Search

Ageing is a complex and progressive phenomenon, during which the accumulation of morphological and chemical changes seriously compromises the capacity of the cells to proliferate and fulfil their biological tasks. The increase in the average age of the world population, associated with a higher occurrence of age-related diseases, is prompting scientific research to look for new strategies and molecular targets that may help in alleviating age-related phenotypes. Growth factors, responsible for modulating several aging markers in many tissues and organs, represent valuable targets to fight age-associated dysfunctions. The growth differentiation factor GDF11, a TGF-β family member, has been associated with the maintenance of youth phenotypes in different human tissues and organs, and in the skin has been related to an inhibition of the inflammatory response. We investigated the role of GDF11 in skin dermal fibroblasts, and we observed that its expression and activity were reduced in fibroblasts deriving from adult donors compared to neonatal ones. The main effect of GDF11 was the induction of collagen I and III, in both neonatal and adult fibroblasts, by triggering Smad signalling in a TGF-β-like fashion. Moreover, by analysing a number of plant extracts having GDF11 inducing activity, we found that a peptide/sugar preparation, obtained from Lotus japonicus somatic embryo cultures, was capable of restoring GDF11 expression in older fibroblasts and to activate the synthesis of collagen I, collagen III and periostin, an important protein involved in collagen assembly. [Figure not available: see fulltext.].

SummaryBackground Skin whitening products, used for ages by Asian people for cultural and esthetic purposes, are very popular nowadays in Western countries as well, where the need to inhibit skin spots after sun exposure has become not only a cosmetic but also a health-related issue. Thus, the development of effective and safe depigmenting agents derived from natural products gets continuous attention by cosmetic brands and consumers. Objectives The aim of this study was to determine the effects of two preparations, obtained from the hairy root cultures of the species Brassica rapa, on melanogenesis and the expression of the extracellular matrix proteins involved in a correct pigment distribution. Methods The two preparations, obtained by water-ethanol extraction and by digestion of cell-wall glycoproteins of the root cells, were chemically characterized and tested on skin cell cultures and on human skin explants to investigate on their dermatological activities. Results Both the extracts were able to decrease melanin synthesis pathway in melanocytes and modulate the expression of genes involved in melanin distribution. One of the extracts was also effective in inducing the expression of laminin-5 and collagen IV, involved into the maintenance of tissue integrity. The two extracts, when tested together on human skin explants, demonstrated a good synergic hypopigmenting activity. Conclusions Taken together, the results indicate that the extracts from B. rapa root cultures can be employed as cosmetic active ingredients in skin whitening products and as potential therapeutic agents for treating pigmentation disorders.

We report here the first characterization of a GLNB1 gene coding for the PII protein in leguminous plants. The main purpose of this work was the investigation of the possible roles played by this multifunctional protein in nodulation pathways. The Lotus japonicus LjGLB1 gene shows a significant transcriptional regulation during the light-dark cycle and different nitrogen availability, conditions that strongly affect nodule formation, development, and functioning. We also report analysis of the spatial profile of expression of LjGLB1 in root and nodule tissues and of the protein’s subcellular localization. Transgenic L. japonicus lines overexpressing the PII protein were obtained and tested for the analysis of the symbiotic responses in different conditions. The uncoupling of PII from its native regulation affects nitrogenase activity and nodule polyamine content. Furthermore, our results suggest the involvement of PII in the signaling of the nitrogen nutritional status affecting the legumes’ predisposition for nodule formation.

In recent years, the amount of waste deriving from industrial processes has increased substantially. Many industries produce different types of disposable by-products, rich in valuable compounds. Their characterization and valorization could not only convert them into high value products with application in diverse biotechnological fields, such as Pharmaceutics, Food or Cosmetics, but would also reduce the waste environmental impact and the related treatment costs. There are many examples of cosmetic active ingredients deriving from fish, meat and dairy products, but in the present review we would like to focus on the potentialities and the current use of compounds and extracts deriving from agronomical disposable wastes in the cosmetic field. These types of products are effective, inexpensive and bio-sustainable, and thus represent a valid alternative to the regular plant derived extracts, more commonly adopted in cosmetic formulations. Moreover, if the waste products come from organic farming, they are certainly an even more valuable source of safe extracts for Cosmetics, since they lack any residual pesticide or potentially toxic chemical.

Plant ammonium transporters of the AMT1 family are involved in N-uptake from the soil and ammonium transport, and recycling within the plant. Although AMT1 genes are known to be expressed in nitrogen-fixing nodules of legumes, their precise roles in this specialized organ remain unknown. We have taken a reverse-genetic approach to decipher the physiological role of LjAMT1;1 in Lotus japonicus nodules. LjAMT1;1 is normally expressed in both the infected zone and the vascular tissue of Lotus nodules. Inhibition of LjAMT1;1 gene expression, using an antisense gene construct driven by a leghemoglobin promoter resulted in a substantial reduction of LjAMT1;1 transcript in the infected tissue but not the vascular bundles of transgenic plants. As a result, the nitrogen-fixing activity of nodules was partially impaired and nodule number increased compared to control plants. Expression of LjAMT1;1-GFP fusion protein in plant cells indicated a plasma-membrane location for the LjAMT1;1 protein. Taken together, the results are consistent with a role of LjAMT1;1 in retaining ammonium derived from symbiotic nitrogen fixation in plant cells prior to its assimilation.

Heavy metals can cause several genotoxic effects on cells, including oxidative stress, DNA sequence breakage and protein modification. Among the body organs, skin is certainly the most exposed to heavy metal stress and thus the most damaged by the toxic effects that these chemicals cause. Moreover, heavy metals, in particular nickel, can induce the over-expression of collagenases (enzymes responsible for collagen degradation), leading to weakening of the skin extracellular matrix. Plants have evolved sophisticated mechanisms to protect their cells from heavy metal toxicity, including the synthesis of metal chelating proteins and peptides, such as metallothioneins and phytochelatins (PC), which capture the metals and prevent the damages on the cellular structures. To protect human skin cells from heavy metal toxicity, we developed a new cosmetic active ingredient from Lycopersicon esculentum (tomato) cultured stem cells. This product, besides its high content of antioxidant compounds, contained PC, effective in the protection of skin cells towards heavy metal toxicity. We have demonstrated that this new product preserves nuclear DNA integrity from heavy metal damages, by inducing genes responsible for DNA repair and protection, and neutralizes the effect of heavy metals on collagen degradation, by inhibiting collagenase expression and inducing the synthesis of new collagen.

(2005). Genetic Modification of Alfalfa (Medicago Sativa L.) for Quality Improvement and Production of Novel Compounds. Biotechnology & Biotechnological Equipment: Vol. 19, 20th Anniversary AgroBioInstitute—R&D, pp. 56-62.

cell suspension culture of highly embryogenic line 47/1/150 M. falcata was initi- ated. The cell suspension was composed of different types of single cells. Most of the cells were capable to give rise to embryos following asymmetric division. In order to visualise and study this process and cells active and competent for division, transgenic Medicago falcata plants carrying the β-glucoronidase gene (gus A ) under the control of the two promoters cdc2aAt and cyc3aAt from cell cycle regulating genes, have been obtained. Cell suspension cultures initiated from controls and transgenic plants were induced fol- lowing the procedure for direct somatic embryogenesis in liquid medium. The fine fraction of single cells obtained after 15 days following culture initiation was used to investigate the asymmetry of the first cell division. The process of plant regeneration via somatic em- bryogenesis was characterised from single cell until conversion to plantlets.

Five Bulgarian alfalfa cultivars (Medicago sativa L.) with valuable economic traits were screened for their regeneration capability via indirect somatic embryogenesis. As explants, leaves and petioles of in vitro grown plants were used. Different media and growth regulators were tested. The screened varieties showed different regeneration capacity. All of them formed friable embryogenic callus on media, containing 2, 4-D for almost equal period of time—45–60 days. Media with ammonium and sulfur ions, 3g/l proline, 1g/l casein hydrolysate, 0,5mg/l BAP+250mg/l casein hydrolysate and MS basal were suitable for development, maturation and conversation of somatic embryos for three of the tested cultivars. Regenerants from Obnova 10, Pleven 6 and Vera cultivars were successfully transferred in green house conditions. Highly regenerable genotype—Obnova 10 was selected and R4 line with superior embryogenic potential was isolated. Low frequency of embryo formation without following conversion into plantlet...

The history of cosmetics develops in parallel to the history of man, associated with fishing, hunting, and superstition in the beginning, and later with medicine and pharmacy. Over the ages, together with human progress, cosmetics have changed continuously and nowadays the cosmetic market is global and highly competitive, where terms such as quality, efficacy and safety are essential. Consumers’ demands are extremely sophisticated, and thus scientific research and product development have become vital to meet them. Moreover, consumers are aware about environmental and sustainability issues, and thus not harming the environment represents a key consideration when developing a new cosmetic ingredient. The latest tendencies of cosmetics are based on advanced research into how to interfere with skin cell aging: research includes the use of biotechnology-derived ingredients and the analysis of their effects on the biology of the cells, in terms of gene regulation, protein expression and enzymatic activity measures. In this review, we will provide some examples of cosmetic active ingredients developed through biotechnological systems, whose activity on the skin has been scientifically proved through in vitro and clinical studies.

Heavy metals can cause several genotoxic effects on cells, including oxidative stress, DNA sequence breakage and protein modification. Among the body organs, skin is certainly the most exposed to heavy metal stress and thus the most damaged by the toxic effects that these chemicals cause. Moreover, heavy metals, in particular nickel, can induce the over-expression of collagenases (enzymes responsible for collagen degradation), leading to weakening of the skin extracellular matrix. Plants have evolved sophisticated mechanisms to protect their cells from heavy metal toxicity, including the synthesis of metal chelating proteins and peptides, such as metallothioneins and phytochelatins (PC), which capture the metals and prevent the damages on the cellular structures. To protect human skin cells from heavy metal toxicity, we developed a new cosmetic active ingredient from Lycopersicon esculentum (tomato) cultured stem cells. This product, besides its high content of antioxidant compounds, contained PC, effective in the protection of skin cells towards heavy metal toxicity. We have demonstrated that this new product preserves nuclear DNA integrity from heavy metal damages, by inducing genes responsible for DNA repair and protection, and neutralizes the effect of heavy metals on collagen degradation, by inhibiting collagenase expression and inducing the synthesis of new collagen.

Standardised in vitro conditions yielding successful, synchronised, reproducible cycles of symbiotic nitrogen fixation are essential experimental tools for investigating the different stages of the Rhizobium-legume interaction. A standard in vitro procedure can facilitate analysis of the kinetics of phenotype at the molecular level occurring after Rhizobium infection. This is essential when comparing, for instance, the expression pattern of nodulin or marker genes or the phenotypes of wild type and mutant lines. We present here a feasible, reliable procedure for in vitro nodulation studies of L. japonicus. All the different steps of the symbiotic interaction have been analysed and different parameters of plant growth followed to demonstrate the reproducibility of the procedure.

As a prerequisite for the development of an efficient gene transfer methodology, the possibility of inducing direct somatic embryogenesis in Lotus japonicus (Regel) K. Larsen explants was investigated. Petiole bases, cotyledons, hypocotyls and stem segments were cultivated in the presence of different amounts of benzylaminopurine (BAP) and / or thidiazuron (TDZ). Regeneration was achieved differentially in the different explants and a higher efficiency of shoot formation was obtained with TDZ. By maintaining the same TDZ regime a second cycle of morphogenesis was achieved and the histological analysis of these structures indicated unambiguously their somatic embryogenic nature. Thidiazuron was also tested as an agent to improve the kinetics of shoot formation in a Lotus japonicus transformation–regeneration procedure based on indirect organogenesis. A very significant, highly reproducible, increase in the rate of the shoot formation was observed in independent transformation experiments. We also present an extensive analysis of the feasibility and reproducibility of an in vitro procedure, which can be very useful for the screening of symbiotic phenotypes in transgenic Lotus plants and for the analysis of the cascade of molecular and cytological events occurring soon after Mesorhizobium loti infection.

PENDAHULUAN Stem cell sering disebut sebagai sel punca atau sel induk, bertanggung jawab atas regenerasi dan pemeliharaan jaringan serta memiliki karakteristik yang unik yaitu menghasilkan salinan dirinya dan keturunan sel yang berbeda ketika membelah.1 Stem cell yang berasal dari tumbuhan memiliki sifat membantu merangsang dan meregenerasi tanaman setelah cedera. Sifat unik plant stem cell telah menjadi bidang yang banyak diminati baru-baru ini, terutama dalam mengembangkan kosmetik baru dan mempelajari bagaimana ekstrak/phytohormone ini dapat mempengaruhi kulit. Usaha regeneratif yang dilakukan tumbuh-tumbuhan tidak hanya pada perbaikan jaringan akibat kerusakan, tetapi juga perkembangan tumbuhan yang baru.2,3Penuaan kulit merupakan suatu proses kompleks yang dipengaruhi faktor internal dan eksternal serta melibatkan seluruh lapisan epidermis dan dermis.4,5 Tujuan dari kosmetik antipenuaan modern adalah untuk memperbaiki tampilan kulit dengan menstimulasi dan meregenerasi proses fisiologis alami demi perbaikan kondisi kulit dan perlindungan dari berbagai faktor yang menyebabkan penuaan, terlepas berapapun usia sesungguhnya. Kandungan yang menarik perhatian adalah plant stem cell, telah dinyatakan memberikan efek proteksi terhadap stem cell manusia dengan cara menstimulasi regenerasi kulit dan mencegah proses penuaannya.4 Penuaan KulitPenuaan adalah proses biologis yang tak terhindarkan, kompleks dan dinamis yang ditandai dengan kemunduran progresif dari berbagai sistem pada tubuh dan penurunan kapasitas cadangan fisiologis.5 Kulit manusia mengalami dua jenis penuaan yaitu penuaan intrinsik dan ekstrinsik. Penuaan intrinsik mencakup serangkaian perubahan fisiologis bertahap yang merupakan konsekuensi dari waktu ke waktu dan dipengaruhi genetik dan hormonal. Penuaan ekstrinsik merupakan perubahan struktural dan fungsional yang disebabkan oleh faktor eksogen, terutama paparan sinar matahari (disebut juga photoaging), alkohol, merokok, malnutrisi dan lingkungan yang merugikan, namun dalam kondisi tertentu masih dapat dihindari.5-7Proses penuaan kulit intrinsik ditandai dengan adanya proses penuaan seluler, penurunan kapasitas proliferasi, penurunan kemampuan perbaikan deoxyribonucleic acid (DNA), stres oksidatif dan mutasi gen.8 Fungsi sawar kulit terganggu akibat perubahan struktur filamen keratin dan penurunan filagrin.Dalam hormonal, hormon seks terutama estrogen mempengaruhi sintesis kolagen, asam hialuronat, elastin dan komponen lain dari matriks ekstraseluler. Bersama-sama, ketiga komponen ini memberikan tampilan kulit yang sehat dan muda.Perubahan biokimia yang terjadi pada kolagen, elastin dan komponen dasar kulit menyebabkan penuaan kulit.5,9 Umumnya terjadi pada area kulit yang terlindungi dari paparan sinar matahari dengan klinis yang relatif lebih ringan, ditandai dengan tampilan kulit kering, pucat dan kendur dengan kerutan halus dan atau berbagai bentuk neoplasma jinak.10Sumber terbesar penuaan ekstrinsik adalah akumulasi dan paparan sinar matahari pada area yang tidak terlindungi seperti wajah, leher, dada dan lengan ekstensor. Faktor lain yang berpengaruh adalah merokok, terbukti kadar matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) lebih tinggi pada perokok.5,6 Diet nutrisi seimbang memperlambat penuaan dengan menyediakan nutrisi, air dan oksigen yang diperlukan sel dalam pembelahan, mengirimkan informasi dan memperbaiki kerusakan.5 Photoaging atau penuaan kulit dini merupakan istilah yang digunakan untuk menggambarkan klinis dan histologi akibat paparan sinar matahari kronis.5-7,11 Peningkatan kerusakan dan penurunan produksi kolagen adalah landasan dari photoaging, ditandai dengan penampilan kulit yang kasar, kerutan, warna kulit menjadi pudar, telangiektasis, pigmentasi tidak merata, dan berbagai lesi jinak, premaligna dan neoplasma ganas.5,9-11 Stres oksidatif dan penuaanSalah satu teori penuaan melibatkan proses penuaan seluler atau apoptosis sekunder adalah stres oksidatif. Stres oksidatif merupakan kondisi ketidakseimbangan antara reactive oxygen species (ROS) dengan mekanisme antioksidan. Pertahanan antioksidan sistem enzimatik dan non-enzimatik pada kulit cenderung melemah seiring bertambahnya usia.5,10 Kerusakan oksidatif menyebabkan peningkatan pembentukan faktor-faktor yang berhubungan dengan stres, kemudian memicu proses penuaan intrinsik. Misalnya, hypoxia-inducible factor dan nuclear factor ĸB menginduksi ekspresi sitokin interleukin 1, interleukin 6, vascular endothelial growth factor (VEGF) dan tumor necrosis factor α (TNFα), yang telah terbukti merupakan regulator proinflamasi dan modulator penghancuran MMP. Selain itu, kerusakan oksidatif terhadap protein seluler bersamaan dengan penurunan aktivitas proteasom sejalan usia membentuk akumulasi kerusakan protein yang dapat mengganggu fungsi seluler normal.5Stres oksidatif juga mampu memodifikasi telomer yang awalnya bertahan terhadap degradasi, fusi atau rekombinasi abnormal.3,5 Pemendekan telomer adalah hasil dari ketidakmampuan DNA polimerase untuk mereplikasi pasangan basa akhir kromosom. Ketika mencapai ambang "sangat pendek", sel akan mengalami penuaan proliferatif atau apoptosis. Mekanisme umum penuaan intrinsik dan photoaging disebabkan oleh gangguan struktur siklus putaran normal pada akhir telomer. Pemaparan ini kemudian mengaktifkan pensinyalan p53 yang mengarah pada peristiwa penuaan proliferatif dan apoptosis.5Penuaan kulit merupakan proses kompleks yang melibatkan seluruh lapisan epidermis dan dermis, mencakup denaturasi protein dan penurunan fungsi regeneratif stem cell.3 Penurunan fungsi stem cell epidermis telah diamati berhubungan dengan telomer yang lebih pendek, yang mengurangi potensi proliferatif sebagai respon terhadap paparan UV.5 Plant Stem CellKarakteristik plant stem cellSalah satu teori Weismann mengenai penuaan menjelaskan bagaimana organisme multiselular menua melalui germ line yang imortal dengan akumulasi kerusakan lebih didistribusikan pada sel somatik. Tumbuhan tidak secara jelas memisahkan mana germ line dan sel somatik, sehingga menjadi pertanyaan apakah teori penuaan berlaku untuk tumbuh-tumbuhan. Plant stem cell memiliki tampilan seperti germ line, sementara jaringan tumbuhan yang mati pada saat musiman, seperti daun dan xilem, memiliki sifat seperti sel somatik. Bagaimana sebuah tumbuhan dapat mencapai usia yang ekstrem, plant stem cell mungkin memegang kunci dalam hal ini karena tumbuhan memiliki pasokan stem cell terus menerus.12Stem cell dipertahankan secara terus menerus melalui mekanisme pembaruan diri yang terjadi di dalam niches stem cell atau dediferensiasi struktur dewasa. Sel-sel ini memunculkan organ baru sehingga memungkinkan bertahan dalam kondisi ekstrem. Sebuah studi mengenai model embriogenesis somatik menunjukkan sistem yang menarik yaitu regenerasi tanaman dari protoplas mesofil sebagai jenis sel yang terpapar dan berkemungkinan dapat mengakumulasi kerusakan lalu berdediferensiasi menjadi sel pluripoten. Contoh model protoplas dari sel-sel mesofil yaitu Arabidopsis, dapat diinduksi dengan menambahkan phytohormones cytokinin dan auksin. Akar dan pucuknya dapat beregenerasi dari callus untuk menghasilkan tanaman dewasa dan memungkinkan untuk digunakan dalam perangkat molekuler genetik yang tersedia. 12Plant stem cell dikelompokkan menjadi niches yang disebut meristem, terdiri atas primer dan sekunder. Meristem primer adalah meristem apikal (pucuk pertumbuhan batang dan akar), meristem interkalari (sisipan) dan meristem germ. Meristem sekunder adalah bagian lateral yaitu kambium (smear) dan phellogen serta bagian traumatik (callus). Pada meristem apikal pucuk batang, proliferasi dan diferensiasi plant stem cell dikendalikan oleh banyak faktor, termasuk proses siklus putaran reversibel negatif antara produk ekspresi gen, yaitu protein WUSCHEL (WUS) dan CLAVATA3 (CLV3). Protein WUS disekresi oleh sel-sel pusat organisasi dan merupakan sinyal untuk proliferasi stem cell, sedangkan protein CLV3 disekresikan oleh stem cell dan terbatas pada area  WUS. Kelebihan stem cell menyebabkan CLV3 berlebihan dan merangsang pengurangan sekresi WUS sehingga sinyal proliferasi menurun. Namun, jika jumlah stem cell terlalu rendah (defisit CLV3), maka WUS akan meningkatkan jumlah stem cell.2,13Meristem traumatik (callus) muncul pada bagian tumbuhan yang terlukai, paling sering berdiferensiasi menjadi kambium. Fenomena penciptaan callus pertama kali dijelaskan oleh ahli botani Austria, Gottlieb Heberlandt pada tahun 1902. Dia menyatakan bahwa sel tumbuhan mampu meregenerasi seluruh tanaman dan percobaan pada tahun 1958, wortel berhasil dikloning dari sel wortel yang dibudidayakan secara in vitro. Proses pembuatan callus adalah satu tahap embriogenesis sel-sel somatik (pembentukan zigot tanpa pembuahan) atau disebut juga tumbuhan mengalami dediferensiasi menjadi stem cell yang mampu menghasilkan jaringan baru atau bahkan seluruh organ. Penelitian menunjukkan bahwa sitokin bertanggung jawab dalam memproduksi batang dari callus, sedangkan auksin bertanggung jawab memproduksi akar.2,13 Contoh lain adalah pada pucuk akar Arabidopsis sp., bagian pusatnya tidak aktif bermitosis namun dikelilingi oleh stem cell yang membentuk bagian distal, lateral serta bagian sel akar proksimal.12Kemampuan diferensiasi plant stem cell untuk dediferensiasi kembali menjadi status pluripotensial saat ini banyak dimanfaatkan untuk menghilangkan gejala penuaan kulit pada manusia dalam bentuk sediaan perawatan kulit atau prosedur kosmetik. Teknologi kultur plant stem cellTeknologi kultur sel tumbuhan memastikan pertumbuhan sel tumbuhan, jaringan atau organ dalam lingkungan dengan nutrisi yang bebas mikroba dan memungkinkan untuk sintesis zat aktif biologis. Kultur ini memungkinkan akses dengan material bebas polusi, mikroorganisme atau toksin, mampu di setiap musim, dengan kandungan zat aktif yang hampir sama di setiap bagian.4 Teknik kultur sel tumbuhan dengan metode perbanyakan plant stem cell bertujuan mendapatkan metabolit tumbuhan.3 Dasar biologis di dalam semua tumbuhan adalah reservoir stem cell yang pluripoten dan sel-sel dengan kemampuan berdediferensiasi (pluripoten). Dengan nutrisi yang tepat, callus dapat tumbuh dalam kultur dan dengan menggunakan stimulasi hormon yang tepat, mungkin dapat menstimulasi regenerasi tumbuhan dewasa (disebut sebagai teknik reproduksi mikro).4,13Langkah pertama adalah memilih bahan tumbuhan yang tepat (buah, daun atau akar). Selanjutnya jaringan tumbuhan disterilisasi dan direduksi menjadi fragmen mikroskopis (disebut "eksplan"). Eksplan ditempatkan pada cawan petri beserta nutrisi solid. Kultur dibuat dalam kondisi gelap (tidak berfotosintesis) dan disuplai oleh zat sumber karbon dan energi organik (seperti sakarosa), phytohormone (auksin dan sitokin), vitamin serta unsur mikro dan makro. Kemudian dipilih turunan sel dengan karakteristik biokimia dan metabolisme terbaik (produktif dalam waktu pembelahan terpendek), stabil dan seragam.Selanjutnya pembesaran volume biomassa yang disebut "scaling". Kultur suspense beradaptasi secara bertahap dimulai dari tabung (volume 200 mL) hingga dalam bioreaktor (volume 100 L). Proses fermentasi dipantau dengan pengukuran kadar gula, konduktivitas, tingkat pH, densitas optik, vitalitas sel dan isi metabolit sekunder seperti, asam ursolat.3,4,14Tahap akhir dari fermentasi adalah pengolahan biomassa yang diawali dengan pencampuran konten kultur dalam suspense, yang terdiri atas liposom, phenoxyethanol (pengawet) dan antioksidan (asam askorbat atau tokoferol). Selanjutnya, dilakukan homogenisasi tekanan tinggi, di mana dinding stem cell dihancurkan, komponen yang dimasukkan dilepaskan secara bersamaan komponen lipofilik ditutup di dalam liposom (lecithin), sedangkan komponen hidrofilik dilarutkan dalam fase air. Produk yang diperoleh adalah likuid berwarna kekuningan dan amber. Solusio ini berasal dari perusahaan Swiss Mibelle AG Biochemistry dan menamakan teknologi mereka PhytoCellTecTM (PCT).3,4,14,15   Plant stem cell versus ekstrak plant stem cellTerminologi merupakan hal yang sangat penting dalam hal penegasan cosmeceutical, yaitu pemahaman bahwa ketika istilah “plant stem cell” digunakan sebagai komposisi, sebenarnya mengacu pada ekstrak dari plant stem cell. Banyak perusahaan perawatan kulit mempromosikan produk mereka dengan mengklaim memanfaatkan teknologi stem cell.Ekstrak dari plant stem cell tidak dapat bertindak dengan cara yang sama seperti stem cell yang hidup.3 Menggabungkan ekstrak plant stem cell di dalam zat pembawa yang dapat membantu sel menembus hingga ke dalam kulit untuk memberikan manfaat kosmetik yang sebenarnya memerlukan teknologi yang tepat untuk mendapatkan potensi yang melekat dalam sediaan perawatan kulit.3,14Dengan pengaturan sedemikian rupa, kultur sel tumbuhan terdediferensiasi dapat mewarisi beberapa modifikasi epigenetik yaitu karakteristik biosintesis dan pertumbuhan jaringan yang sangat heterogen. Fakta ini memungkinkan untuk menghasilkan turunan sel tumbuhan dengan jumlah hampir tak terbatas dengan sifat phytochemical yang unik dan karakteristik tumbuh yang hampir sama dengan yang digunakan untuk inisiasi. Istilah “plant stem cell” dalam komposisi kosmetik sebenarnya mengacu pada kultur callus atau suspensi sel yang didapatkan dari ekstrak kultur sel tumbuhan yang berdediferensiasi ditambah solusio berteknologi tinggi yang mampu mempertahankan potensinya.14 1. 2. Ekstrak Plant Stem Cell sebagai Antipenuaan KulitEkstrak plant stem cell sebagai terapi regeneratif kulit Ekstrak terbaik dapat diperoleh dari plant stem cell yang biji atau buahnya mampu mempertahankan kesegaran dan reproduksibilitas dalam jangka waktu yang lama. Faktor penting yang harus dipertimbangkan selama pemilihan tanaman adalah habitatnya dalam kondisi lingkungan yang sulit atau kemampuannya untuk "menyembuhkan" tanaman lainnya.5 Pelopor dalam memproduksi plant stem cell untuk industri kosmetik adalah Mibelle AG Biochemistry company (Swiss), yang mengimplementasikan stem cell buah apel (PhytoCellTecTM Malus Domestica) dan dipublikasi pada tahun 2008. Pada studi klinis menggunakan krim PhytoCellTecTM Malus Domestica 2% selama 4 minggu, kerutan pada wajah berkurang.3 Sejak saat itu, Mibelle AG Biochemistry telah memperkenalkan ekstrak dari plant stem cell Vitis vinifera (PhytoCellTecTM Solar Vitis), Saponaria pumila (PhytoCellTecTM nunatak®) atau Argania spinosa (PhytoCellTecTM Argan) di pasar dalam bentuk suspensi yang memberikan efek antikerut serta meningkatkan aktivitas stem cell epidermis.21 Selain itu, terdapat bukti yang menunjukkan auksin tanaman memiliki efek regulasi terhadap panjang telomer.4Penting diketahui bahwa plant stem cell sangat sensitif terhadap faktor eksternal, seperti cahaya atau suhu. Dalam produk kosmetik, agar mereka dapat bertahan maka digunakan dalam bentuk ekstrak yang larut dalam lipid (diekstraksi dengan minyak) dan larut dalam air (diekstraksi dengan gliserol), ekstrak bubuk (dengan maltodekstrin), liposom, nanoemulsi atau suspensi.4,14 Aktivitas antioksidan dari ekstrak plant stem cellSeperti yang telah disebutkan di atas, radikal bebas dianggap sebagai senyawa aktif yang paling berperan dalam proses penuaan kulit. Ia merusak DNA dan membantu dehidrogenasi, hidroksilasi dan glikasi protein selain merusak lipid di stratum korneum. Akibatnya, kulit kehilangan elastisitas dan kapasitas dalam mengatur transepidermal water loss (TEWL) serta replikasi sel kurang efisien. Oleh karena itu, antioksidan adalah bahan baku penting dalam cosmeceutical.4 Ekstrak dari plant stem cell merupakan sumber senyawa antioksidan yang sangat baik, seperti polifenol, asam phenolic, flavonoid, triterpenes, karotenoid, stilbenes, steroidal saponin dan peptide.14Goutzourelas et al. mempelajari efek antioksidan senyawa phenolic dari ekstrak stem cell anggur (Vitis vinifera) pada sel endotel dan otot.Terapi ekstrak stem cell anggur konsentrasi rendah mampu meningkatkan status redoks sel. Trans-resveratrol, asam gallic, (+)-catechin, asam ferullic, asam caffeic, quercetin, asam coumaric dan kaempferol merupakan bahan utama aktivitas antioksidan dari ekstrak stem cell anggur. Sumber lain yang kaya senyawa phenylpropanoid, terutama isoverbascoside adalah ekstrak kultur sel daun Syringa Vulgaris.4,14 Tito juga melaporkan bahwa ekstrak stem cell tomat memiliki kandungan asam rutin, coumaric, protocatechuic dan chlorogenic yang lebih tinggi dari pada buah tomat dan memiliki kemampuan antioksidan lebih tinggi. Aktivitas antioksidan yang tinggi dari ekstrak stem cell raspberry juga telah dilaporkan oleh Barbulova dan rekannya. Selain senyawa polyphenolic, ditemukan juga banyak kandungan asam ferulic dan quercitin ramnoside.4Studi Bazylak dan Gryn membandingkan beberapa ekstrak plant stem cell dalam total konten polyphenolic dan scavenging radikal diphenyl picrylhydrazin (DPPH) pada ekstrak stem cell paper mulberry (Brussonetia kazinoki), anggur (Vitis vinifer), magnolsi (Magnolia sieboldii), teh hijau (Camelia sinensis), ginseng putih (Panax ginsgen) dan ginseng hidroponik. Hasilnya menunjukkan semua ekstrak memiliki aktivitas antioksidan serta yang paling tinggi dan efektif adalah teh hijau dan ginseng putih.3,17 KinetinSalah satu agen terpenting yang memberikan sifat antipenuaan pada ekstrak plant stem cell adalah kinetin (N6-furfuryladenine), suatu phytohormone cytokinin. Kinetin merupakan salah satu basa purin asam nukleat turunan adenin.18,19 Kinetin terbentuk secara alami dalam plant stem cell, misalnya, pohon pinus Australia (Casuarina equisetifolia) atau gingergrass (Cymbopogon martinii var. Motia). Konsentrasi kinetin yang sangat tinggi ditemukan dalam stem cell lemon (Citrus limon) dan raspberry (Rubus chamaemorus).4Kinetin dianggap sebagai antioksidan alami terkuat. Ia terlibat dalam induksi sintesis enzim regeneratif dan membentuk senyawa kompleks dengan ion tembaga (II) dan mengaktifkan superoksida dismutase. Kinetin juga melindungi DNA sel dengan menghambat pembentukan 8-oxo-dG, penanda kerusakan oksidatif yang terbentuk dari reaksi Fenton.18-21Faktor pertumbuhan alami ini adalah agen yang tepat untuk merangsang stem cell kulit. Menurut penelitian, ia memperbaiki fungsi sawar pada lapisan spinosum epidermis, merangsang keratinosit, menurunkan TEWL, yang memperbaiki pigmentasi dan mengurangi kerutan permukaan. Efek antipenuaan dari kinetin juga telah terbukti bermanfaat pada sel-sel endotel kulit yaitu dengan cara mengaktifkan proliferasi sel, menghambat penuaan sel dan menstimulasi zat-zat substansi proliferasi dan metaboliknya.4,20,21 SIMPULANTumbuhan memiliki umur panjang karena stem cell-nya mampu berdediferensiasi menjadi pluripoten dan dapat dimanfaatkan guna menghambat penuaan kulit manusia. Penggunaan plant stem cell memerlukan teknologi yang tepat agar mendapatkan potensi yang diharapkan dalam sediaan perawatan kulit. Ekstrak dari plant stem cell merupakan sumber senyawa antioksidan yang sangat baik seperti polifenol, asam phenolic, flavonoid, triterpenes, karotenoid, stilbenes, steroidal saponin dan peptida. Efek yang ditimbulkan adalah stimulasi fibroblas, perbaikan epidermis, perbaikan DNA sel serta melindungi kulit dari paparan sinar UV dan stres oksidatif sebagai antioksidan. Dibutuhkan penelitian lanjutan untuk menilai efektifitas dan keamanan ekstrak plant stem cell sebagai antipenuaan kulit. DAFTAR PUSTAKASlack JMW. What is a Stem Cell?. Dalam: The Science of Stem Cells. United States: John Wiley & Sons;2018.h.1-11.Fehér A. Somatic embryogenesis—stress-induced remodeling of plant cell fate. BBA-Gene Regulatory Mechanisms. 2015;1849(4):385-402.Trehan S, Michniak-Kohn B, Beri K. Plant stem cells in cosmetics: Current trends and future directions. FSOA. 2017;3(4):FS0026.Miastkowska M, Sikora E. Anti-Aging Properties Of Plant Stem Cell Extracts. MDPI Journal Cosmetics. 2018:5(55):1-8.Kerns ML, Chien AL, Kang Sewon. Skin Aging. Dalam: Kang S, Amagai M, Bruckner AL, Enk AH, Margolis DJ, McMichael AJ, dkk, penyunting. Fitzpatrick’s Dermatology in General Medicine. Edisi ke-9. New York: McGraw Hill. 2019.h.1779-91Baumann L, Saghari S. Photoaging. Dalam: Baumann L, Saghari S, Edmund W, penyunting. Cosmetic Dermatology. Edisi ke-2. New York: Mc Graw Hill; 2009.h.34-41.Jusuf NK. Broccoli flower extract (Brassica oleracea L. var.italica plenck) inhibits photoaging by increasing type I procollagen expression in human skin fibroblast. Int J PharmTech Res. 2016;9(3):114–8.Assaf H, Adly M, Hussein M. Aging and intrinsic aging; pathogenesis and manifestations. Dalam: Farage MA, Miller KW, Maibach HI, penyunting. Textbook of Aging Skin. Berlin: Springer; 2010:130-318.Poon F, Kang S, Chien AL. Mechanisms and treatments of photoaging. PPP. 2015;31(2):65-74.Rinnerthaler M, Bischof J, Streubel MK, Trost A, Richter K. Oxidative stress in aging human skin. Biomolecules. 2015;5(2):545-89.Singh J, Chopra D, Dwivedi A, Ray RS. Photoaging. Dalam: Photocarcinogenesis & Photoprotection. Singapore: Springer; 2018.h.65-75.Dijkwel PP, Lai AG, Hypothesis: Plant stem cell hold the key to extreme longevity. TMA. 2019;3:14-6.Moru´s M, Baran M, Rost-Roszkowska M, Skotnicka-Graca U. Plant stem cells as innovation in cosmetics. Acta Poloniae Pharmaceutica. 2014;71(5):701-7.Georgiev V, Slavov A, Vasileva I, Pavlov A. Plant cell culture as emerging technology for production of active cosmetic ingredients. EngLifeSci. 2018;18(11):779-98.Pavlović M, Radotić K. Cultured Plant Stem Cells as a Source of Plant Natural Products. Dalam: Animal and Plant Stem Cells. Cham: Springer;2017.h.211-216.Goutzourelas N, Stagos D, Spanidis Y, Liosi M, Apostolou A, Priftis A, et al. Polyphenolic composition of grape stem extracts affects antioxidant activity in endothelial and muscle cells. Mol. Med. Rep. 2015;12: 5846–56.Bazylak G, Gryn A. Antioxidant activity and total flavonoid content in variable phyto-stem cells extracts obtained by high-pressure homogenization method and assigned for use in biocosmetics. PlantaMed. 2015; 81(16):PW_211.An S, Cha HJ, Ko JM, Han H, Kim SY, Kim KS, et al. Kinetin improves barrier function of the skin by modulating keratinocyte differentiation markers. Ann Dermatol.2017;29:6–12.Voller J, Maková B, Kadlecová A, Gonzalez G, Strnad M. Plant hormone cytokinins for modulating human aging and age-related diseases. Dalam: Hormones in Ageing and Longevity. Cham: Springer; 2017.h.311-335.Kadlecova A, Makova B, Artal-Sanz M, Strnad M, Voller J. The plant hormone kinetin in disease therapy and healthy aging. Ageing research reviews. 2019;55:100958.Jabłońska-Trypuć A, Matejczyk M, Czerpak R. N6-benzyladenine and kinetin influence antioxidative stress parameters in human skin fibroblasts. Molecular and cellular biochemistry. 2016;413(1-2):97-107.