Wednesday, December 4, 2013

Teka-teki Bioteknologi: ' HHmmmm Manisnya...Apakah ia?'

Jawapan Teka Teki: Pengenalan
Manis, boleh jadi manis itu manusia. Semua orang mahu kelihatan manis. Manis di wajah mahupun manis di bibir. Kata-kata yang manis serta bermacam-macam jenis manis. Ok anda jawab sendiri yang ini. 

Tetapi bagaimana dengan manis di lidah? (Bosan~)

Artikel ringkas ini bakal mengupas isu manis ini dari sudut perspektif bioteknologi dan bioekonomi. Hmmm manisnya.. ^_^

Obesiti dan Diabetes: Di manakah titik persamaanya?
Sebelum itu mari kita telusuri serba sedikit isu panas baru-baru ini antara gula dan diabetes, di mana benarnya? Sedar tidak sedar, statement baru-baru ini daripada pihak tertentu untuk meningkat harga gula sememangnya memberi impak kepada kesan ekonomi rumah tangga & masyarakat terutamanya golongan miskin sama ada secara langsung mahupun secara tidak langsung. Artikel ini tidak akan membahaskan isu ini kerana telah banyak diperkatakan dalam artikel-artikel lain yang lebih menjuruskan kepada aspek ekonomi dan politik. 

Tetapi artikel ini cuba membawa anda kepada satu pencapaian baru dalam bidang Bioteknologi yang bermula dari pencerahan kepada salah tafsir diabetes dan mencadangkan penggunaan yang lebih tepat iaitu obesiti.

Gula adalah sumber tenaga kepada kehidupan, lebih tepatnya ialah sucrose dan bila diuraikan akan menjadi dalam bentuk glucose dan merupakan molekul paling penting dalam penghasilan tenaga dalam sel tubuh badan. Andaikata diambil terlalu berlebihan daripada keperluan badan, sumber glucose ini akan ditukarkan ke dalam bentuk adipose tissues, iaitu lemak. Sekiranya jumlah lemak yang terkumpul di dalam badan yang menyumbang kepada penambahan berat badan adalah berlebihan daripada nilai norma, maka kita gelarkan ia sebagai obesiti. Maka Diabetes dan Obesiti adalah dua penyakit yang berbeza. 

Obesiti adalah penyumbang kepada diabetes (gambar hiasan)


Diabetes boleh terjadi disebabkan pelbagai faktor seperti faktor genetic, radiation (mutation), autoimmune, gaya hidup dan obesiti adalah salah satu penyumbang kepada Diabetes. (Adam, 1929;Stephan et al., 2001). Namun, secara total kita tidak boleh meletakkan dakwaan bahawa gula merupakan penyebab Diabetes. Jika seseorang itu mempunyai gaya hidup aktif, jumlah gula yang berlebihan masih lagi mampu disimpan dalam tubuh badan. Secara ringkas, jika kita ingin juga membuat perkaitan antara gula dan diabetes; maka penjelasan paling terbaik ialah rakyat Malaysia tidak aktif (sedentary), maka menyumbang kepada obesiti seterusnya mempunyai risiko tinggi kepada diabetes. Yang jelas ialah gula tidak menyebabkan diabetes secara total tapi mungkin secara implikasi. Seorang yang mengambil gula berlebihan dari keperluan maka dalam tempoh yang lama beliau akan mengalami obesity dan seterusnya menyumbang kepada diabetes. Maka gula jika diambil berlebihan boleh menyebabkan obesiti bukan diabetes. Tamat.

Penjelasan ringkas bagaimana faktor obesiti mampu menyebabkan diabetes. 


Perspektif Bioteknologi
Dalam artikel ini saya akan membahaskan dua produk terkini yang wujud dalam lapangan Bioteknologi. Yang pertama ialah stevia sebagai pemanis tiruan dan yang kedua bakteria sebagai pengeluar gula besar-besaran.

Stevia: Manisnya tanpa Calories
Stevia merupakan sejenis tumbuh-tumbuhan atau dengan lebih tepat Stevia rebaudiana. S. rebaudiana digelar juga sebagai 'Sugarleaf' disebabkan sifat semulajadi tumbuhan ini yang manis apabila dikunyah begitu sahaja. Stevia kini mendapat tempat sebagai pemanis tiruan di pasaran Eropah dan US baru-baru ini ekoran penemuan oleh saintis sejak 1930 tahun lalu dan kemudiannya Jepun merupakan negara pertama yang mula mengadaptasikan penggunaan Stevia di dalam industri makanan (Kohda et al., 1976, Bridel and Lavielle, 1931). Disebabkan ianya hampir tidak mempunyai kandungan sumber tenaga langsung dan mampu memberikan rasa manis pada lidah, kini ia menjadi tablet pemanis yang terlaris menggantikan pemanis sintetik lain seperti aspatame, sucrouse-based dan lactose-based sweetener. Stevia glycoside, molekul yang penyebab kepada rasa manisnya dilidah seperti juga glucose yang mempunyai  molekul glycoside, mampu berinteraksi dengan receptor lidah dan interaksi stevia glycoside dengan receptor lidah dikatakan 300 kali lebih hebat berbanding glycoside daripada molecule glucose. Tambahan lagi stevia glycoside tidak terlibat dalam penghasilan tenaga dan tidak meningkatkan kadar glucose dalam darah; menjadikan extract daripada pokok stevia ini laris sebagai agent untuk kesihatan metabolisme tubuh badan.


Penanaman Stevia secara besar-besaran dilaksanakan di UK dan beberapa buah negara lain. Sumber imej: [http://truvia.co.uk/images/_news/stevia-plant-1-large.jpg]

Contoh produk pemanis Stevia di UK 


Malaysia dan Stevia? 
Jadi mampukah negara kita menerokai teknologi pemanis semula jadi secara besar-besaran. Setakat ini, beberapa buah syarikat seperti SteviaSugar, Stevia PureCircle, dan Sweetlife telah mula berkecimpung dalam arena penghasilan gula semula jadi ini pada peringkat tempatan Malaysia. Tambahan lagi, tedapat juga beberapa kajian daripada beberapa institute kajian Malaysia seperti MARDI berkenaan aspek penanaman Stevia di Malaysia. Keresahan terhadapan kadar peningkatan gula dan jumlah pengeluaran gula yang rendah menyebabkan saintis Mardi iaitu Tan et al., (2008), dalam kajian mereka menunjukkan bahawa penanaman Stevia di Malaysia mampu dilaksanakan dengan mengikut prosedur terntentu. Menggunakan teknik vegetative propagation, mereka berjaya menunjukkan hasil pengeluaran extract stevia daripada tiga baka berbeza iaitu MSR 028, MR 0012 dan MR 007 mempunyai persamaan dengan kadar pengeluaran seperti mana pengeluaran asal di Kanada dan MSR 028 menunjukkan prestasi paling tinggi di antara semua baka tersebut. Namun, disebabkan Malaysia mempunyai tempoh waktu siang yang agak pendek berbanding kanada, satu teknik dikenali sebagai 'Ratooning' (harvest pada bahagian bawah batang berhampiran akar). Secara keseluruhan, semua ini membuktikan bahawa wujud potensi besar penanaman dan komersialisasi Stevia di Malaysia ditambah lagi dengan kadar peningkatan harga gula baru-baru ini. Maka jelas, peranan para saintis tempatan, para petani moden, para usahawan tempatan dan pihak kerajaan khususnya perlu merancakkan lagi usaha ke arah menjadi Malaysia sebagai hub penghasilan Stevia pada masa akan datang.

Penghasilan gula daripada GM Bacteria
Bioteknologi memberi manusia 'tools' untuk mengkaji dan mengadaptasikan kajian ini ke dalam bentuk produk. Baru-baru ini satu kajian oleh Aalto University, Finland telah menunjukkan genetically-modifed (GM) bacteria mampu menghasilkan pengeluaran gula dan seterusnya mampu menggantikan teknik pengeluaran gula secara konvensional. Dalam kajian tersebut, xylitol iaitu salah sejenis gula dihasilkan daripada genetically modified bacteria melalui proses tertentu. Teknologi ini melibatkan beberapa pemindahan masuk beberapa biosynthetic genes ke dalam sel bakteria tersebut dan seterusnya menjadikan ia berkebolehan menghasilkan gula tersebut. Sepertimana yang diketahui, bakteria mampu dikulturkan pada skala yang besar melalui proses fermetasi ataupun bioreaktor. Walaupun masih dalam kajian, ternyata potensi untuk menghasilkan gula secara biproses sangat tinggi. Mungkin teknologi sukar untuk tiba di Malaysia tetapi potensi dalam penghasilan biofuel juga sangat meluas. 

Xylitol merupakan sejenis gula, mungkinkah pengeluaran xylitol secara besar-besaran menggunakan GM bakteria menjadi kenyataan?


Kesimpulan
Kesimpulannya, minda masyarakat perlu dicerahkan dengan paradigma dan centra dogma yang benar. Peranan saintis, tenaga pakar, serta pemikir perlu dimainkan dalam memberi kefahaman kepada msyarakat secara berterusan. Segala jenis media elektronik mahupun aktiviti luaran perlu melibatkan mesej memahamkan masyarakat akan aspek sains dengan secara serius. Budaya masyarakat berilmu merupakan pemangkin kepada sesebuah negara maju dan hal ini menepati hasrat dan wawasan Malaysia 2020 ke arah sebuah negara yang maju. Peranan Bioteknologi juga perlu dipandang secara optimis. Malaysia suatu hari nanti bakal memerlukan pelaksanaan bioekonomi memandangkan malaysia merupakan sebuah hub yang kaya dengan biodiversiti. Tugas meramaikan tenaga pakar dan cendekiawan perlu diteruskan dengan menjadikan agenda pendidikan sebagai asas utama. Sebagai individu, kita perlu memastikan kefahaman dan tahap ambil tahu kita sentiasa yang optimum dan mengamati dengan sebaik-baiknya antara fakta dan auta. 

Amin, MSc Biotechnology,
University of Edinburgh.


Rujukan:
Adam (1929), Obesity as a precursor of diabetes, JOURNAL OF NUTRITION, V1, p339-342. 
Bridel, M; Lavieille, R,(1931)The sweet principle of Kaa-he-e (Stevia Rebaudiana Bertoni) : II. The products of diastasic hydrolysis of stevioside: Glucose and steviol, COMPTES RENDUS HEBDOMADAIRES DES SEANCES DE L ACADEMIE DES SCIENCES , V93, P72-14. 
  • Kohda H,
  • Kasai R, 
  • Yamasaki K,
  • Murakami K, 
  • Tanaka O,(1976), 
  • New sweet diterpene glucosides from Stevia rebaudiana, Volume 15, Issue 6, 1976, Pages 981–983.
    Aalto University (2013, October 17). Genetically modified bacteria became efficient sugar producers. ScienceDaily. Retrieved December 4.
    Tan S. L,Ghawas M, Najib and Zawayi M, (2008), Preliminary evaluation and selection of stevia under Malaysian conditions, J. Trop. Agric. and Fd. Sc. 36(2).
    Steppan, CM et al., (2001)The hormone resistin links obesity to diabetes,  Nature,  V409, p307-312. 


    2 comments:

    Azizan Azfar said...

    Interesting article especially part DM..

    Wah sudah ada solusi utk atasi glucose level yg tinggi dlm darah thru biotech

    Moga dipermudahkn urusan..

    Amin Rox said...

    hehe, para cendekiawan doktor perubatan lebih memahami dengan lebih details rasanya berkenaan DM. usaha memahamkam masyarakat sangat penting di situ. ;)