I Nyoman P. Aryantha
Staf Pengajar Prodi Mikrobiologi Dep. Biologi ITB
Staf Peneliti Pusat Ilmu Hayati ITB
Jalan Ganesha 10 Bandung 40132
PENDAHULUAN
Lentinula edodes (Lentinus edodes) adalah jamur kayu yang umum dikenal di Jepang sebagai Shii-Take, sementara di China dikenal dengan nama Shiang-gu, sedangkan dalam pasar internasional dikenal dengan Chinese black mushroom atau Black forest mushroom.
Secara umum penggunaan jamur Shiitake adalah sebagai bahan pangan. Dengan keberadaan dan cita rasa yang dimilikinya telah menempatkan posisi Shiitake saat ini sebagai jamur yang ke-3 terbesar diproduksi di seluruh dunia setelah champignon (Agaricus) dan Tiram (Pleurotus). Diantara negara-negara produsen jamur di dunia, China dan Jepang adalah produsen jamur Shiitake terbesar. Tahun 2004 China mengekspor Shiitake sebesar 32.276 ton basah dan 24.722 ton kering termasuk ke Indonesia (Yadong, 2004). Diantara bangsa pengkonsumsi jamur, Jepang adalah termasuk pengkonsumsi Shiitake yang besar (Tabel-2). Meskipun termasuk penghasil jamur yang besar juga, namun karena tingginya tingkat konsumsi jamur masyarakat Jepang, tidaklah mengherankan Jepang merupakan negara pengimpor jamur terbesar dari China. Tercatat pada tahun 2004 Jepang mengimpor jamur dari China sebesar 87.722.085 kg termasuk Shiitake dengan nilai U$ 263.106.855 (Tabel-1). Tingginya animo masyarakat Jepang dalam mengkonsumsi jamur terutama Shiitake adalah karena keberadaan nilai gizi dan potensi kesehatan jamur Shiitake.
POTENSI SHIITAKE SEBAGAI BAHAN NUTRACEUTICAL
Nutraceutical adalah termasuk salah satu aspek bisnis yang berkembang paling pesat saat ini. Nilai pasar tahunan nutraceutical (suplemen, mineral, vitamin) termasuk didalamnya jamur obat diperkirakan mencapai lebih dari US $45 miliar dengan pertumbuhan di atas 10%. Untuk sektor penyembuhan penyakit cardiovascular nilai pasar obat myocardial dilaporkan mencapai US $8 miliar termasuk kategori penurun kolesterol (US $6 miliar), antithrombolytics ($US1.4 miliar) dan anticoagulants (US $700 juta). Sementara obat untuk penyakit darah tinggi dilaporkan mencapai US$22 miliar dalam pasar global (Anon., 2000).
Shiitake telah lama diketahui berpotensi sebaga agen pencegah dan penyembuhan penyakit kardiovaskuler terutama kolesterol. Dengan gambaran peluang pasar nutraceutical untuk penyembuhan penyakit kardiovaskuler ini, maka dapat dikatakan bahwa jamur Shiitake memiliki potensi pasar yang besar sebagai bahan dasar agen nutraceutical untuk penyakit tersebut. Belum lagi dalam aspek kesehatan lain yakni kanker dan infeksi bakteri dan virus. Kasus kanker kian hari kian bertambah banyak, bahkan di beberapa negara sudah mencapai angka frekwensi 1 dari 4 orang adalah penderita kanker. Gejala akhir-akhir ini dimana penyakit menular oleh virus seperti AIDS, SARS, dan Flu Burung adalah relung tambahan Shiitake dapat dikembangakan sebagai agen nutraceutical. Banyak penelitian yang sudah membuktikan potensi Shiitake dapat berperan dalam kasus-kasus di atas. Dari berbagai kajian tersebut secara garis besar dapat dirangkum bahwa Shiitake memiliki potensi yang menonjol dalam 3 aspek penyakit yakni degeneratif (anti kolesterol), anti kanker dan anti mikroba terutama anti virus (Tabel 7).
Anti-Kolesterol
Shiitake mengandung 18 macam asam amino dan 7 diantaranya adalah merupakan asama amino esesnial dari 8 jenisi asam amino esensial yang diketahui (Tabel 3, 4 dan 5) . Jamur ini juga telah diketahui mengandung lebih dari 30 macam ensim. Salah satu dari asam amino yang unik adalah yang mulanya dikenal dengan nama Lentisin atau Lentinasin dan kemudian diisolasi dan diberi nama Eritadenin (Tokita et al., 1972). Senyawa ini dinyatakan berperan secara signifikan dalam menurunkan kadar kolesterol. Menurut Breene (1990), Shiitake mengandung Eritadenin yang relatif tinggi yakni sekiat 600-700 µg/g (berat kering). Disamping itu, Kurasawa et al. (1982) telah mendemosntrasikan bahwa serat yang termasuk “neutral detergent fiber” (NDF) berbeda dengan Eritadenin dari Shiitake juga memiliki khasiat dalam menurunkan kolesterol.
Anti-Kanker
Diantara kajian khasiat obat yang paling banyak dilakukan pada Shiitake, tampaknya khasiat anti kanker merupakan aspek yang paling banyak dilakukan (Tabel 7, 8 dan 9). Senyawa polisakarida yang disebut Lentinan dari Lentinula edodes (Shiitake) sudah lama dikenal sebagai agen anti kanker. Lentinan adalah senyawa polisakarida dengan ikatan glikosidik 1,3-β yang dikenal dengan senyawa 1,3-β glukan. Struktur senyawa ini terdiri dari lima residu 1,3-β glukosa dalam ikatan rantai lurus dan dua cabang 1,3-β -glucopyranoside rantai samping yang menghasilkan struktur triple helix kanan [Chihara et al, dalam Vincent et al, 2000]. Konformasi senyawa polisakarida anti tumor meliputi bentuk single helix, triple helix dan random coiled. Bentuk triple helix umumnya memiliki sifat lebih stabil dibandingkan dengan yang single helix. Lentinan dengan konformasi triple helix memiliki berat meolekul sekitar 400-800 x 103 (Ooi & Liu, 2000). Kebanyakan senyawa anti tumor yang dijumpai pada jamur obat adalah berupa senyawa glukan dengan berbagai variasi ikatan glikosida (Tabel-6).
β -Glukan yang mengandung terutama ikatan 1,6 memiliki aktivitas anti tumor lebih rendah. Senyawa glukan dengan berat molekul yang lebih tinggi tampak lebih efektif dibandingkan dengan yang berbobot molekul lebih rendah. Ada berbagai variasi senyawa polisakarida anti tumor dengan struktur kimia berbeda, seperti hetero- β -glucan, heteroglycan, β -glucan-protein, α-manno-β-glucan, α -glucan, α -glucan-protein dan kompleks heteroglycan-protein. Sudah dilaporkan bahwa berat molekul, derajat percabangan, konformasi dan modifikasi secara kimia senaywa polisakarida antitumor secara berarti mempengaruhi aktivitas antitumor dan immunomodulator nya (Ooi & Liu, 2000).
Dr. Chihara, yang banyak meneliti dalam masalah anti kanker dari jamur Shiitake beranggapan bahwa penelitian kanker harus difokuskan terhadap mekanisme peningkatan sistim intrinsik tubuh untuk melawan atau menangkal kanker bukan ke obat pembunuh sel kankernya. Lentinan adalah salah satu bahan aktif dari Shiitake yang berperan dalam meningkatkan sistim pertahanan tubuh terhadap serangan kanker melalui sistim yang kompleks termasuk produksi cytokine dari immunocyte telah direkomendasikan sebagai salah satu obat anti kanker di Jepang (Kwon, 2001).
Mekanisme Lentinan dalam melawan kanker
Mekanisme kerja anti tumor dari senyawa polisakarida atau kompleks polisakarida-protein yang berasal dari kebanyakan jamur masih belum diketahui secara pasti. Namun demikian, sudah diterima secara luas di kalangan ilmuwan bahwa senyawa polisakarida antitumor dari jamur dapat meningkatkan berbagai faktor yang bekerja dalam sistim kekebalan tubuh. Diduga bahwa respon kekebalan yang dimediasi sel (cel-mediated immune respon) adalah yang memainkan peran kritikal dalam aktivitas polisakarida anti tumor. Berbagai hasil eksperimen menunjukkan bahwa mekanisme kerja senyawa polisakarida atau kompleks polisakarida-protein dari jamur adalah melalui pengaturan sistem immunomodulatory cytokine serta aktivasi sistem imun pelengkap yang lain. Polisakarida atau kompleks polisakarida-protein diyakini sebagai multi-cytokine inducers yang dapat menginduksi ekspresi gen dari berbagai cytokines dan cytokine receptors.
Menurut pemaparan dalam review Ooi & Lee (2000), Lentinan berperan dalam pengobatan kanker melalui beberapa mekanisme tidak langsung terhadap sistim intrinsik tubuh tanpa langsung membunuh sel tumor diantaranya : mengaktifkan dan mengefektifkan sel makrofag untuk memakan sel tumor dan menstimulasi sel-sel T-helper. Lentinan juga berperan sebagai inducer interferon yang dapat mengontrol pertumbuhan dan replikasi sel tumor.
Berbagai penelitian sudah dilakukan untuk mengkaji potensi anti kanker senyawa Lentinan dari Shiitake. Okamoto et al., (2004) melakukan penelitian dan menyimpulkan bahwa Lentinan dari Lentinula edodes, memiliki potensi anti-tumor dan immunomodulating melalui produksi cytokine dari immunocytes. Hasil penelitian mereka akhir-akhir ini dengan topik kanker hati membuktikan bahwa Lentinan dapat menekan ekspresi gen hepatic CYP1A baik secara constitutif maupun induktif. Ngai & Ng (2003) melaporkan bahwa senyawa protein dengan bobot molekul 27,5 KD memiliki aktivitas penghambatan terhadap proliferasi sel leukemia. Sementara itu, Ng & Yap (2002) melaporkan bahwa Lentinan secara signifikan dapat menghambat kanker kolon dan limfosit dari mencit yang diberi perlakuan Lentinan lalu diberikan ke mencit juga secara berarti dapat melindungi hewan percobaan dari kanker kolon.
Penelitian lain oleh Ming et al., (1999) terhadap sel hepatoma secara in vitro melaporkan bahwa perlakuan dengan ekstrak polisakarida Shiitake secara signifikan dapat mengurangi indeks mitosis sel kanker SMMC-7721. Sejalan dengan itu, jumlah sel dan aktivitas mitokondrianya juga menunjukkan angka yang lebih kecil dibandingkan dengan kontrol.
Anti mikroba dan anti virus
Lentinan juga telah diteliti efektif sebagai agen anti mikroba untuk menghamabat Mycobacterium tuberculosis dan Listeria monocytogenes. Sebagai agen anti virus, Lentinan dilaporkan mampu menghambat replikasi adenovirus type 12, virus Abelson dan virus VSV-encephalitis [Chihara, 1992]. Senyawa protein dengan BM 27.5 KD, telah dilaporkan memiliki sifat anti fungi termasuk Physalospora piricola, Botrytis cinerea dan Mycosphaerella arachidicola (Ngai & Ng, 2003).
Pengujian anti bakteri terhadap E. coli, B. subtilis dan S. aureus menunjukkan adanya kemampuan menghambat yang signifikan dari metabolit Shiitake yang dikeluarkan selama penumbuhan dalam kultur bawah permukaan selama 1-3 minggu. Filtrat pekat L. edodes dengan konsentrasi 1 g/mL dapat menghambat pertumbuhan E. coli dengan zona hambat berdiameter 9,55 mm, B. subtilis dengan zona hambat berdiameter 10,05 mm, dan S. aureus dengan zona hambat berdiameter 9,1 mm. Sementara itu fraksi amonium sulfat 30-60% dari medium pertumbuhan bawah permukaan hanya menghambat S. aureus sebesar dengan diameter 9 mm (Grace, 2004).
Dalam sebuah penelitian dilaporkan bahwa Lentinan tunggal tidak dapat memblok infeksi HIV, namun perlakuan dengan 3’-azido-3’-deoxythymidine (AZT) dapat menekan replikasi HIV melalui stimulasi sistim imun untuk menghasilkan berbagai faktor yang dapat mencegah replikasi HIV [Tochikura et al., dalam Ooi & Liu, 2000]. Dalam penelitian terkait HIV lain yang dilakukan oleh Ngai dan Ng (2003) dikatakan bahwa senyawa protein dari Shiitake dapat menghambat transkripsi balik HIV-1.
PENGEMBANGAN PRODUK SHIITAKE
Dalam upaya pengembangan nutraceutical dari Shiitake, beberapa bentuk produk dapat dibuat dari biomasa miselium, tubuh buah maupun dari metabolit yang diekskresikan atau terlarut (lisis) dalam proses penumbuhan sistim bawah permukaan.
Biomasa Kasar Miselium dan Tubuh Buah
Biomasa miselium dapat berasal dari sistim fermentasi padat (solid state fermentation) atau sistim cair (submerged fermentation). Sedangkan biomasa tubuh buah tentu dihasilkan dari proses penumbuhan tubuh buah dalam sistim bag log maupun sistim log batang kayu. Dari biomasa miselium atau tubuh buah ini dapat dibuat produk nutraceutical berupa bubuk kering yang selanjutnya dapat dikembangkan menjadi minuman seduhan instan berupa kopi, teh tubruk atau teh celup, kapsul dan tablet.
Kandungan senyawa aktif dalam biomasa miselium ini kemungkinan besar tidak selengkap dan sebanyak senyawa aktif yang terdapat dalam tubuh buah. Hal ini tergantung dari masa inkubasi serta komposisi substrat (medium). Semakin lama masa inkubasi (dalam batas tertentu) dan semakin kompleks komposisi substrat (mendekati substrat penumbuhan tubuh buah) semakin mendekati kualitas biomasa miselium dengan kualitas biomasa tubuh buah.
Khusus untuk biomasa tubuh buah dapt juga dibuat produk sederhana hanya berupa irisan yang dikeringkan. Irisan kering ini selanjutnya dapat disajikan dengan menyeduh atau merebus lalu diminum air rebusan atau seduhannya. Sudah tentu dapat dimakan sekalian ampas dari biomasanya karena pada dasarnya Shiitake adalah jamur konsumsi yang bercita rasa lezat. Untuk hal yang terakhir ini, perlakuan yang paling sederhana adalah hanya dengan pengeringan dengan cara menjemur atau dengan alat pengering khusus terhadap tubuh buah yang utuh seperti umumnya dilakukan untuk pemasaran.
Pengembangan produk biomasa miselium dapat juga dilakukan melalui pembuatan tempe seperti layaknya tempe dari Rhizopus dengan menggunakan substrat yang cocok. Hanya prosesnya akan lebih rumit karena Shiitake bukan jamur yang mudah dan cepat tumbuh seperti Rhizopus disamping inokulumnya sulit dibuat dalam bentuk spora yang steril.
Produk Metabolit
Metabolit dapat diperoleh dari proses ekstraksi tubuh buah dan miselium atau dari medium cair dalam proses fermentasi bawah permukaan. Metabolit primer seperti beta glukan dapat diperoleh dari proses ekstraksi biomasa terutama tubuh buah dengan menggunakan pelarut air atau ethanol. Selanjutnya dilakukan upaya pemurnian untuk mendapatkan ekstrak yang relatif murni terutaman untuk pengobatan kanker. Dari ekstrak tersebut lalu dibuat produk berupa kapsul, tablet, atau minuman yang diformulasikan guna memperoleh rasa yang disukai.
Ekstraksi
Salah satu metode ekstraksi dan pemurnian Lentinan yang dikembangkan oleh Chao (1989) adalah sebagai berikut. Tubuh buah segar dihomogenisasi tiga kali, lalu dipanaskan pada 98 -100oC selama 5 jam, lalu disentrifuga selama 15 menit dengan kecepatan 4500 rpm. Supernatan diambil dan endapannya kembali diekstrak dua kali. Semua supernatan dipekatkan sampai volume tertentu lalu diendapkan dengan menggunakan ethanol 95% sebanyak 3 kali lalu dibiarkan semalaman pada suhu 4oC. Endapan kemudian diambil dengan cara sentrifugasi, lalu dilarutkan kembali dengan aquadest, didialisis sebanyak 4 kali selama 2 hari, diberi perlakuan trypsin dan protein diendapkan dengan metode Sevag. Ekstrak polisakarida kembali didialisis 4 kali selama 2 hari lagi, lalu diendapkan dengan ethanol 95% sebanyak 3 kali, kembali dibiarkan semalaman, lalu disentrifukasi untuk mengambil endapannya. Endapan putih yang terbentuk lalu dibilas dengan ethanol 100% dan acetone lalu dikeringkan pada suhu ruang.
PENUTUP
Shiitake adalah jamur konsumsi berkhasiat obat yang memiliki potensi besar untuk dikembangkan menjadi produk nutraceutical. Negara maju dalam perjamuran seperti China dan Jepang sudah memelopori pengembangan Shiitake sejak lama. Dengan semakin menurunnya kualitas kehidupan, dimana berbagai penyakit degeneratif dan kanker semakin merajalela, maka Shiitake dapat merupakan agen nutraceutical yang potensial di masa datang. Tiga aspek penyembuhan penyakit yang menonjol ada pada Shiitake adalah sebagai anti kolesterol, anti kanker dan anti virus. Berbagai produk nutraceutical dapat dikembangkan dari biomasa maupun metabolit jamur Shiitake.
REFERENSI
Annonimous, 2000, New Pharmaceutical, Nutraceutical & Industrial Products, Wondu Holdings Pty Limited, RIRDC Publication No. 00/173 RIRDC Project No. WHP-4A
Bing, C, and L.Li, 2004, Analysis of Consumer Buying Behavior for Fresh Shiitake, http://www.mushworld.com/medicine/list.asp?cata_id=6500
Breene WM, 1990, Nutritional and medicinal value of specialty mushrooms. J Food Prot. 53: 883-894.
Chao PY, Wu ZD, Wang RC. , 1989, The extraction, purification and analysis of polysaccharide PA3DE from the fruit body of Flammulina velutipes(Curt. ex Fr.) Sing.Acta Biochemica and Biophysica Sinica, 21:152-156
Cheung PCK., 1996, Dietary fiber content and composition of some cultivated edible mushroom fruiting bodies and mycelia. J Agri Food Chem. 44: 468-471
Cheung PCK., 1997, Dietary fiber content and composition of some edible fungi determined by two methods of analysis. J Sci Food Agri. 73: 255-260
Chihara, G. 1992, International Journal of Oriental Medicine, 17, 57-77.
Kumar, S. and N. M. Lee, 2004, Apoptosis and Cytokine Induction Studies by Virus-like Particles from Lentinus edodes on Murine Lymphoma, http://www.mushworld.com/medicine/list.asp?cata_id=6500
Kurasawa S, Sugahara T, Hayashi J., 1982, Studies on dietary fiber of mushrooms and edible wild plants. Nutr Rep Int. 26: 167-173
Kwon, H.K., 2001, Nature's Answer to Modern Disease: Shiitake, http://www.mushworld.com/medicine/list.asp?cata_id=6500
Mattila P, Salo-Vaananen P, Konko K, Aro H, Jalava, 2002, Basic composition and amino acid contents of mushrooms cultivated in Finland. J Agri Food Chem. 50: 6419-6422.
Ming, J.S., X. Z. Ming and X. Z. Hui, 1999, Inhibitory activity of polysaccharide extracts from three kinds of edible fungi on proliferation of human hepatoma SMMC-7721 cell and mouse implanted S 180 tumor, World Journal of Gastroenterology 5(5):404-407
Ng ML, Yap AT., 2002, Inhibition of human colon carcinoma development by Lentinan from Shiitake mushrooms (Lentinus edodes)., J Altern Complement Med. 8(5):581-9.
Ngai PH, Ng TB, 2003, Lentin, a novel and potent antifungal protein from shitake mushroom with inhibitory effects on activity of human immunodeficiency virus-1 reverse transcriptase and proliferation of leukemia cells., Life Sci. 14;73(26):3363-74.
Okamoto, T, Kodoi R, Nonaka Y, Fukuda I, Hashimoto T, Kanazawa K, Mizuno M, Ashida H., 2004, Lentinan from Shiitake mushroom (Lentinus edodes) suppresses expression of cytochrome P450 1A subfamily in the mouse liver, Biofactors. 21(1-4):407-9
Ooi, V. E. C. and F. Liu, 2000, Immunomodulation and Anti-Cancer Activity of Polysaccharide-Protein Complexes, Current Medicinal Chemistry, (7) 715-729
Przybylowicz, P. and J. Donoghue, 1988, "Nutritional and Health Aspects of Shiitake", Shiitake Growers' Handbook, Kendal/Hunt Publishing Company, pp. 183-188, dalam http://www.mushworld.com/medicine/list.asp?cata_id=6500
Tokita F, Shibukawa N, Yasumoto T, Kaneda T., 1972, Isolation and chemical structure of the plasma cholesterol reducing substance from Shiitake mushroom. Mush Sci. 8: 783-788
Yadong, H., 2004, Report on the Export of China's Mushroom Products in 2004, http://www.mushworld.com/oversea/list.asp?cata_id=5120
Yap, A.T., S. K. Chandramohan, M. L. N. Mary, 2004, Partially Purified Lentinam from Shiitake Mushroom (Lentinus edodes) still Retain Antitumour Activity, http://www.mushworld.com/medicine/list.asp?cata_id=6500
-----------------------------------------------------
Prosiding Lokakarya Pengembangan Prpoduk dan Industri Jamur Pangan, BPPT Jakarta 1-2 Agustus 2005
Staf Pengajar Prodi Mikrobiologi Dep. Biologi ITB
Staf Peneliti Pusat Ilmu Hayati ITB
Jalan Ganesha 10 Bandung 40132
Email : nyoman@bi.itb.ac.id
PENDAHULUAN
Lentinula edodes (Lentinus edodes) adalah jamur kayu yang umum dikenal di Jepang sebagai Shii-Take, sementara di China dikenal dengan nama Shiang-gu, sedangkan dalam pasar internasional dikenal dengan Chinese black mushroom atau Black forest mushroom.
Secara umum penggunaan jamur Shiitake adalah sebagai bahan pangan. Dengan keberadaan dan cita rasa yang dimilikinya telah menempatkan posisi Shiitake saat ini sebagai jamur yang ke-3 terbesar diproduksi di seluruh dunia setelah champignon (Agaricus) dan Tiram (Pleurotus). Diantara negara-negara produsen jamur di dunia, China dan Jepang adalah produsen jamur Shiitake terbesar. Tahun 2004 China mengekspor Shiitake sebesar 32.276 ton basah dan 24.722 ton kering termasuk ke Indonesia (Yadong, 2004). Diantara bangsa pengkonsumsi jamur, Jepang adalah termasuk pengkonsumsi Shiitake yang besar (Tabel-2). Meskipun termasuk penghasil jamur yang besar juga, namun karena tingginya tingkat konsumsi jamur masyarakat Jepang, tidaklah mengherankan Jepang merupakan negara pengimpor jamur terbesar dari China. Tercatat pada tahun 2004 Jepang mengimpor jamur dari China sebesar 87.722.085 kg termasuk Shiitake dengan nilai U$ 263.106.855 (Tabel-1). Tingginya animo masyarakat Jepang dalam mengkonsumsi jamur terutama Shiitake adalah karena keberadaan nilai gizi dan potensi kesehatan jamur Shiitake.
POTENSI SHIITAKE SEBAGAI BAHAN NUTRACEUTICAL
Nutraceutical adalah termasuk salah satu aspek bisnis yang berkembang paling pesat saat ini. Nilai pasar tahunan nutraceutical (suplemen, mineral, vitamin) termasuk didalamnya jamur obat diperkirakan mencapai lebih dari US $45 miliar dengan pertumbuhan di atas 10%. Untuk sektor penyembuhan penyakit cardiovascular nilai pasar obat myocardial dilaporkan mencapai US $8 miliar termasuk kategori penurun kolesterol (US $6 miliar), antithrombolytics ($US1.4 miliar) dan anticoagulants (US $700 juta). Sementara obat untuk penyakit darah tinggi dilaporkan mencapai US$22 miliar dalam pasar global (Anon., 2000).
Shiitake telah lama diketahui berpotensi sebaga agen pencegah dan penyembuhan penyakit kardiovaskuler terutama kolesterol. Dengan gambaran peluang pasar nutraceutical untuk penyembuhan penyakit kardiovaskuler ini, maka dapat dikatakan bahwa jamur Shiitake memiliki potensi pasar yang besar sebagai bahan dasar agen nutraceutical untuk penyakit tersebut. Belum lagi dalam aspek kesehatan lain yakni kanker dan infeksi bakteri dan virus. Kasus kanker kian hari kian bertambah banyak, bahkan di beberapa negara sudah mencapai angka frekwensi 1 dari 4 orang adalah penderita kanker. Gejala akhir-akhir ini dimana penyakit menular oleh virus seperti AIDS, SARS, dan Flu Burung adalah relung tambahan Shiitake dapat dikembangakan sebagai agen nutraceutical. Banyak penelitian yang sudah membuktikan potensi Shiitake dapat berperan dalam kasus-kasus di atas. Dari berbagai kajian tersebut secara garis besar dapat dirangkum bahwa Shiitake memiliki potensi yang menonjol dalam 3 aspek penyakit yakni degeneratif (anti kolesterol), anti kanker dan anti mikroba terutama anti virus (Tabel 7).
Anti-Kolesterol
Shiitake mengandung 18 macam asam amino dan 7 diantaranya adalah merupakan asama amino esesnial dari 8 jenisi asam amino esensial yang diketahui (Tabel 3, 4 dan 5) . Jamur ini juga telah diketahui mengandung lebih dari 30 macam ensim. Salah satu dari asam amino yang unik adalah yang mulanya dikenal dengan nama Lentisin atau Lentinasin dan kemudian diisolasi dan diberi nama Eritadenin (Tokita et al., 1972). Senyawa ini dinyatakan berperan secara signifikan dalam menurunkan kadar kolesterol. Menurut Breene (1990), Shiitake mengandung Eritadenin yang relatif tinggi yakni sekiat 600-700 µg/g (berat kering). Disamping itu, Kurasawa et al. (1982) telah mendemosntrasikan bahwa serat yang termasuk “neutral detergent fiber” (NDF) berbeda dengan Eritadenin dari Shiitake juga memiliki khasiat dalam menurunkan kolesterol.
Anti-Kanker
Diantara kajian khasiat obat yang paling banyak dilakukan pada Shiitake, tampaknya khasiat anti kanker merupakan aspek yang paling banyak dilakukan (Tabel 7, 8 dan 9). Senyawa polisakarida yang disebut Lentinan dari Lentinula edodes (Shiitake) sudah lama dikenal sebagai agen anti kanker. Lentinan adalah senyawa polisakarida dengan ikatan glikosidik 1,3-β yang dikenal dengan senyawa 1,3-β glukan. Struktur senyawa ini terdiri dari lima residu 1,3-β glukosa dalam ikatan rantai lurus dan dua cabang 1,3-β -glucopyranoside rantai samping yang menghasilkan struktur triple helix kanan [Chihara et al, dalam Vincent et al, 2000]. Konformasi senyawa polisakarida anti tumor meliputi bentuk single helix, triple helix dan random coiled. Bentuk triple helix umumnya memiliki sifat lebih stabil dibandingkan dengan yang single helix. Lentinan dengan konformasi triple helix memiliki berat meolekul sekitar 400-800 x 103 (Ooi & Liu, 2000). Kebanyakan senyawa anti tumor yang dijumpai pada jamur obat adalah berupa senyawa glukan dengan berbagai variasi ikatan glikosida (Tabel-6).
β -Glukan yang mengandung terutama ikatan 1,6 memiliki aktivitas anti tumor lebih rendah. Senyawa glukan dengan berat molekul yang lebih tinggi tampak lebih efektif dibandingkan dengan yang berbobot molekul lebih rendah. Ada berbagai variasi senyawa polisakarida anti tumor dengan struktur kimia berbeda, seperti hetero- β -glucan, heteroglycan, β -glucan-protein, α-manno-β-glucan, α -glucan, α -glucan-protein dan kompleks heteroglycan-protein. Sudah dilaporkan bahwa berat molekul, derajat percabangan, konformasi dan modifikasi secara kimia senaywa polisakarida antitumor secara berarti mempengaruhi aktivitas antitumor dan immunomodulator nya (Ooi & Liu, 2000).
Dr. Chihara, yang banyak meneliti dalam masalah anti kanker dari jamur Shiitake beranggapan bahwa penelitian kanker harus difokuskan terhadap mekanisme peningkatan sistim intrinsik tubuh untuk melawan atau menangkal kanker bukan ke obat pembunuh sel kankernya. Lentinan adalah salah satu bahan aktif dari Shiitake yang berperan dalam meningkatkan sistim pertahanan tubuh terhadap serangan kanker melalui sistim yang kompleks termasuk produksi cytokine dari immunocyte telah direkomendasikan sebagai salah satu obat anti kanker di Jepang (Kwon, 2001).
Mekanisme Lentinan dalam melawan kanker
Mekanisme kerja anti tumor dari senyawa polisakarida atau kompleks polisakarida-protein yang berasal dari kebanyakan jamur masih belum diketahui secara pasti. Namun demikian, sudah diterima secara luas di kalangan ilmuwan bahwa senyawa polisakarida antitumor dari jamur dapat meningkatkan berbagai faktor yang bekerja dalam sistim kekebalan tubuh. Diduga bahwa respon kekebalan yang dimediasi sel (cel-mediated immune respon) adalah yang memainkan peran kritikal dalam aktivitas polisakarida anti tumor. Berbagai hasil eksperimen menunjukkan bahwa mekanisme kerja senyawa polisakarida atau kompleks polisakarida-protein dari jamur adalah melalui pengaturan sistem immunomodulatory cytokine serta aktivasi sistem imun pelengkap yang lain. Polisakarida atau kompleks polisakarida-protein diyakini sebagai multi-cytokine inducers yang dapat menginduksi ekspresi gen dari berbagai cytokines dan cytokine receptors.
Menurut pemaparan dalam review Ooi & Lee (2000), Lentinan berperan dalam pengobatan kanker melalui beberapa mekanisme tidak langsung terhadap sistim intrinsik tubuh tanpa langsung membunuh sel tumor diantaranya : mengaktifkan dan mengefektifkan sel makrofag untuk memakan sel tumor dan menstimulasi sel-sel T-helper. Lentinan juga berperan sebagai inducer interferon yang dapat mengontrol pertumbuhan dan replikasi sel tumor.
Berbagai penelitian sudah dilakukan untuk mengkaji potensi anti kanker senyawa Lentinan dari Shiitake. Okamoto et al., (2004) melakukan penelitian dan menyimpulkan bahwa Lentinan dari Lentinula edodes, memiliki potensi anti-tumor dan immunomodulating melalui produksi cytokine dari immunocytes. Hasil penelitian mereka akhir-akhir ini dengan topik kanker hati membuktikan bahwa Lentinan dapat menekan ekspresi gen hepatic CYP1A baik secara constitutif maupun induktif. Ngai & Ng (2003) melaporkan bahwa senyawa protein dengan bobot molekul 27,5 KD memiliki aktivitas penghambatan terhadap proliferasi sel leukemia. Sementara itu, Ng & Yap (2002) melaporkan bahwa Lentinan secara signifikan dapat menghambat kanker kolon dan limfosit dari mencit yang diberi perlakuan Lentinan lalu diberikan ke mencit juga secara berarti dapat melindungi hewan percobaan dari kanker kolon.
Penelitian lain oleh Ming et al., (1999) terhadap sel hepatoma secara in vitro melaporkan bahwa perlakuan dengan ekstrak polisakarida Shiitake secara signifikan dapat mengurangi indeks mitosis sel kanker SMMC-7721. Sejalan dengan itu, jumlah sel dan aktivitas mitokondrianya juga menunjukkan angka yang lebih kecil dibandingkan dengan kontrol.
Anti mikroba dan anti virus
Lentinan juga telah diteliti efektif sebagai agen anti mikroba untuk menghamabat Mycobacterium tuberculosis dan Listeria monocytogenes. Sebagai agen anti virus, Lentinan dilaporkan mampu menghambat replikasi adenovirus type 12, virus Abelson dan virus VSV-encephalitis [Chihara, 1992]. Senyawa protein dengan BM 27.5 KD, telah dilaporkan memiliki sifat anti fungi termasuk Physalospora piricola, Botrytis cinerea dan Mycosphaerella arachidicola (Ngai & Ng, 2003).
Pengujian anti bakteri terhadap E. coli, B. subtilis dan S. aureus menunjukkan adanya kemampuan menghambat yang signifikan dari metabolit Shiitake yang dikeluarkan selama penumbuhan dalam kultur bawah permukaan selama 1-3 minggu. Filtrat pekat L. edodes dengan konsentrasi 1 g/mL dapat menghambat pertumbuhan E. coli dengan zona hambat berdiameter 9,55 mm, B. subtilis dengan zona hambat berdiameter 10,05 mm, dan S. aureus dengan zona hambat berdiameter 9,1 mm. Sementara itu fraksi amonium sulfat 30-60% dari medium pertumbuhan bawah permukaan hanya menghambat S. aureus sebesar dengan diameter 9 mm (Grace, 2004).
Dalam sebuah penelitian dilaporkan bahwa Lentinan tunggal tidak dapat memblok infeksi HIV, namun perlakuan dengan 3’-azido-3’-deoxythymidine (AZT) dapat menekan replikasi HIV melalui stimulasi sistim imun untuk menghasilkan berbagai faktor yang dapat mencegah replikasi HIV [Tochikura et al., dalam Ooi & Liu, 2000]. Dalam penelitian terkait HIV lain yang dilakukan oleh Ngai dan Ng (2003) dikatakan bahwa senyawa protein dari Shiitake dapat menghambat transkripsi balik HIV-1.
Sementara itu beberapa hasil penelitian yang direview dalam artikel Ooi & Liu tersebut dinyatakan bahwa Sulfated Lentinan memiliki aktivitas anti-HIV yang kuat walau ternyata sifat anti tumor nya menurun. Namun masih belum diketahui mekanisme penghambatan anti virus dari Lentinan sulfat ini. Tampaknya Lentinan mampu mempengaruhi sistim fisiologis tubuh inang dan meningkatkan resistensinya terhadap infeksi dari berbagai patogen bakteri, virus, fungi dan parasit .
PENGEMBANGAN PRODUK SHIITAKE
Dalam upaya pengembangan nutraceutical dari Shiitake, beberapa bentuk produk dapat dibuat dari biomasa miselium, tubuh buah maupun dari metabolit yang diekskresikan atau terlarut (lisis) dalam proses penumbuhan sistim bawah permukaan.
Biomasa Kasar Miselium dan Tubuh Buah
Biomasa miselium dapat berasal dari sistim fermentasi padat (solid state fermentation) atau sistim cair (submerged fermentation). Sedangkan biomasa tubuh buah tentu dihasilkan dari proses penumbuhan tubuh buah dalam sistim bag log maupun sistim log batang kayu. Dari biomasa miselium atau tubuh buah ini dapat dibuat produk nutraceutical berupa bubuk kering yang selanjutnya dapat dikembangkan menjadi minuman seduhan instan berupa kopi, teh tubruk atau teh celup, kapsul dan tablet.
Kandungan senyawa aktif dalam biomasa miselium ini kemungkinan besar tidak selengkap dan sebanyak senyawa aktif yang terdapat dalam tubuh buah. Hal ini tergantung dari masa inkubasi serta komposisi substrat (medium). Semakin lama masa inkubasi (dalam batas tertentu) dan semakin kompleks komposisi substrat (mendekati substrat penumbuhan tubuh buah) semakin mendekati kualitas biomasa miselium dengan kualitas biomasa tubuh buah.
Khusus untuk biomasa tubuh buah dapt juga dibuat produk sederhana hanya berupa irisan yang dikeringkan. Irisan kering ini selanjutnya dapat disajikan dengan menyeduh atau merebus lalu diminum air rebusan atau seduhannya. Sudah tentu dapat dimakan sekalian ampas dari biomasanya karena pada dasarnya Shiitake adalah jamur konsumsi yang bercita rasa lezat. Untuk hal yang terakhir ini, perlakuan yang paling sederhana adalah hanya dengan pengeringan dengan cara menjemur atau dengan alat pengering khusus terhadap tubuh buah yang utuh seperti umumnya dilakukan untuk pemasaran.
Pengembangan produk biomasa miselium dapat juga dilakukan melalui pembuatan tempe seperti layaknya tempe dari Rhizopus dengan menggunakan substrat yang cocok. Hanya prosesnya akan lebih rumit karena Shiitake bukan jamur yang mudah dan cepat tumbuh seperti Rhizopus disamping inokulumnya sulit dibuat dalam bentuk spora yang steril.
Produk Metabolit
Metabolit dapat diperoleh dari proses ekstraksi tubuh buah dan miselium atau dari medium cair dalam proses fermentasi bawah permukaan. Metabolit primer seperti beta glukan dapat diperoleh dari proses ekstraksi biomasa terutama tubuh buah dengan menggunakan pelarut air atau ethanol. Selanjutnya dilakukan upaya pemurnian untuk mendapatkan ekstrak yang relatif murni terutaman untuk pengobatan kanker. Dari ekstrak tersebut lalu dibuat produk berupa kapsul, tablet, atau minuman yang diformulasikan guna memperoleh rasa yang disukai.
Ekstraksi
Salah satu metode ekstraksi dan pemurnian Lentinan yang dikembangkan oleh Chao (1989) adalah sebagai berikut. Tubuh buah segar dihomogenisasi tiga kali, lalu dipanaskan pada 98 -100oC selama 5 jam, lalu disentrifuga selama 15 menit dengan kecepatan 4500 rpm. Supernatan diambil dan endapannya kembali diekstrak dua kali. Semua supernatan dipekatkan sampai volume tertentu lalu diendapkan dengan menggunakan ethanol 95% sebanyak 3 kali lalu dibiarkan semalaman pada suhu 4oC. Endapan kemudian diambil dengan cara sentrifugasi, lalu dilarutkan kembali dengan aquadest, didialisis sebanyak 4 kali selama 2 hari, diberi perlakuan trypsin dan protein diendapkan dengan metode Sevag. Ekstrak polisakarida kembali didialisis 4 kali selama 2 hari lagi, lalu diendapkan dengan ethanol 95% sebanyak 3 kali, kembali dibiarkan semalaman, lalu disentrifukasi untuk mengambil endapannya. Endapan putih yang terbentuk lalu dibilas dengan ethanol 100% dan acetone lalu dikeringkan pada suhu ruang.
PENUTUP
Shiitake adalah jamur konsumsi berkhasiat obat yang memiliki potensi besar untuk dikembangkan menjadi produk nutraceutical. Negara maju dalam perjamuran seperti China dan Jepang sudah memelopori pengembangan Shiitake sejak lama. Dengan semakin menurunnya kualitas kehidupan, dimana berbagai penyakit degeneratif dan kanker semakin merajalela, maka Shiitake dapat merupakan agen nutraceutical yang potensial di masa datang. Tiga aspek penyembuhan penyakit yang menonjol ada pada Shiitake adalah sebagai anti kolesterol, anti kanker dan anti virus. Berbagai produk nutraceutical dapat dikembangkan dari biomasa maupun metabolit jamur Shiitake.
REFERENSI
Annonimous, 2000, New Pharmaceutical, Nutraceutical & Industrial Products, Wondu Holdings Pty Limited, RIRDC Publication No. 00/173 RIRDC Project No. WHP-4A
Bing, C, and L.Li, 2004, Analysis of Consumer Buying Behavior for Fresh Shiitake, http://www.mushworld.com/medicine/list.asp?cata_id=6500
Breene WM, 1990, Nutritional and medicinal value of specialty mushrooms. J Food Prot. 53: 883-894.
Chao PY, Wu ZD, Wang RC. , 1989, The extraction, purification and analysis of polysaccharide PA3DE from the fruit body of Flammulina velutipes(Curt. ex Fr.) Sing.Acta Biochemica and Biophysica Sinica, 21:152-156
Cheung PCK., 1996, Dietary fiber content and composition of some cultivated edible mushroom fruiting bodies and mycelia. J Agri Food Chem. 44: 468-471
Cheung PCK., 1997, Dietary fiber content and composition of some edible fungi determined by two methods of analysis. J Sci Food Agri. 73: 255-260
Chihara, G. 1992, International Journal of Oriental Medicine, 17, 57-77.
Kumar, S. and N. M. Lee, 2004, Apoptosis and Cytokine Induction Studies by Virus-like Particles from Lentinus edodes on Murine Lymphoma, http://www.mushworld.com/medicine/list.asp?cata_id=6500
Kurasawa S, Sugahara T, Hayashi J., 1982, Studies on dietary fiber of mushrooms and edible wild plants. Nutr Rep Int. 26: 167-173
Kwon, H.K., 2001, Nature's Answer to Modern Disease: Shiitake, http://www.mushworld.com/medicine/list.asp?cata_id=6500
Mattila P, Salo-Vaananen P, Konko K, Aro H, Jalava, 2002, Basic composition and amino acid contents of mushrooms cultivated in Finland. J Agri Food Chem. 50: 6419-6422.
Ming, J.S., X. Z. Ming and X. Z. Hui, 1999, Inhibitory activity of polysaccharide extracts from three kinds of edible fungi on proliferation of human hepatoma SMMC-7721 cell and mouse implanted S 180 tumor, World Journal of Gastroenterology 5(5):404-407
Ng ML, Yap AT., 2002, Inhibition of human colon carcinoma development by Lentinan from Shiitake mushrooms (Lentinus edodes)., J Altern Complement Med. 8(5):581-9.
Ngai PH, Ng TB, 2003, Lentin, a novel and potent antifungal protein from shitake mushroom with inhibitory effects on activity of human immunodeficiency virus-1 reverse transcriptase and proliferation of leukemia cells., Life Sci. 14;73(26):3363-74.
Okamoto, T, Kodoi R, Nonaka Y, Fukuda I, Hashimoto T, Kanazawa K, Mizuno M, Ashida H., 2004, Lentinan from Shiitake mushroom (Lentinus edodes) suppresses expression of cytochrome P450 1A subfamily in the mouse liver, Biofactors. 21(1-4):407-9
Ooi, V. E. C. and F. Liu, 2000, Immunomodulation and Anti-Cancer Activity of Polysaccharide-Protein Complexes, Current Medicinal Chemistry, (7) 715-729
Przybylowicz, P. and J. Donoghue, 1988, "Nutritional and Health Aspects of Shiitake", Shiitake Growers' Handbook, Kendal/Hunt Publishing Company, pp. 183-188, dalam http://www.mushworld.com/medicine/list.asp?cata_id=6500
Tokita F, Shibukawa N, Yasumoto T, Kaneda T., 1972, Isolation and chemical structure of the plasma cholesterol reducing substance from Shiitake mushroom. Mush Sci. 8: 783-788
Yadong, H., 2004, Report on the Export of China's Mushroom Products in 2004, http://www.mushworld.com/oversea/list.asp?cata_id=5120
Yap, A.T., S. K. Chandramohan, M. L. N. Mary, 2004, Partially Purified Lentinam from Shiitake Mushroom (Lentinus edodes) still Retain Antitumour Activity, http://www.mushworld.com/medicine/list.asp?cata_id=6500
-----------------------------------------------------
Prosiding Lokakarya Pengembangan Prpoduk dan Industri Jamur Pangan, BPPT Jakarta 1-2 Agustus 2005
No comments:
Post a Comment