2019 : Penandaan Molekuler Mikroalga Isolat Perairan Mangrove Bangkalan Penghasil Senyawa Astaxanthin melalui Gen BKT (Beta Karoten Ketolase) beserta Uji Daya Antioksidannya : Eksplorasi Potensi Nutraceutical berbasis Biodiversitas Lokal Pulau Madura
Abstract
Mikroalga merupakan mahkluk hidup yang digolongkan ke dalam protista berukuran renik yang hidup di perairan dengan spektrum luas yaitu dari perairan tawar, payau sampai laut, bersifat autotrof, heterotrof maupun mixotrof. Mikroalga yang bersifat autotroph membutuhkan karbon dioksida, nutrien dan cahaya untuk melakukan fotosintesis dengan bantuan pigmen klorofil. Beberapa mikroalga telah dilaporkan mengakumulasi astaxanthin sebagai respon terhadap kondisi stres lingkungan seperti radiasi, suhu dan salinitas yang tinggi. Astaxanthin merupakan salah satu antioksidan alami yang digunakan di bidang kesehatan dan akuakultur. Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menangkal oksidasi yang dilakukan oleh senyawa radikal bebas penyebab stress oksidatif yang menjadi pemicu timbulnya beberapa penyakit degeneratif seperti jantung, diabetes, stroke, hipertensi, arterosklerosis serta kanker. Stres oksidatif sendiri terjadi karena ketidakseimbangan antara oksidan dengan antioksidan dimana konsentrasi antioksidan jauh lebih rendah dibandingkan konsentrasi oksidan. Seperti pada tumbuhan, radikal bebas pada sel hewan berfungsi sebagai molekul pensinyalan dalam apoptosis, ekspresi gen dan transportasi ion. Tubuh manusia memiliki sistem pertahanan berupa sintesis senyawa antioksidan yang memelihara keseimbangan antara radikal bebas dengan stress oksidatif dengan mekanisme enzimatik dan nonenzimatik (SOD, CAT, glutathione GPx, glucose-6-phosphate dehydrogenase, vitamin A, coenzim Q, asam urat dan glutathione) (Carocho and Ferreira, 2013). Bagaimanapun saat terjadi disfungsi organ, dapat mengakibatkan produksi radikal bebas secara berlebihan, yang mengakibatkan terjadinya efek beracun pada DNA, lipid dan protein yang pada akhirnya akan mengakibatkan deregulasi metabolik, deregulasi jalur pensinyalan dan timbul kondisi patofisiologis (Zhang and Kauman, 2008). Pemberian antioksidan secara eksogenus atau mendorong kemampuan antioksidan endogenus telah menjadi metode yang menahan efek buruk stress oksidatif (Kasote et al, 2013). Selama dua dekade terakhir, terdapat kecenderungan menggantikan antioksidan artifisial dengan antioksidan alami yang hampir seluruhnya berasal dari tanaman terrestrial (Rong, 2010). Saat ini, mikroalga dipercaya dapat menjadi alternatif sumber antioksidan alami dengan keanekaragaman mikroalga yang lebih tinggi dibandingkan pada tanaman, sehingga penelitian mengenai eksplorasi organisme penghasil antioksidan sebagai nutraceutical beserta aktivitas antioksidan pada mikroalga penting dilakukan (Li et al, 2007) Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan isolat-isolat mikroalga dari perairan Mangrove Kecamatan Sepulu Bangkalan Madura yang berpotensi sebagai penghasil antioksidan astaxanthin dengan analisis molekuler gen BKT (Beta karoten Ketolase), mengetahui kekerabatan gen BKT pada isolat mikroalga yang didapatkan serta melakukan uji aktivitas antioksidan dengan metode ABTS. Sampling mikroalga dilakukan dengan metode horizontal towing di perairan Mangrove Kecamatan Sepulu Bangkalan Madura. Isolasi menggunakan metode dilusi hingga didapatkan pengenceran 10-3 dan streak plate yang dilanjutkan dengan pemurnian isolat. Ekstraksi DNA menggunakan CTAB 2% dan dilakukan uji kemurnian dengan perbandingan nilai absorbansi. Amplifikasi DNA menggunakan primer gen penanda BKT (beta karoten ketolase) dan dilakukan elektroforesis pada gel agarosa 2%. Gel agarosa yang mengandung DNA selanjutnya dipurifikasi dan dilakukan sekuensing serta analisis filogenetik untuk mengetahui kekerabatan gen BKT antar isolat mikroalga.