1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Indonesia sebagai negara kepulauan memiliki kawasan pesisir dan lautan luas dengan berbagai sumber daya hayati. Salah satu potensi sumber daya laut Indonesia adalah alga cokelat yang kaya akan komponen bioaktif. Selama beberapa dekade banyak penelitian yang berhasil menemukan komponen bioaktif baru dari organisme laut yang potensial bagi perkembangan industri makanan, kosmetik maupun farmasi (Vo & Kim, 2013). Organisme laut memiliki mekanisme biokimiawi dan fisiologis dalam memproduksi berbagai komponen bioaktif untuk reproduksi, komunikasi, bertahan terhadap predator, infeksi dan kompetisi (Ledesma & Herrero, 2014). Di dunia sekitar 1800 spesies alga cokelat telah diidentifikasi (Morya et al., 2012), sedangkan di Indonesia diketahui ada kurang lebih 134 spesies alga cokelat (Suparmi & Sahri, 2009). Jenis-jenis alga cokelat tersebut tumbuh secara alami dan pemanfaatannya masih belum optimal. Pengolahan lebih lanjut dari alga cokelat dengan mengekstrak senyawa esensial yang ada di dalamnya dapat meningkatkan kegunaan dan nilai ekonomisnya yang secara tidak langsung akan membantu meningkatkan perekonomian masyarakat pesisir. Di Indonesia beberapa jenis alga telah dibudidayakan dan dimanfaatkan secara ekonomis terutama kandungan karanginan dan agar dari alga merah. Jenis-jenis penghasil agar misalnya dari Gracillaria sp, Gelidium sp, Gelidiella sp dan Gelidiopsis sp, sedangkan penghasil karanginan yaitu Eucheuma spinosum dan Hypnea sp. Sedangkan budidaya jenis alga cokelat masih jarang dilakukan. Alga cokelat yang tumbuh secara alami cenderung hanya dimanfaatkan kandungan alginatnya misalnya
1
2
dari Sargassum sp (Hariyano, 2010). Di Jepang alga cokelat banyak dikonsumsi sebagai bahan makanan oleh masyarakat terutama jenis Laminaria sp. dan Undaria sp. Alga cokelat memiliki kandungan polisakarida dalam jumlah besar terutama pada bagian dinding selnya yaitu selulosa, alginat dan fukoidan, selain itu juga terdapat laminaran sebagai cadangan makanan. Diantara polisakarida pada alga cokelat, kandungan fukoidan saat ini banyak diteliti karena memiliki bioaktivitas yang luas diantaranya sebagai antioksidan, antiinflamasi, antikoagulan, imunostimulan dan antitumor (Li et al., 2008). Beberapa ekstrak fukoidan dari alga cokelat yang tumbuh didaerah subtropis telah dijual secara komersial terutama sebagai suplemen kesehatan. Alga cokelat merupakan penghasil fukoidan yaitu polisakarida sulfat yang mengandung persentase substansional terdiri dari L-fukosa dan ester sulfat dengan sejumlah kecil monosakarida yaitu galaktosa, xilosa, manosa, ramnosa dan asam uronat (Thinh et al., 2013). Lee et al. (2006) menyatakan bahwa fukoidan dari alga cokelat memiliki struktur sangat kompleks dengan komposisi kimia yang bervariasi pada tiap spesiesnya. Perbedaan komposisi kimia penyusun fukoidan tersebut dapat menyebabkan perbedaan tingkat bioaktivitasnya (Thinh et al., 2013). Hal ini menyebabkan semakin berkembangnya penelitian terkait eksplorasi fukoidan dari berbagai jenis alga cokelat dan korelasinya dengan tingkat bioaktivitasnya. Fukoidan sebagai antikanker merupakan topik penelitian yang sangat berkembang. Kanker merupakan salah satu penyebab utama kematian di seluruh dunia. Berbagai upaya dilakukan untuk mencari obat antikanker baru yang memiliki tingkat efektifitas tinggi, tidak merusak sel normal serta bekerja spesifik terhadap target tertentu (Nursid, 2012). Beberapa penelitian terkait bioaktivitas fukoidan sebagai antikanker telah dilakukan. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa fukoidan dari spesies
3
Eisenia bicyclis, Sargassum sp. dan Saccharina cichorioides tidak menyebabkan kematian sel kanker namun menghambat proliferasinya (Thinh et al., 2013). Fukoidan memiliki potensi dalam menginduksi apoptosis pada beberapa jenis sel kanker (Lee et al., 2012). Kim et al. (2010) melaporkan bahwa fukoidan dari Fucus vesiculosus dengan konsentrasi 100 µg/ml dapat menginduksi apoptosis pada sel kanker kolon HCT-15 dan HT-29. Induksi apoptosis oleh fukoidan juga terbukti pada beberapa sel kanker lainnya yaitu sel kanker payudara MCF-7, sel leukemia U937 dan sel limfoma HS-Sultan (Kim et al., 2010). Tingkat aktivitas sitotoksik fukoidan yang diekstrak dari alga cokelat bisa jadi berbeda antara spesies satu dan lainnya. Hal ini dikarenakan komposisi kimia penyusun fukoidan dari berbagai spesies alga cokelat yang bervariasi. Di Indonesia, beberapa spesies alga cokelat ditemukan melimpah. Eksplorasi fukoidan dari alga cokelat yang tumbuh di daerah tropis masih sangat terbatas penelitiannya. Oleh karena itu, penelitian dalam rangka eksplorasi sumber fukoidan dari alga cokelat spesies Sargassum cristaefolium, Turbinaria conoides, dan Padina fraseri yang melimpah di perairan Indonesia meliputi karakterisasi komponen kimia penyusunnya dan potensinya sebagai antikanker penting untuk dilakukan.
1.2 Permasalahan Permasalahan penelitian ini antara lain: 1. Bagaimana cara memperoleh fukoidan dari alga cokelat spesies Sargassum cristaefolium, Turbinaria conoides dan Padina fraseri? 2. Apakah ada perbedaan karakteristik komponen kimia penyusun fukoidan dari alga cokelat spesies Sargassum cristaefolium, Turbinaria conoides dan Padina fraseri?
4
3. Bagaimana aktivitas sitotoksik fukoidan dari alga cokelat spesies Sargassum cristaefolium, Turbinaria conoides dan Padina fraseri terhadap sel kanker kolon WiDr, sel kanker payudara MCF-7 dan sel normal Vero?
1.3 Tujuan Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah: 1. Mengekstraksi dan memurnikan fukoidan dari alga cokelat spesies Sargassum cristaefolium, Turbinaria conoides dan Padina fraseri. 2. Mengetahui karakteristik komponen kimia penyusun fukoidan dari alga cokelat spesies Sargassum cristaefolium, Turbinaria conoides dan Padina fraseri. 3. Mengetahui aktivitas sitotoksik fukoidan dari alga cokelat spesies Sargassum cristaefolium, Turbinaria conoides dan Padina fraseri terhadap sel kanker kolon WiDr, sel kanker payudara MCF-7 dan sel normal Vero.
1.4 Manfaat Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk menambah sumber informasi tentang potensi alga cokelat khususnya spesies Sargassum cristaefolium, Turbinaria conoides dan Padina fraseri yang memiliki kandungan fukoidan dengan bioaktivitasnya sebagai antikanker. Penelitian ini dapat menjadi dasar dilakukannya pengujian in vivo fukoidan sebagai antikanker yang berpotensi dijadikan produk farmasi untuk terapi kanker.
5
1.5 Keaslian Karakterisasi fukoidan dari beberapa spesies alga cokelat telah banyak diteliti di luar negeri misalnya dari spesies Undaria pinnatifida (Kim, et al., 2010; Lee, et al., 2006; Yang et al., 2008), Fucus serratus (Bilan, et al., 2006), Sargassum honery, Eclonia cava dan Costaria costata (Ermakova, et al., 2011) dan lainnya serta beberapa juga dilakukan di dalam negeri misalnya Sargassum crassifolium (Sinurat, 2011). Berbagai penelitian tersebut menunjukkan kompleksitas dan heterogenitas struktur fukoidan pada spesies alga cokelat. Keunikan struktur fukoidan tersebut diketahui mempengaruhi tingkat bioaktivitasnya. Fukoidan memiliki bioaktivitas yang luas diantaranya sebagai imunostimulan dan antikanker. Uji aktivitas fukoidan dari beberapa spesies alga cokelat telah diteliti dan diketahui dapat digunakan sebagai agen terapeutik kanker. Fukoidan mampu menghambat proliferasi dan menginduksi apoptosis pada sel kanker (Li et al., 2008). Fukoidan komersial yang berasal dari Fucus vesiculosus sering digunakan dalam penelitian uji aktivitas fukoidan sebagai antikanker. Eksplorasi sumber fukoidan dari alga cokelat yang ditemukan melimpah di Indonesia masih belum banyak diteliti. Karakterisasi dan uji aktivitas sitotoksik fukoidan dari alga cokelat spesies Sargassum cristaefolium, Turbinaria conoides dan Padina fraseri terhadap sel kanker kolon WiDr, sel kanker payudara MCF-7 dan sel normal Vero masih belum pernah diungkap dan dilaporkan dalam publikasi.
