• +6221 4288 5430
  • +62 8118 242 558 (BIC-JKT)
  • +62 8118 242 462 (BIC-INA)
  • info@bic.web.id

Eksplorasi Bahan Aktif Farmasetikal dari Spirulina yang Dibiakkan dalam Serum Lateks


Abstrak

Antioksidan Spirulina platensis yang prospektif dikembangkan dari hasil kultur dalam serum lateks, yaitu asam g-linolenat (GLA), fikosianin, dan superoksida dismutase (SOD) telah diisolasi dan dikarakterisasi, meliputi subunit, BM (SDS-PAGE), dan komposisi asam aminonya/AA (HPLC). S. platensis mengandung GLA 0,75% dan asam linoleat, fikosianin 22%, dengan subunit allofikosianin (BM 20.000) dan c-fikosianin (BM 23.500), serta 18 jenis AA. Aktivitas SOD 1,5–2,8 juta U/kg, tersusun atas 9 jenis AA

Deskripsi

    Mikroalga hijau biru Spirulina platensis banyak digunakan sebagai suplemen pangan, pakan, bahan aktif kosmetika, dan obat. Mikroalga berjuluk “wonderful food” dan “magic food” ini mengandung gizi, vitamin dan bahan aktif yang relatif lengkap, antara lain protein (60-65%) dengan asam amino lengkap, vitamin (provitamin A, vitamin A, B1, B2, B3, B6, B12, D, E, K, asam pantotenat, biotin, asam folat dan inositol), mineral, karbohidrat, asam lemak esensial, serta antioksidan. Pada penelitian ini kandungan antioksidan dari biomassa sel S. platensis isolat lokal, yaitu asam gamma linolenat (GLA), fikosianin, dan superoksida dismutase (SOD), diisolasi dan dikarakterisasi. GLA bermanfaat sebagai pelembab kulit, penurun kolesterol, mengatasi sindroma prahaid, antitrombotik, mengobati eksema atopik, serta untuk kelancaran metabolisme tubuh. Fikosianin dapat digunakan sebagai eye shadow, eye liner, lipstick, antioksidan untuk menjaga kulit dari sengatan sinar UV, bahan pewarna untuk kit deteksi imunologi dan instrumen Fluorescens Activated Cell Sorter (FACS), serta untuk deteksi perangkat  HIV AIDS. Enzim SOD berfungsi untuk menangkal radikal bebas akibat radiasi sinar UV, sebagai makanan kesehatan, agen terapi kanker, anti penuaan dini, serta terapi inflamasi.

    Biomassa kering S. platensis  hasil kultur dalam serum lateks skala semipilot (3,5 m3) dan pilot (40 m3) diekstraksi Soxhlet dengan heksana, kemudian ekstrak dianalisis komposisi asam lemaknya dengan GC. Residu kemudian diekstraksi kocok dengan buffer fosfat untuk isolasi fikosianin dan SOD. Fikosianin didialisis dan dipisahkan subunitnya dengan teknik GPC. Karakterisasi fikosianin meliputi bobot molekul/BM (metode SDS- PAGE) dan komposisi asam aminonya (HPLC). SOD dimurnikan dengan GPC, kemudian dianalisis aktivitas antioksidan serta komposisi asam aminonya.           

    Hasil penelitian menunjukkan bahwa biomassa S. platensis mengandung GLA 0,75%, serta beberapa asam lemak lain termasuk asam linoleat yang esensial. Fikosianin dapat diisolasi dari biomassa S. platensis dengan ekstraksi kocok menggunakan larutan buffer pH 7 diikuti pengendapan dengan larutan (NH4)2SO4 55%. Hasil pemurnian kromatografi kolom alumina menghasilkan dua fraksi utama yang mengandung c-fikosianin. Filtrasi gel Sephadex G-200 menghasilkan tiga fraksi utama yang mengandung  c-fikosianin. Kandungan fikosianin S. platensis sebesar 22%, tersusun atas 18 jenis asam amino, yaitu (dalam mg/g) : asam aspartat (0,56), asam glutamat (1,100), histidina (1,191), lisina (1,912), arginina (2,589), serina (0,839), treonina (0,514), glisina (0,693), tirosina (0,047), glutamina (0,618), alanina (0,550), leusina (0,943), metionina (0,951), valina (1,141), prolina (0,677), triptofan (0,005), fenilalanin (1,002) dan isoleusina (1,412). Penambahan senyawa reduktor-oksidator dapat menurunkan secara lambat intensitas warna biru fikosianin. Fikosianin tersusun atas subunit allofikosianin (BM 20.000) dan c-fikosianin (BM 23.500). SOD S. platensis dapat diisolasi dengan cara ekstraksi menggunakan buffer fosfat pH 7,8, pengendapan bertingkat dengan (NH4)2SO4 40-80%, dialisis, dan dimurnikan dengan kromatografi kolom Sephadex G-200. Aktivitas SOD biomassa S. platensis mencapai 1,5- 2,8 juta unit per kg kering. Protein SOD murni hanya 2.3-2.4% dari protein total ekstrak intra sel yang larut buffer pH 7.8. Metaloenzim SOD memiliki BM total 149.520, tersusun atas subunit dengan BM 77.780 dan 71.740, yang mengandung sembilan jenis asam amino dengan komponen utama tirosin dan lisin. Logam yang dominan pada SOD adalah Zn, Fe dan Mn. Kofaktor sub unit besar terdiri dari Zn 72%, Fe 25%, Mn 2%, dan Cu 1%, sedangkan sub unit kecil mengandung Zn 55%, Mn 31%, Fe 14%, dan  Cu 4%. Stabilitas SOD S. platensis dicapai pada pH 7.5 dan suhu di bawah 25oC. Radiasi matahari berlebih dapat mendenaturasi SOD sehingga BM sub-unit-nya tinggal 19.260. Peluang komersialisasi produk bioaktif dari S. platensis tersebut untuk kesehatan dan kosmetika cukup prospektif karena terjaminnya ketersediaan bahan baku dan kualitas produk serta tingginya daya kompetitif terhadap produk impor. Penghargaan atas penelitian ini ditunjukkan dengan perolehan Ristek-MTIC Award pada tahun 2007.

 


Keunggulan Teknologi

- Teknologi budidaya Spirulina platensis dengan isolat lokal dalam media serum lateks ini telah memperoleh hak paten tahun 2007. Hal ini berarti teknologi yang patennya didaftarkan sejak tahun 2001 ini merupakan yang pertama kali dikembangkan.

- Isolasi bahan aktif farmasetikal dari biomassa Spirulina memerlukan keahlian khusus yang diperkirakan tidak mudah ditiru.

- Teknik isolasi bahan-bahan aktif Spirulina ini mampu menyediakan beberapa bahan aktif farmasetikal yang bernilai ekonomi tinggi, antara lain SOD senilai 20 ampul x US$ 200/ ampul, fikosianin senilai 220g x US$ 8-40 ribu/g, lipid kaya GLA senilai 1,1 ons x US$ 130/ ons atau GLA senilai 11g x US$ 125/g, semua berasal dari satu kilogram biomassa Spirulina kering. Di samping itu masih terdapat beberapa bahan aktif lain yang dapat dimanfaatkan seperti karotena (termasuk beta karotena yang merupakan provitamin A), serta berbagai vitamin lainnya yang sangat diperlukan masyarakat.

- Teknologi ini bersifat ramah lingkungan dengan memanfaatkan serum lateks pekat yang selama ini tidak dimanfaatkan dan bahkan merupakan limbah yang mencemari lingkungan untuk diubah menjadi produk bernilai ekonomi tinggi yang dapat menghemat devisa dan mengurangi ketergantungan impor. Hal ini berarti teknologi ini mampu mengubah masalah menjadi nilai tambah yang tinggi

- Teknologi ini memiliki potensi pengembangan inovasi lebih lanjut  yang sangat besar. Produk-produk bernilai ekonomi tinggi seperti kit deteksi imunologi dan instrumen Fluorescens Activated Cell Sorter (FACS), serta pendeteksi HIV-AIDS dapat dikembangkan dari produk biomassa Spirulina ini.

- Teknologi ini memiliki potensi ekspansi yang sangat besar dilihat dari banyaknya bahan aktif yang terkandung di dalam biomassa Spirulina. Masing-masing bahan aktif  dapat dikembangkan menjadi produk atau proses lebih lanjut.

- Resiko bisnis dengan teknologi ini relatif kecil, karena produk yang dihasilkan tidak mudah membusuk, dapat diawetkan selama beberapa tahun dalam kondisi yang memadai, sementara produk-produk yang dihasilkan memiliki pasar yang luas. 

- Hasil penelitian ini telah memperoleh pengakuan berupa penghargaan Ristek- MTIC Award pada tahun 2007 (Pemenang II)


Potensi Aplikasi

Teknologi ini dapat diaplikasikan untuk menyediakan bahan-bahan aktif farmasetikal bernilai tinggi untuk kosmetika, obat-obatan, dan suplemen makanan maupun suplemen pakan yang masih banyak diimpor