#NOPUBLISH 3/6/2025# Pengaruh pemberian elisitor kitosan terhadap peningkatan sulforafan dan pertumbuhan kalus brokoli (Brassica oleracea l. var. italica)

INDONESIA :

Brokoli (Brassica oleracea L. var. italica) merupakan tanaman dari famili Brassicaceae yang kaya akan sulforafan, senyawa isothiosianat dengan aktivitas antioksidan, antiinflamasi, dan antikanker. Kandungan sulforafan pada brokoli dapat ditingkatkan dengan alternatif kultur jaringan (in vitro). Kultur kalus menjadi pilihan teknik in vitro yang digunakan pada penelitian ini. Kandungan metabolit sekunder pada kultur kalus dapat ditingkatkan melalui elisitasi. Teknik ini melibatkan penambahan elisitor eksogen (abiotik atau biotik) ke dalam media pertumbuhan. Elisitor didefinisikan sebagai molekul pensinyalan yang mengaktifkan faktor transkripsi untuk mengatur ekspresi gen yang berkaitan dengan produksi metabolit sekunder. Elisitor dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu biotik dan abiotik. Kitosan adalah salah satu contoh elisitor biotik.

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh elisitor kitosan terhadap pertumbuhan kalus dan peningkatan kandungan sulforafan pada kultur kalus brokoli secara in vitro. Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) satu faktor dengan lima konsentrasi kitosan (0, 50, 100, 150, dan 200 mg/L) dan empat ulangan. Parameter yang diamati meliputi berat, warna, tekstur, dan anatomi kalus serta kandungan sulforafan yang dianalisis menggunakan metode HPLC. Hasil menunjukkan bahwa pemberian kitosan tidak berpengaruh signifikan terhadap berat kalus, namun memengaruhi warna, tekstur, dan jumlah vakuola sel. Kalus pada konsentrasi 50 dan 100 mg/L menunjukkan tekstur kompak dan warna kecoklatan, mengindikasikan aktivitas metabolik yang meningkat. Kandungan sulforafan tertinggi ditemukan pada perlakuan 200 mg/L, sehingga kitosan efektif sebagai elisitor biotik dalam meningkatkan produksi metabolit sekunder khususnya sulforafan pada kultur kalus brokoli.

ENGLISH :

Broccoli (Brassica oleracea L. var. italica) is a plant from the Brassicaceae family that is rich in sulforaphane, an isothiocyanate compound with antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer activities. The sulforaphane content in broccoli can be enhanced through tissue culture (in vitro) techniques. Callus culture was chosen as the in vitro technique used in this study. The production of secondary metabolites in callus culture can be increased through elicitation, a technique that involves the addition of exogenous elicitors (biotic or abiotic) to the growth medium. Elicitors are defined as signaling molecules that activate transcription factors to regulate gene expression associated with secondary metabolite production. Elicitors are categorized into two types: biotic and abiotic. Chitosan is an example of a biotic elicitor.

This study aimed to evaluate the effect of chitosan elicitor on callus growth and sulforaphane production in broccoli callus culture under in vitro conditions. The study was conducted using a Completely Randomized Design (CRD) with a single factor consisting of five chitosan concentrations (0, 50, 100, 150, and 200 mg/L) and four replications. Observed parameters included callus weight, color, texture, anatomy, and sulforaphane content, which was analyzed using the HPLC method. The results showed that chitosan application did not significantly affect callus weight but did influence callus color, texture, and the number of cell vacuoles. Callus treated with 50 and 100 mg/L of chitosan showed a compact texture and brownish color, indicating increased metabolic activity. The highest sulforaphane content was found in the 200 mg/L treatment, suggesting that chitosan is an effective biotic elicitor for enhancing secondary metabolite production, particularly sulforaphane, in broccoli callus culture.

ARABIC:

البروكلي هو نبات ينتمي إلى عائلة الكرنب ويتميز بغناه بمركب السلفورافان، وهو مركب من مجموعة الإيزوثيوسيانات يتمتع بخصائص مضادة للأكسدة، ومضادة للالتهابات، ومضادة للسرطان. يمكن زيادة محتوى السلفورافان في البروكلي من خلال تقنيات زراعة الأنسجة)داخل المختبر(. وقد تم استخدام زراعة الكالوس كخيار لتقنية في هذا البحث. يمكن تعزيز إنتاج المركبات الثانوية في زراعة الكالوس من خلال تقنية الإليستاسيون، وهي تقنية تعتمد على إضافة محفزات خارجية )حيوية أو لا حيوية( إلى وسط النمو. يُعرَّف المحفز بأنه جزيء إشارات يعمل على تنشيط عوامل النسخ التي تنظم التعبير الجيني المرتبط بإنتاج المركبات الثانوية. تنقسم المحفزات إلى نوعين رئيسيين: محفزات حيوية ومحفزات لا حيوية. يُعتبر الكيتوسان أحد المحفزات الحيوية. يهدف هذا البحث إلى تقييم تأثير الكيتوسان كمحفز على نمو الكالوس وزيادة محتوى السلفورافان في زراعة كالوس البروكلي داخل المختبر

تم تنفيذ التجربة باستخدام تصميم عشوائي كامل بعامل واحد يتضمن خمسة تراكيز من الكيتوسا )0، 50، 100، 150، و200 ملغم/لتر( وأربعة مكررات. شملت المعايير المرصودة: الوزن، اللون، الملمس، التشريح، ومحتوى السلفورافان الذي تم تحليله باستخدام طريقة. أظهرت النتائج أن تطبيق الكيتوسان لم يكن له تأثير معنوي على وزن الكالوس، لكنه أثّر على اللون، الملمس، وعدد الفجوات الخلوية. الكالوس المعالج بتركيز 50 و100 ملغم/لتر أظهر نسيجًا مدمجًا ولونًا بنيًا، مما يشير إلى زيادة النشاط الأيضي. وُجد أن أعلى محتوى من السلفورافان كان في المعالجة بتركيز 200 ملغم/لتر، مما يدل على أن الكيتوسان يُعد محفزًا حيويًا فعالًا في تعزيز إنتاج المركبات الثانوية، خاصة السلفورافان، في زراعة كالوس البروكلي