Morus yang dikenal sebagai “mulberry” atau “murbei” adalah salah satu genus
penting dari famili Moraceae, yang terdiri dari 16 spesies. Genus ini tumbuh di
daerah beriklim sedang dan subtropis di Asia, Eropa, Afrika, Amerika Utara dan
Selatan. Di beberapa negara seperti India, Cina, dan Indonesia tumbuhan Morus
dibudidayakan untuk produksi daun yang digunakan sebagai pakan ulat sutera.
Lain halnya di negara-negara Eropa, seperti Turki dan Yunani, tumbuhan Morus
dibudidayakan untuk produksi buah. Di negara tersebut, buah dari tanaman ini
diolah menjadi jus, pewarna alami, dan digunakan dalam industri kosmetik.
Bagian dari tumbuhan Morus alba, seperti kulit akar, batang, daun, dan buah
sudah digunakan dalam pengobatan tradisional Cina untuk mengobati diabetes,
artritis, rematik, dan berbagai macam penyakit lainnya sejak ribuan tahun yang
lalu. Karena mempunyai efek yang dapat menyembuhkan berbagai macam
penyakit, banyak peneliti yang tertarik untuk mengkaji kandungan kimia dari
tumbuhan M. alba dan spesies lainnya dari genus Morus. Kajian fitokimia
menunjukkan bahwa genus Morus mengandung senyawa golongan fenolik,
terutama flavonoid, stilbenoid, 2-arilbenzofuran, dan adduct Diels-Alder, maupun
senyawa golongan non-fenolik, seperti terpenoid dan steroid. Beberapa metabolit
sekunder tersebut menunjukkan bioaktivitas yang penting dan beragam, seperti
sitotoksik, antioksidan, antimikrobial, antiinflamasi, antifungi dan antivirus.
Eksplorasi senyawa bioaktif dari Morus secara konvensional dilakukan terhadap
tumbuhan alaminya. Akan tetapi, pencarian senyawa bioaktif pun dapat dilakukan
melalui pendekatan bioteknologi yang mutakhir, salah satunya melalui teknik
kultur jaringan tumbuhan. Selain itu, penelusuran literatur memperlihatkan bahwa
kultur jaringan Morus dapat memproduksi metabolit sekunder dalam kadar yang
lebih tinggi ketika diberi perlakuan berupa penambahan elisitor.
Berdasarkan latar belakang di atas, maka tujuan penelitian ini adalah melakukan
kajian fitokimia terhadap kultur akar Morus alba var. shalun, mengkaji sifat
sitotoksik senyawa hasil isolasi terhadap sel murine leukemia P-388 serta
mengungkap hubungan struktur dengan aktivitas sitotoksiknya, dan mengevaluasi
pengaruh penambahan elisitor terhadap produksi metabolit sekunder pada kultur
akar M. alba var. shalun.
Metode yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari dua tahap. Tahap pertama
adalah kajian fitokimia terhadap kultur akar M. alba var. shalun yang meliputi
mengembangkan kultur akar M. alba var. shalun dalam media cair MS
(Murashige-Skoog) dengan penambahan hormon IBA 1 ppm yang dilanjutkan
dengan isolasi metabolit sekunder dari media cair dan kultur akar M. alba var.
shalun. Isolasi metabolit sekunder pada penelitian ini dilakukan melalui beberapa
tahap pekerjaan, yang meliputi tahap ekstraksi, fraksinasi dan pemurnian senyawa
dengan menggunakan berbagai teknik kromatografi. Struktur molekul senyawa
hasil isolasi ditetapkan berdasarkan analisis data spektroskopi, yang meliputi
spektroskopi NMR 1D (1H and 13C), NMR 2D (HSQC and HMBC) serta
spektroskopi massa resolusi tinggi. Sementara itu, uji sitotoksik terhadap sel
murine leukemia P-388 menggunakan metode MTT [3-(4,5-dimetiltiazo-2-il)-2,5-
difeniltetrazolium bromida]. Tahap yang kedua adalah evaluasi pengaruh elisitasi
terhadap produksi metabolit sekunder pada kultur akar M. alba var. shalun. Di
tahap ini, kultur akar ditumbuhkan dalam media cair MS dengan penambahan
elisitor sebagai kultur akar sampel dan kultur akar yang ditumbuhkan tanpa
penambahan elisitor sebagai kultur akar kontrol. Kultur akar sampel dan kontrol
selanjutnya diekstraksi menggunakan pelarut metanol untuk kemudian dianalisis
dengan HPLC-MS.
Pada penelitian ini telah berhasil diisolasi sepuluh senyawa murni yang meliputi
lima senyawa baru golongan adduct Diels-Alder yang diberi nama morushalunin
(2), morushalunin A (1), morushalunin B (3), morushalunin C (4), dan
morushalunin D (5), serta lima senyawa turunan fenolik lainnya yang telah
dikenal, meliputi satu senyawa golongan stilbenoid, oksiresveratrol (6), satu
senyawa golongan 2-arilbenzofuran, morasin M (7), serta tiga senyawa golongan
adduct Diels-Alder yaitu sorocein A (8), mulberofuran T (9), dan mulberofuran K
(10). Penemuan lima senyawa baru golongan adduct Diels-Alder merupakan data
kimiawi yang penting pada genus Morus. Dengan ditemukannya lima senyawa
adduct Diels-Alder baru serta lima senyawa turunan fenol lainnya menunjukkan
bahwa kultur akar M. alba var. shalun memiliki kemampuan untuk memproduksi
metabolit sekunder yang beragam bahkan dapat memproduksi metabolit sekunder
yang belum pernah dilaporkan dari tumbuhan alaminya.
Sitotoksisitas senyawa hasil isolasi terhadap sel murine leukemia P-388
memperlihatkan bahwa delapan senyawa golongan adduct Diels-Alder
dikategorikan sangat aktif sitotoksik terhadap sel murine leukemia P-388 dengan
nilai IC50 di bawah 2,0 ?g/mL. Senyawa oksiresveratrol (6) dan morasin M (7)
yang berperan sebagai prekursor senyawa adduct Diels-Alder tersebut mempunyai
nilai IC50 berturut-turut sebesar 3,3 ?g/mL dan 2,0 ?g/mL. Hal ini menunjukkan
bahwa senyawa adduct Diels-Alder hasil isolasi mempunyai aktivitas yang lebih
baik dalam menghambat pertumbuhan sel murine leukemia P-388 dibandingkan
dengan prekursornya. Kajian hubungan struktur dan aktivitas menunjukkan bahwa
terdapatnya tambahan cincin metil sikloheksena sebagai hasil dari reaksi
sikloadisi Diels-Alder, adanya gugus isoprenil, dan bertambahnya gugus hidroksil
pada senyawa adduct Diels-Alder memberikan kontribusi yang sangat penting
pada peningkatan sifat sitotoksik terhadap sel murine leukemia P-388.
Evaluasi pengaruh penambahan elisitor asam salisilat, CuCl2, dan metil jasmonat
terhadap produksi metabolit sekunder pada kultur akar M. alba var. shalun yang
telah dilakukan pada penelitian ini merupakan yang pertama kali dilaporkan. Di
antara ketiga elisitor tersebut, elisitor yang paling efektif dalam meningkatkan
produksi metabolit sekunder pada kultur akar M. alba var. shalun adalah asam
salisilat karena dapat meningkatkan kadar produksi hampir seluruh senyawa
bahkan mampu menginduksi pembentukan senyawa baru. Dengan demikian, hasil
evaluasi tersebut membuktikan hipotesis bahwa penambahan elisitor terhadap
kultur akar M. alba var. shalun dapat meningkatkan produksi metabolit sekunder
bahkan dapat menginduksi produksi metabolit sekunder lain yang tidak
diproduksi oleh kultur akar M. alba var. shalun tanpa penambahan elisitor.