin kaya akan senyawa aroma, semakin berkualitas produk gaharu tersebut. Berdasarkan penelitian Sen dan lainnya (2017), terdeteksi senyawa yang berasosiasi dengan interaksi gaharu-fungi. Infeksi fungi merupakan salah satu faktor yang mengakibatkan produksi resin oleh gaharu. Gaharu sehat tidak menghasilkan resin sehingga kayunya kurang bernilai. Dengan mendeteksi terdapat atau tidaknya serta kelimpahan senyawa yang terkait dengan interaksi gaharu-fungi serta senyawa-senyawa prekursor, dapat ditentukan kualitas gaharu yang cocok untuk diekstrak menjadi minyak esensial. Semakin melimpah senyawa aroma, senyawa prekursor aroma, atau senyawa yang menggambarkan asosiasi gaharu-fungi penginfeksi, potensi nilai jual gaharu untuk dijadikan wewangian semakin meningkat. Selain itu, diperlukan kajian metabolomik lebih lanjut untuk mendeteksi senyawa-senyawa yang belum pernah terdeteksi supaya penentuan kualitas gaharu  melalui metabolomik lebih komprehensif. 
Analisis grade gaharu telah dilakukan oleh Ismail dan lainnya menggunakan pendekatan metabolomik berbasis NMR (Nuclear Magnetic Resonance) serta model PLS-DA (partial least squares-discriminant analysis) dan random forests classification. Analisis grade ini didasarkan pada konstituen kimia sampel kayu. Gaharu 'kelas tinggi' ditandai dengan tingginya kandungan senyawa kusunol, jinkohol, dan 10-epi-γ-eudesmol; 'kelas menengah' gaharu didominasi dengan asam lemak dan asam vanili; serta 'kelas rendah' gaharu memiliki kandungan turunan aquilarone dan phenylethyl chromones yang lebih tinggi.