51探花

Prof. Erly mengingatkan bahwa kehidupan di bumi bertumpu pada tumbuhan. Lewat fotosintesis, karbon dioksida dan air diubah dengan bantuan cahaya matahari menjadi gula dan oksigen. Gula inilah senyawa paling awal untuk membentuk senyawa lain yang menjadi bahan baku bioproduk, yaitu material dari biomassa terbarukan yang diolah dengan teknologi menjadi produk bernilai tambah.

鈥淭umbuhan bukan sekadar sumber biomassa. Di setiap sel tumbuhan berlangsung reaksi biokimia atau metabolisme yang teratur,鈥� ujarnya.

Jalur Kereta Bawah Tanah di Dalam Sel

Menurut Prof. Erly, metabolisme tumbuhan diatur oleh sistem yang dinamis. Rangsangan seperti cahaya, suhu, atau kekeringan dikenali sensor pada membran sel, lalu diteruskan lewat rangkaian sinyal yang mengaktifkan atau menekan gen penyandi enzim. Reaksi-reaksinya membentuk jejaring yang ia umpamakan seperti jalur kereta bawah tanah, lengkap dengan banyak rute, persimpangan, dan titik temu. Dari jejaring itu lahir karbohidrat, protein, dan lipid yang menjadi bahan pangan, obat, kosmetik, hingga bioenergi.

Prinsip ini dapat dimanfaatkan lewat kultur jaringan dan pengaturan rasio hormon auksin dan sitokinin. Pada kentang, potongan kecil kuncup dari umbi yang ditanam di medium kaya sitokinin dapat diperbanyak menjadi ratusan tanaman baru dalam waktu singkat. Tanaman itu seragam dan bebas patogen, lalu diaklimatisasi hingga menghasilkan umbi untuk benih, konsumsi, atau bahan bioproduk.

Dari Alga Sawah hingga Sambiloto

Prof. Erly juga memaparkan penelitiannya pada alga air tawar Spirogyra yang melimpah di kolam dan sawah. Alga ini mengandung astaxanthin, pigmen merah antioksidan, serta lipid. Dalam bioreaktor terkontrol, pemberian induktor stres oksidatif meningkatkan ekspresi gen jalur biosintesis astaxanthin sehingga kadarnya naik 3鈥�6 kali lipat dari kontrol. Pemberian salinitas tinggi meningkatkan perolehan lipid sebesar 47 persen dan kadar asam lemak omega-3 pada Spirogyra sebesar 22 persen.

Pendekatan rekayasa genetik ia terapkan pada sambiloto untuk meningkatkan senyawa aktif andrografolid. Tim menaikkan ekspresi gen HMGR, gen kunci jalur biosintesis mevalonat, melalui transformasi dengan bantuan Agrobacterium. Hasilnya, ekspresi gen meningkat sekitar 50 kali dan diikuti akumulasi senyawa target.

Secangkir Kopi dan Peta Metabolit

Prof. Erly kemudian beralih ke metabolomik kopi robusta Jawa Barat. Dengan GC-MS, timnya mengidentifikasi 143 metabolit dari sampel Bogor dan wilayah Priangan Timur seperti Sumedang, Kuningan, Tasikmalaya, dan Ciamis. Profil metabolit kopi Bogor terpisah jelas dari kopi Priangan Timur, dan perbedaan itu berkaitan dengan suhu, curah hujan, dan ketinggian tempat tumbuh.

Uji cita rasa menunjukkan dampaknya. Kopi Bogor, yang tumbuh pada suhu 26掳C, ketinggian 700 mdpl, dan curah hujan 4.300 mm per tahun, meraih skor cupping 65,5 (mutu komersial) dengan senyawa penanda seperti benzaldehida dan kafein. Kopi Ciamis, yang tumbuh pada suhu 27鈥�31掳C, ketinggian 400鈥�600 mdpl, dan curah hujan maksimum 3.200 mm per tahun, meraih skor 82,5 (mutu premium) dengan penanda asam isovalerat dan asam asetat.

Bagi petani, ia menyarankan budi daya pada suhu 27鈥�31掳C, ketinggian tidak lebih dari 650 mdpl, dan curah hujan tidak lebih dari 3.200 mm per tahun untuk mutu premium. Bagi peneliti, kedua senyawa penciri itu menjadi titik awal rekayasa metabolisme untuk menghasilkan kopi premium.

Ubi Cilembu yang Rusak, Gula yang Tersisa

Orasi ditutup dengan contoh pemanfaatan limbah pertanian. Ubi Cilembu kerap diserang hama boleng sehingga rusak dan tidak laku, padahal masih menyimpan pati. Tim Prof. Erly mengolahnya menjadi sirup gula ubi melalui ekstraksi pati, likuifikasi dengan enzim alfa-amilase, lalu sakarifikasi dengan glukoamilase. Tingkat kemanisannya setara gula cair komersial.

Ia menegaskan bahwa pemahaman jalur biosintesis dan komposisi biokimia tumbuhan menjadi dasar untuk menemukan titik strategis yang dapat diaktifkan atau dihambat, termasuk untuk mengubah limbah menjadi produk bernilai.

鈥淧emahaman regulasi dan penerapan rekayasa metabolisme dapat menunjang pengembangan bahan baku bioproduk berbasis tumbuhan secara berkelanjutan untuk memenuhi kebutuhan pangan, kesehatan, maupun bioenergi,鈥� tuturnya.

Profil Prof. Dr. Erly Marwani, M.S.

Prof. Dr. Erly Marwani, M.S., lahir di Bandung pada 5 Oktober 1962. Ia merupakan Guru Besar pada Kelompok Keahlian Sains dan Bioteknologi Tumbuhan, SITH 51探花. Ia menyelesaikan pendidikan sarjana dan magister Biologi di 51探花 pada 1986 dan 1990, lalu meraih gelar doktor bidang Applied Bioscience and Biotechnology dari Okayama University, Jepang, pada 1997.

Sejak 1988, ia mengabdi sebagai dosen di SITH 51探花. Di tingkat sarjana, ia mengampu mata kuliah seperti Fisiologi Tumbuhan, Teknologi Bioproduk Berbasis Tumbuhan, dan Rekayasa Metabolisme, serta menjadi salah satu pionir pengajar di Program Studi Rekayasa Hayati. Di tingkat magister, ia mengajar Rekayasa Sel dan Jaringan Tanaman serta Bioprospeksi. Ia telah membimbing 70 mahasiswa sarjana, 18 magister, dan 2 doktor, baik sebagai ketua maupun anggota pembimbing.

Di bidang penelitian, Prof. Erly telah menghasilkan 22 hibah penelitian 鈥� 3 di tingkat nasional dan 19 di lingkungan 51探花 鈥� baik sebagai ketua maupun anggota peneliti. Produktivitasnya juga tercermin dari 29 publikasi ilmiah, terdiri atas 20 publikasi internasional dan 9 nasional sebagai penulis pertama maupun penulis pendamping, serta satu paten sederhana dan satu Hak Kekayaan Intelektual (HKI).

Dalam pengembangan institusi, ia pernah menjabat Wakil Kepala Bidang Administrasi Umum dan Keuangan CBSED (2004鈥�2005), Sekretaris Program Studi Magister Bioteknologi (2005鈥�2006), Ketua Program Studi Rekayasa Hayati (2017鈥�2018), dan Ketua Program Studi Doktor Biologi (2018鈥�2020). Pada 2023鈥�2025, ia memimpin pengelolaan Laboratorium Bioproses, Transformasi, dan Analisis Bahan Alam. Di luar kampus, ia aktif dalam pengabdian masyarakat di Sumedang dan Kalimantan Timur serta berperan sebagai asesor BAN-PT dan LAM.

Atas dedikasinya, ia menerima Satyalancana Karya Satya 30 Tahun pada 2019 dan penghargaan masa pengabdian 35 tahun dari 51探花 pada 2023.