Jabarkan Obat-Obatan dari Jarak (tumbuhan)

Walaupun minyak jarak dikenal bermanfaat untuk mengobati beberapa penyakit, tetapi penggunaan obat ini masih relatif sedikit. Minyak jarak dapat dimanfaatkan sebagai obat pencahar, antidiare ataupun aditif dalam obat-obatan. Turunan minyak jarak juga dapat digunakan sebagai pengemulsi dari bahan nonpolar. Pemanfaatan paling terbaru yaitu penggunaan minyak jarak yaitu sebagai kendaraan pengiriman obat yang sangat nonpolar seperti obat antikanker paclitaxel dan docetaxel.

Kajian metabolomik yang telah dilakukan

Metabolit yang ditemukan pada tanaman jarak adalah asam lemak dan metal ester (FAMES). Metabolit sekunder yang ditemukan adalah alkaloids, tannins, saponins, flavonoids, phenolics, HCN dan phytate. Selain itu ditemukan pula terpenoid, peptide siklik. Telah dilakukan pendekatan metabolomik dengan berbagai analisis metabolit. Walaupun begitu, total jumlah metabolit belum dapat ditentukan tetapi diyakini bahwa jumlah metabolit yang ada mencapai 5000. Metode analisis yang digunakan ialah  Mass Spectrometers (MS), Gas Chromatography Coupled MS (GC–MS) and Liquid Chromatography Coupled MS (LC–MS). Liquid chromatography digabungkan dengan Nuclear Magnetic Resonance (LC–NMR) juga digunakan untuk mendeteksi metabolit dengan jumlah yang tinggi. Liquid chromatography Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry (LC–FTICR–MS) adalah alat yang sangat sensitif dengan akurasi yang tinggi. Berikut hasil senyawa metabolit yang telah dideteksi meliputi asam aminokarboksilat, karbohidrat, nukleotida, turunan asam lemak, asam organic, fenol, coumarin, flavonoid, steroid, dan lainnya)

Dalam pengembangan produksi tanaman jarak telah dilakukan metabolit-profiling ketika germinasi ataupun pembibitan. Perubahan metabolit diperhatikan dalam berbagai kondisi lingkungan. Studi tentang perubahan metabolit ini dilakukan dengan GC-TOF-MS. Metabolomik sangat penting untuk meneliti toleransi stress oleh faktor lingkungan terhadap tanaman jarak. Apabila hal ini diketahui maka penanaman dapat lebih terkontrol sehingga menaikkan produktivitas.Hasilnya didapatkan bahwa Gamma-Aminobutyrix Acid (GABA) berperan sebagai molekul yang merespons terhadap stres kekeringan yang dialami oleh tanaman jarak. Jumlah GABA akan meningkat ketika suhu 35 C. Peningkatan GABA sebagai respon tingginya temperature berkorelasi dengan gen glutamate dekarboksilase.

Kajian metabolomik yang dapat dikembangkan lebih lanjut

Tanaman jarak saat ini dikembangkan untuk produksi biodiesel dari minyak biji dan bahan kimia bioaktif untuk aplikasi pada bidang farmasi dan pertanian. Dari kajian metabolomik yang telah dilakukan, peneliti masih terfokus pada analisis profil metabolit pada benih untuk peningkatan produktivitas. Namun, belum terdapat pengembangan yang lebih rinci pada bagian-bagian lain tanaman jarak itu selain analisis benih jarak. Padahal setiap bagian tanaman memiliki kegunaan terutama sebagai obat-obatan ataupun bahan kimia. Semua bagian tanaman telah digunakan dalam pengobatan tradisional, dan berbagai bioaktivitas seperti antimikroba, insektisida, dan anti-inflamasi. Dari setiap bagian tanaman jarak dapat dilakukan pendekatan metabolomik untuk mengetahui senyawa-senyawa apa yang terkandung. Dengan mengetahui senyawa-senyawa yang ada ini maka dapat diketahui fungsi dari senyawa tersebut dan dapat menjadi kandidat bahan kimia yang berguna untuk keperluan farmasi. Senyawa-senyawa tersebut dapat dipelajari lebih lanjut dengan melihat hasil genomik, transkriptomik, dan proteomik

Saat ini mulai dilakukan sekuensing genom dan pemahaman terkait sistem biologi telah dari tanaman jarak. Pengetahuan tentang pola ekspresi gen dalam  jaringan tanaman akan membantu meningkatkan efisiensi produksi. Efisiensi produksi didapatkan dengan memahami proses seperti waktu pematangan dan kualitas benih, produksi minyak, FA atau racun. Dengan begitu, pendekatan metabolomik harus dilakukan secara bertahap, contohnya saat mengembangkan benih. Identifikasi dan karakterisasi ekspresi gen spasial dan temporal yang secara ekonomis penting untuk biosintesis FA akan membantu kita memahami regulasi sintesisnya. Informasi tentang level dan pola ekspresi gen dapat menyediakan data yang diperlukan untuk pemuliaan dan rekayasa genetika untuk meningkatkan kandungan minyak atau mengoptimalkan komposisi FA dalam biji jarak.

Selanjutnya, pendekatan proteomik menghasilkan wawasan besar ke biologi sistem tanaman secara umum dan dapat mengeksplorasi jalur metabolisme jarak. Pengetahuan tentang kandungan protein dan pola distribusi dalam mengembangkan benih sebagai jaringan harus mendapat perhatian khusus, dan akan memberikan rincian mekanisme pengaturan di Jatropha [8]. Oleh karena itu, teknologi penting untuk meningkatkan deteksi protein yang berlimpah, serta anotasi protein seperti analisis protein target dan non-target. Bertentangan dengan proteomik, yang analisisnya dapat dimulai dari urutan genomik, untuk metabolomik tidak ada referensi inisiasi. Meskipun 164 senyawa dan beberapa jalur metabolisme penting di Jatropha telah dikenali, pemahaman kita tentang jalur kompleks dan bagaimana mereka diatur dalam kondisi tekanan yang berbeda masih jauh dari lengkap

Proses pembentukan biodiesel yang berasal dari tanaman jarak juga dapat dilakukan analisis metabolomik lebih lanjut yaitu dengan menganalisis kandungan metabolit yang ada pada metil ester yang dihasilkan dari proses ekstraksi minyak dari biji jarak. Untuk membuat biodiesel dari minyak jarak maka harus melalui tahap transesterifikasi, tetapi proses ini biasanya dilakukan masih secara fisika dan kimia, yaitu dengan melakukan pengepresan kemudian minyak jarak diproses lebih lanjut dengan metode esterifikasi-transesterifikasi untuk menurunkan kandungan asam lemak bebas yang dapat menurunkan kualitas dari minyak jarak sebagai bahan baku biodiesel. Tetapi transesterifikasi secara kimia memiliki kekurangan yaitu yield yang tidak begitu tinggi dan sulit untuk melakukan pemulihan gliserol. Cara enzimatis untuk transesterifikasi dapat dilakukan menggunakan bakteri dapat melakukan transesterifikasi lebih spesifik, pemulihan gliserol serta yield metil ester yang lebih tinggi sebagai bahan baku biodiesel. Untuk menguji dan membandingkan hasil antara proses transesterifikasi antara keduanya, maka dapat dilakukan analisis metabolomik untuk melihat pengaruh dari proses transesterifikasi bakteri tersebut. Hasil yang ada dibandingkan dengan standar mutu biodiesel yang ada. Dengan analisis metabolomik ini maka akan turut mengembangkan kualitas dari minyak jarak sebagai bahan baku pembuatan biodiesel. Oleh karena itu, analisis metabolomik penting akan mendukung pemahaman dan peningkatan tanaman jarak sebagai sumber biofuel. Ketika akan lebih banyak senyawa berupa metabolit-metabolit baru yang akan diketahui dari pendekatan metabolomik serta fungsinya secara jelas dan peranan dalam metabolisme jarak diketahui dengan baik, harga tanaman jarak akan dapat meningkat karena nilai yang terkandung didalamnya juga semakin tinggi. Diharapkan kajian metabolit pada pengembangan benih jarak dapat menaikkan harga jarak hingga Rp 1200/kg, dan analisis metabolit secara keseluruhan dari setiap bagian tanaman jarak untuk keperluan farmasi dapat meningkatkan harga tanaman jarak yang semula hanya Rp 700/kg menjadi Rp 1000/kg atau lebih