Produksi Biomasa Dan Ekstraseluler Polisakarida Porphyridium Cruentum Serta Aktivitas Antihiperglikemik Secara In Vivo

Abstract

Porphyridium cruentum merupakan mikroalga merah (Rhodophyta) yang dapat menghasilkan ekstraseluler polisakarida (EPs). Polisakarida diproduksi dalam sel kemudian dikeluarkan dan terakumulasi dalam media (ekstraseluler). Beberapa penelitian menunjukkan biomassa dan EPs P. cruentum memiliki aktivitas antihiperglikemik secara in vitro, sehingga perlu dikaji lebih lanjut mengenai aktivitas antihiperglikemik dan mekanismenya menggunakan hewan coba (in vivo). Tujuan dari penelitian ini yaitu menentukan pertumbuhan dan produksi EPs tertinggi pada kultivasi P. cruentum dengan fotoperiode berbeda, menentukan metode presipitasi dan pengeringan berdasarkan karakteristik EPs, menganalisis pengaruh pemberian biomassa dan EPs dengan dosis yang berbeda pada hewan coba dan menentukan mekanisme antihiperglikemik. Porphyridium cruentum dikultivasi menggunakan media Guilard pada fotoperiode 24:0, 18:6, 12:12 dan 06:18 jam (gelap:terang). Pertumbuhan diukur berdasarkan nilai densitas optik (OD) dan berat kering biomassa, sedangkan kurva produksi EPs ditentukan berdasarkan berat kering polisakarida hasil presipitasi etanol. Hasil pengamatan menunjukkan nilai OD dan berat kering biomassa tertinggi terdapat pada fotoperiode 24:0 jam dengan nilai masing-masing sebesar 0.876 dan 716.12 mg/L. Produksi EPs tertinggi diperoleh pada fotoperiode 12:12 jam dengan nilai sebesar 1.310 mg/L. Ekstraseluler polisakarida (EPs) dari media kultivasi P. cruentum dipresipitasi menggunakan etanol 96% atau KOH 5% dan dikeringkan menggunakan oven suhu 50 ˚C atau freeze dryer. Karakteristik EPs ditentukan berdasarkan rendemen, viskositas dan kelarutan EPs. Metode presipitasi dan pengeringan memberikan pengaruh yang berbeda nyata (p<0.05) terhadap rendemen dan kelarutan EPs. Presipitasi etanol dan pengeringan oven dapat memperoleh EPs dengan karakteristik rendemen 1.31 g/L, viskositas 32.72 cP dan kelarutan 97.6%. Pengujian aktivitas antihiperglikemik secara in vivo dilakukan pada tikus Sprague-Dawley jantan yang diinduksi diabetes menggunakan streptozotocin (STZ). Dosis biomassa yang diberikan yaitu 600, 1200 dan 1800 mg/kg berat badan (bb) tikus, sedangkan dosis EPs yaitu 150, 300 dan 450 mg/kg bb tikus. Pengamatan dilakukan selama 14 hari pada berat badan tikus, kadar gula darah, konsumsi pakan, dan dianalisis secara deskriptif. Gula darah hari ke-14, luasan pulau Langerhans, jumlah sel beta pankreas, tingkat kecerahan sel beta, tinggi vili usus dan aktivitas enzin SOD pada hari ke-14 dianalisis statistik. Berat badan tikus diabetes yang diberi biomassa mengalami penurunan seiring dengan peningkatan dosis biomassa yang diberikan, namun stabil pada tikus yang diberi EPs. Konsumsi pakan tikus diabetes yang diberi biomassa 1800 mg lebih tinggi dibanding 1200 mg dan 600 mg, sedangkan yang diberi EPs 150 mg lebih tinggi dibanding EPs 300 dan 450 mg. Tikus diabetes yang diberi biomassa cenderung tidak mengalami penurunan kadar glukosa, sedangkan yang diberi EPs mengalami penurunan sebesar 26% pada dosis 150 mg, 52% pada dosis 300 mg dan 53.5% pada dosis 450 mg. Dosis biomassa dan EPs memberikan pengaruh yang berbeda nyata (p<0.05) terhadap luasan pulau Langerhans dan tinggi vili usus, namun tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata (p>0.05) terhadap kadar gula darah, jumlah sel beta, tingkat kecerahan sel beta dan aktivitas enzim SOD. Pemberian biomassa dan EPs P. cruentum pada tikus diabetes dapat memperbaiki fungsi sel beta pankreas yang dilihat berdasarkan peningkatan luasan pulau Langerhans dan jumlah sel beta pankreas. Biomassa 1200 mg/kg bb dan EPs 450 mg/kg bb merupakan dosis terbaik pada aktivitas antihiperglikemik in vivo.