Penapisan Lektin dari Alga Hijau Asal Pantai Sepanjang, Y ogyakarta dan Binuangeun, Banten

PENAPISAN LEKTIN DARI ALGA HIJAU ASAL PANTAI

SEPANJANG, YOGYAKARTA DAN BINUANGEUN, BANTEN

ANISA FAHRIZA

BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Penapisan Lektin dari Alga Hijau Asal Pantai Sepanjang, Yogyakarta dan Pantai Binuangeun, Banten adalah benar karya saya dengan arahan dari pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Penelitian ini dibiayai oleh Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan (BBP4BKP) dari APBN tahun 2014. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan (BBP4BKP) dan Institut Pertanian Bogor (IPB).

Bogor, Pebruari 2015

Anisa Fahriza

ABSTRACK

ANISA FAHRIZA Screening Lectin of Green Algae from the Coastal of Sepanjang, Yogyakarta and Binuangeun, Banten. Guided by NUNIK SRI ARIYANTI and NURRAHMI DEWI FAJARNINGSIH.

Lectins are carbohydrate binding proteins that are reversible and have ability to agglutinate. Lectins derived from algae have several advantages, such as having low molecular mass, able to bind specific complex oligosaccharides and glycoproteins and they do not require divalent cations for their biological activity. This research aims to screen lectins of green algae from the coastal of Sepanjang, Yogyakarta and Binuangeun, Banten. This research consists of four stages: 1) sampling and identification of green algae; 2) extraction of the algal sample using Tris Buffer Saline (TBS) and Phosphate Buffer Saline (PBS); 3) hemagglutination test of the crude extract using rabbit eritrocytes and group A, B, and O of human eritrocytes, both native and enzyme treated erithrocytes; 4) analysis of total protein content using the BCA protein assay kits. Eleven species of green algae were collected and extracted. Five species of the algae (Cladhopora patentiramea, Ulva fasciata, Halimeda macroalba, Caulerpa racemosa var. macrophysa, dan

Halimeda micronesica) showed hemagglutination activity on human erithrocytes. However, hemagglutination test of the other species (Ulva reticulata, Caulerpa sertulaioides, Caulerpa racemosa var. peltata, Chaetopmorha crassa, Enteromorpha intestinalis, dan morfospecies 1.) showed negative result on human erithrocytes. The hemagglutination activity of all the algae was positive on rabbit erithrocytes. Hemagglutination activity of all the algae except Ulva fasciata and

Halimeda macroalba on the trypsin treated erithrocytes was lower than the native

erithrocytes. A total of 5 species of green algae which showed activity against human erythrocytes, specifically on either O, A, and B blood group. The high total protein content of the algal extract did not positively correlated with the hemagglutination activity.

ABSTRAK

ANISA FAHRIZA Penapisan Lektin dari Alga Hijau Asal Pantai Sepanjang, Yogyakarta dan Pantai Binuangeun, Banten. Dibimbing oleh NUNIK SRI ARIYANTI dan NURRAHMI DEWI FAJARNINGSIH.

Lektin merupakan protein yang mengikat karbohidrat secara reversible dan mempunyai kemampuan dalam aglutinasi. Lektin yang berasal dari alga memiliki kelebihan, antara lain: memiliki massa molekul rendah, mempunyai afinitas spesifik terhadap oligosakarida kompleks dan glikoprotein, serta tidak memerlukan kation divalen untuk aktivitas biologis. Penelitian ini bertujuan menapis lektin dari alga hijau asal Pantai Sepanjang, Yogyakarta dan Pantai Binuangeun, Banten. Penelitian ini terdiri atas empat tahap, yaitu: 1) eksplorasi dan identifikasi alga hijau; 2) ekstraksi alga hijau menggunakan Tris Buffer saline (TBS) dan Phospat Buffer Saline (PBS); 3) uji hemagglutinasi ekstrak kasar alga hijau menggunakan eritrosit kelinci dan eritrosit manusia golongan A, B, serta O, eritrosit kelinci dan manusia masing-masing dengan perlakuan enzim tripsin dan tanpa perlakuan enzim tripsin (native); 4) uji kadar protein menggunakan BCA protein assay kit. Cladhopora patentiramea, Ulva fasciata, Halimeda macroalba, Caulerpa racemosa var. marcophysa, dan Halimeda micronesica menunjukkan hasil positif terhadap eritrosit manusia. Alga hijau Ulva reticulata, Caulerpa sertulaioides, Caulerpa racemosa var. peltata, Chaetopmorha crassa, Enteromorpha intestinalis, dan morfospesies 1 tidak menunjukkan aktivitas hemagglutinasi. Alga hijau yang diuji menggunakan eritrosit kelinci semuanya menunjukkan aktivitas hemagglutinasi. Semua ekstrak kasar alga hijau kecuali

Ulva fasciata dan Halimeda macroalba mempunyai aktivitas hemagglutinasi terhadap eritrosit tripsin lebih rendah dibandingkan eritrosit native. Sebanyak 5 jenis alga hijau yang diekstraksi memiliki tingkat hemagglutinasi yang berbeda-beda pada darah manusia golongan O, A, dan B. Kadar protein total alga hijau yang tinggi tidak selalu menunjukkan hasil aktivitas hemagglutinasi yang tinggi.

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada

Departemen Biologi

PENAPISAN LEKTIN DARI ALGA HIJAU ASAL PANTAI

SEPANJANG, YOGYAKARTA DAN BINUANGEUN, BANTEN

ANISA FAHRIZA

BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Judul Skripsi: Penapisan Lektin dari Alga Hijau Asal Pantai Sepnjang, Y _ogykarta n _{Binuangeun, Banten}

Nma

M

: Anisa Fhriza

: G34100068

Dr Nunk Si MSi

Pembimbing I

Tanggal Lulus:

_"2

7 ceo . - U

Disetujui oleh

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini merupakan bagian dari proyek penelitaian Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan (BBP4BKP) yang dibiayai oleh APBN 2014.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Nunik Sri Ariyanti, MSi dan Nurrahmi Dewi F. SSi, M.Biotech (adv) selaku pembimbing skripsi, Dr Kanthi Arum Widayati, MSi selaku penguji skripsi, Dr Ekowati Chasanah, MSc serta staf BBP4BKP. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua, keluarga, dan teman-teman (Idha, Dhia, Tya, Mita, Ismi, dan Melly) sehingga karya tulis ini dapat selesai dengan baik. Penulis menyadari masih banyak kesalahan dan kekurangan dalam penulisan karya tulis ini, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk penulisan lainya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Pebruari 2015

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

METODE 2

Bahan 2

Prosedur Penelitan 2

HASIL DAN PEMBAHASAN 4

Uji Hemaglutinasi Total Kadar Protein

SIMPULAN 9

DAFTAR PUSTAKA 9

LAMPIRAN 15

RIWAYAT HIDUP 21

DAFTAR TABEL

1 Pengenceran maksimal ekstrak alga hijau dari Pantai Sepanjang

Yogyakarta dan Pantai Binuangeun Banten yang menunjukkan aktivitas hemagglutinasi pada sampel eritrosit native dan eritrosit tripsin dari darah manusia golongan A, B, O serta darah kelinci

2 Total kadar protein alga hijau dari Pantai Sepanjang, Yogyakarta dan Pantai Binuangeun, Banten

DAFTAR LAMPIRAN

1 Hasil identifikasi alga hijau dari pantai Sepanjang, Yogyakarta dan

Binuangeun, Banten 15

2 Kurva standar protein BSA (Bovine Serum Albumin) dengan pelarut

Phospate Buffer Saline (TBS) 18

3 Kurva standar protein BSA (Bovine Serum Albumin) dengan pelarut

Tris Buffer Saline (PBS) 19

1 Hasil pengukuran total kadar protein sampel alga hijau asal Pantai Binuangeun Banten dan Pantai Sepanjang Yogyakarta

5

8

1

PENDAHULUAN

Indonesia merupakan salah satu negara maritim yang mempunyai prospek yang baik untuk mengembangkan dan mengoptimalkan sumber hayati kelautan. Salah satu sumber daya hayati kelautan yang melimpah di Indonesia adalah alga. Alga yang berukuran besar (makroalga) tergolong dalam tiga kelompok, yaitu alga hijau (Chlorophyta), alga coklat (Phaeophyta), dan alga merah (Rhodophyta) (Kadi 2004). Alga hijau merupakan divisi terbesar dari semua divisi alga, sekitar 6500 jenis anggota divisi ini telah berhasil diidentifikasi (Verheij 1993).

Alga hijau mempunyai ciri-ciri: mengandung pigmen klorofil a dan b, karoten, santhofil, serta memiliki tilakoid. Persedian makanan alga hijau berupa kanji (starch), lemak, protein, dan asam amino. Thallus berwarna hijau tua, hijau muda, hijau transparan, hijau kehitam-hitaman, dan hijau kekuning-kuningan. Thallus berbentuk lembaran, batangan, bulat, dan gepeng. Thallus bersifat lunak dan keras. Kandungan kimia esensial yang paling menonjol pada alga hijau adalah vitamin C (Kadi 2004). Banyak jenis alga hijau telah diketahui mengandung lektin (Sharon 2007).

Lektin merupakan protein non imun alami yang mengikat karbohidrat secara

reversible dan mempunyai kemampuan dalam aglutinasi eritrosit atau mengikat polisakarida dan glikoprotein (Goldstein et al. 1980). Beberapa peranan lektin di bidang biologi, yaitu pengenalan protein-karbohidrat, komunikasi sel, pertahanan diri sel terhadap antigen, mencegah metastasis tumor, mencegah inflamasi melebar (Cavada et al. 2001), dan perkembangan sel (Sharon dan Lis 2004). Saat ini lektin juga dipelajari secara ekstensif di bidang medis, hal ini disebabkan beberapa lektin yang telah diisolasi menunjukkan aktivitas tinggi anti-HIV (Sato

et al. 2007) dan aktivitas antibiotik (Liao et al. 2003).

Lektin secara alami ditemukan pada manusia, hewan, tumbuhan, dan alga. Salah satu jenis alga yang mengandung lektin adalah alga hijau (Sharon 2007). Secara umum lektin yang berasal dari alga berbeda dari lektin yang berasal dari tumbuhan atau pun hewan. Lektin yang berasal dari alga memiliki beberapa kelebihan, yaitu mempunyai massa molekul rendah dibandingkan lektin yang berasal dari tumbuhan dan hewan, selain itu lektin dari alga memiliki afinitas spesifik terhadap oligosakarida kompleks, dan glikoprotein. Sebagian dari lektin alga juga tidak memerlukan kation divalen untuk aktivitas biologis (Rogers dan Hori 1993).

Isolasi dan karakterisasi kandungan lektin telah dilakukan pada beberapa jenis alga, yaitu: Ulva lactuca L (Sampaio et al. 1998), Pterocladiella capillacea

(Oliveara et al.2002), Vidalia obtusiloba (Melo et al. 2004), Bryopsis plumosa

(Kim et al.2005), Eucheuma serra (Hori et al. 2007), Gracilaria crassa harvey (Mangaiyarkarasi et al. 2013). Namun demikian belum ada laporan penapisan lektin dari alga hijau di Indonesia. Penapisan lektin pada alga dapat dilakukan menggunakan uji hemagglutinasi. Kelebihan uji ini adalah relatif murah, mudah, dan cepat untuk dilakukan dibandingkan menggunakan enzyme-linked adsorbent assay (ELISA) (Teng et al. 2008).

2

hemaggultinasi dari tinggi ke rendah, yaitu: darah kelinci, domba, ayam, dan manusia (Hung et al. 2012). Hasil positif uji hemagglutinasi yang menunjukkan adanya lektin yang terkandung pada alga ditandai dengan terjadinya agglutinasi eritrosit (Teixeira et al. 2012).

Penelitian ini bertujuan menapis lektin dari ekstrak alga hijau yang berasal dari pantai Binuangeun, Banten dan Sepanjang, Yogyakarta menggunakan uji hemagglutinasi. Ekstraksi dilakukan menggunakan dua macam buffer (PBS dan TBS). Uji hemagglutinasi menggunakan eritrosit kelinci dan eritrosit manusia golongan darah A, B, dan O masing-masing dengan perlakuan enzim tripsin dan tanpa perlakuan enzim (native).

METODE

Bahan Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu alga hijau hasil eksplorasi dari Pantai Sepanjang, Yogyakarta dan Binuangeun, Banten. Alga hijau yang berasal dari Pantai Sepanjang Yogyakarta, yaitu: Cladhopora patentiramea, Ulva fasciata, Ulva reticulata. Alga hijau yang berasal dari Pantai Binuangeun Banten, yaitu: Enteromorpha intestinalis, Caulerpa sertulaioides, Caulerpa racemosa var. peltata, Caulerpa racemosa var. Marcophysa, Halimeda micronesia, Halimeda macroalba, Chaetomorpha crassa, dan morfospesies 1 (nama spesies belum dapat didentifikasi) (Lampiran 1).

Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian ini terdiri atas empat tahap, yaitu: eksplorasi dan identifikasi jenis alga, ekstraksi, uji hemagglutinasi, dan uji total kadar protein.

Eksplorasi dan identifikasi jenis alga. Pengambilan sampel alga hijau dilakukan dengan cara road sampling di Pantai Binuangeun Banten dan Pantai Sepanjang Yogyakarta. Alga hijau hasil road sampling kemudian dimasukkan ke dalam plastik clip dan disimpan di dalam cold box. Setelah sampai di laboratorium alga hijau dipindahkan ke cold storage dengan suhu -200C sampai akan dilakukan ekstraksi. Identifikasi sampel alga dilakukan oleh Pusat Penelitian Oseanografi LIPI Jakarta.

3

dipisahkan antara supernatan dan pelet. Ekstrak kasar alga yang berupa supernatan disimpan pada suhu -200C hingga akan dilakukan pengujian (Praseptiangga 2012).

Uji hemagglutinasi. Uji ini dilakukan menggunakan eritrosit manusia dan eritrosit kelinci. Eritrosit manusia yang digunakan dari golongan darah A, B, dan O. Masing-masing sampel eritrosit terdiri atas dua macam, yaitu: eritrosit native

(eritrosit tanpa perlakuan tripsin) dan eritrosit dengan perlakuan enzim tripsin. Sampel eritrosit manusia diperoleh dari PMI DKI Jakarta. Eritrosit kelinci diperoleh dari pembuluh vena pada telinga kelinci.

Penyiapan sampel eritrosit untuk uji hemagglutinasi dilakukan dengan pemurnian sampel eritrosit dari komponen darah lainya dilakukan sebagai berikut: sebanyak 10 ml eritrosit dari darah manusia golongan A, B, O, dan eritrosit kelinci masing-masing dimasukkan ke dalam test tube dan ditambahkan 0,85% NaCl sampai 45 ml (v/v) kemudian disentrifus dengan kecepatan 2500 rpm, 40C selama 5 menit untuk pemurnian. Supernatan yang terbentuk dibuang sedangkan endapan yang terbentuk dimurnikan kembali menggunakan NaCl 0,85% sebanyak 3-4 kali. Setelah pemurnian, dibuat larutan 2% eritrosit pada NaCl 0,85% untuk eritrosit native. Sedangkan penyiapan sampel eritrosit untuk perlakuan darah mengandung tripsin, endapan eritrosit yang telah dimurnikan ditambah 5 ml enzim tripsin 0,5% kemudian ditambahkan 0,85% NaCl sampai 50 ml v/v) selanjutnya dikocok dan diinkubasi pada suhu 370C selama 90 menit dan setiap 30 menit sekali dilakukan pengocokan. Setelah diinkubasi 2% eritrosit dimurnikan kembali menggunakan 0,85% NaCl sebanyak 3-4 kali. Endapan yang terbentuk selanjutnya ditambahkan 0,85% NaCl sampai 45 ml (v/v) (Praseptiangga 2012).

Mikro-titer plate (96 well) disiapkan untuk uji hemagglutinasi. Sebanyak 25 µL NaCl 0,85% ditambahkan pada sumur 2 sampai 9 setiap barisnya. Sampel ekstak alga sebanyak 25 µL dimasukkan pada sumur 1 untuk perlakuan ekstrak murni tanpa pengenceran dan sumur 2 untuk pengenceran tingkat pertama. Selanjutnya mulai pada sumur ke 3 sampai ke 10 dilakukan pengenceraan bertingkat tingkat 2 sampai dengan 8 dengan cara memipet 25 µL sampel yang telah diencerkan dari sumur sebelumnya ke sumur berikutnya. Suspensi 2% eritrosit ditambahkan ke setiap sumur pada mikro-titer plate (96 well, U bottom)

selanjutnya diresuspensi. Campuran diinkubasi selama 30 menit pada suhu kamar (280C) kemudian diamati terjadinya agglutinasi.

Hasil positif dari uji hemagglutinasi ditandai dengan eritrosit yang tidak mengendap di dasar sumur membentuk titik. Hal ini terjadi karena lektin membentuk ikatan dengan karbohidrat di permukaan sel eritrosit. Hasil negatif dari uji hemagglutinasi ditunjukkan dengan eritrosit mengendap di dasar sumur membentuk titik karena karbohidrat dipermukaan eritrosit tidak diikat oleh lektin (Stanley 2002). Aktivitas hemagglutinasi ditentukan berdasarkan konsentrasi terkecil (pengenceran tertinggi) sampel yang masih menyebabkan agglutinasi pada eritrosit. Semakin besar konsentrasi sampel yang dibutuhkan untuk membuat darah teragglutinasi menunjukkan aktivitas hemagglutinasi semakin rendah, sebaliknya semakin kecil konsentrasi yang dibutuhkan untuk mengagglutinasi sel darah maka semakin tinggi aktivitas hemagglutinasi (Rahmasari 2009).

Uji total kadar protein. Uji ini dilakukan menggunakan BCA protein assay kit. Uji total kadar protein bertujuan mengetahui kadar protein ekstrak kasar alga hijau. Sebanyak 20 µL standar atau sampel dimasukkan ke dalam sumur pada

4

dalam masing-masing sumur Mikro-titer plate dan dicampur dengan cara digoyang selama ± 30 detik. Selanjutnya mikro-titer plate ditutup dan diinkubasi pada suhu 370C selama 30 menit. Setelah didinginkan selama 5 menit pada suhu ruang, mikro-titer plate dibaca menggunakan spektofotometer pada panjang gelombang 562 nm.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Uji Hemagglutinasi

Ekstrak kasar alga hijau menunjukkan aktivitas hemagglutinasi yang berbeda pada eritrosit kelinci dan eritrosit manusia. Uji hemagglutinasi ekstrak alga hijau menggunakan eritrosit kelinci menunjukkan hasil positif, meskipun uji hemagglutinasi ekstrak alga hijau yang sama menggunakan eritrosit manusia menunjukkan hasil negatif. Sebanyak 10 jenis alga hijau yang diekstraksi pada penelitian ini semuanya menunjukkan aktivitas hemagglutinasi terhadap eritrosit kelinci. Selain itu konsentrasi ekstrak kasar alga hijau yang dibutuhkan untuk mengagglutinasi eritrosit kelinci cenderung lebih kecil dibandingkan konsentrasi ekstrak kasar alga hijau yang dibutuhkan untuk mengagglutinasi eritrosit manusia, kecuali ekstrak kasar Caulerpa racemosa var. marcophysa. Hal ini menunjukkan lektin pada ekstrak alga yang diuji, mempunyai aktivitas hemagglutinasi yang lebih tinggi pada eritrosit kelinci dibandingkan eritrosit manusia. Aktivitas hemagglutinasi terhadap eritrosit kelinci lebih tinggi dari pada golongan darah manusia juga diperoleh pada ekstrak beberapa makroalga dari Vietnam (Hung et al. 2012).

Uji hemagglutinasi menggunakan eritrosit manusia menunjukkan hasil positif pada 5 dari 10 jenis alga hijau yang diekstraksi. Alga hijau yang mempunyai aktivitas hemagglutinasi terhadap eritrosit manusia, yaitu:

Cladhopora patentiramea, Ulva fasciata, Halimeda macroalba, Caulerpa racemosa var. macrophysa, dan Halimeda micronesica. Alga hijau lainya, yaitu:

Ulva reticulata, Caulerpa sertulaioides, Calulerpa racemosa var. peltata,

Chaetopmorha crassa, Enteromorpha intestinalis, dan morfospesies 1 tidak menyebabkan agglutinasi pada eritrosit manusia (Tabel 1).

Sebanyak 5 jenis alga hijau yang menunjukkan aktivitas hemagglutinasi terhadap eritrosit manusia memiliki tingkat hemagglutinasi yang berbeda-beda pada golongan darah O, A, dan B. Alga hijau Cladhopora patentiramea

mempunyai aktivitas hemagglutinasi yang tinggi pada golongan darah O dan golongan darah A, tetapi mempunyai aktivitasnya rendah pada golongan darah B yang diberi perlakuan enzim tripsin dan tanpa perlakuan enzim tripsin (native).

Ulva fasciata tidak banyak berbeda aktivitas hemagglutinasinya pada golongan darah O, A, dan B tripsin maupun native. Alga hijau Caulerpa racemosa var.

marcophysa hanya terjadi pada eritrosit manusia golongan darah O dan A native

yang diekstrak menggunakan buffer PBS. Aktivitas hemagglutinasi ekstrak kasar

5

macroalba hanya menunjukkan aktivitas hemagglutinasi rendah pada golongan darah O dan A serta tidak menunjukkan aktivitas hemagglutinasi pada golongan darah B.

Beberapa lektin bersifat spesifik terhadap golongan darah. Lektin yang berasal dari alga Enteromorha lingulata bersifat spesifik terhadap golongan darah B dan Gigartina skottsbergii spesifik terhadap golongan darah A sedangkan lektin dari Palmaria decipiens tidak spesifik terhadap golongan darah (Souza et al.

2007). Setiap golongan darah mempunyai susunan gula yang spesifik. Golongan darah O tersusun atas fukosa, golongan darah A tersusun atas fukosa dengan gula N-asetil galaktosamin, golongan darah B memiliki fukosa dengan gula D-galaktosamin. Golongan darah AB memiliki susunan fukosa dengan N-asetil galaktosamin D-galaktosamin (Morgan dan Watkins 2000). Adanya interaksi spesifik antara lektin dengan karbohidrat eritrosit memainkan peranan penting dalam penelitian antigen yang berkaitan dengan sistem golongan darah ABO (Teixeira et al. 2012).

Tabel 1 Pengenceran maksimal ekstrak alga hijau dari Pantai Sepanjang Yogyakarta dan Pantai Binuangeun Banten yang menunjukkan aktivitas hemagglutinasi pada sampel eritrosit native dan eritrosit tripsin dari darah manusia golongan A, B, O serta darah kelinci

Nama jenis Asal Sampel Buffer

6 eritrosit golongan darah manusia B yang diberi perlakuan enzim tripsin, ON= eritrosit golongan darah manusia O native, OT= eritrosit golongan darah manusia O yang diberi perlakuan enzim tripsin, KN= eritrosit kelinci native, KT= eritrosit kelinci yang diberi perlakuan enzim tripsin.

Semua ekstrak kasar alga hijau kecuali Ulva fasciata dan Halimeda macroalba mempunyai aktivitas hemagglutinasi terhadap eritrosit tripsin lebih rendah dibandingkan eritrosit native. Hasil ini berbeda dengan penelitian-penelitian sebelumnya yang menyatakan eritrosit yang diberi perlakuan enzim tripsin lebih tinggi aktivitas hemagglutinasinya dibandingkan eritrosit native

(Benedives et al. 1999, Souza et al. 2007, Hung et al. 2010). Perlakuan enzim tripsin pada eritrosit yang digunakan untuk uji hemagglutinasi dapat meningkatkan sensitivitas aktivitas hemagglutinasi lektin terhadap eritrosit. Hal ini disebabkan tripsin membuang glikoprotein pada permukaan membran eritrosit sehingga lektin lebih mudah mengagglutinasi eritrosit (Hung et al. 2010 dan Fernandes et al. 2011).

Penelitian lain menyebutkan lektin yang berasal dari Phaseolus vulgaris

yang diuji menggunakan eritrosit yang diberi perlakuan enzim tripsin juga memiliki aktivitas hemagglutinasi yang lebih rendah dibandingkan eritrosit native

(tidak diberi perlakuan enzim). Adanya senyawa anti tripsin (polifenol) yang terdapat dalam Phaseolus vulgaris terbukti mengurangi aktivitas hemagglutinasi (Fernandez et al. 1982). Lektin yang berasal dari misellia cendawan Grifola frondosa juga menunjukkan aktivitas hemagglutinasi yang lebih rendah pada eritrosit tripsin dibandingkan eritrosit native tetapi penyebabnya belum diketahui (Olga et al. 2013).

7

oleh struktur acak protein sehingga lektin kesulitan dalam mengikat karbohidrat permukaan sel eritrosit (Prih Sarnianto 15 Agustus 2014, komunikasi pribadi).

Ekstraksi alga hijau menggunakan 2 buffer yang berbeda (TBS dan PBS) tidak selalu menyebabkan hasil uji hemangglutinasi yang berbeda. Sebanyak 10 jenis yang diuji, 9 jenis tidak menunjukkan aktivitas hemagglutinasi yang berbeda jika diekstraksi menggunakan dua jenis buffer yang berbeda (buffer TBS dan PBS) sedangkan 1 jenis alga hijau Cladhopora patentiramea menunjukkan aktivitas hemagglutinasi berbeda jika diekstrasi menggunakan buffer TBS dan PBS. Cladhopora patentiramea yang diekstraksi menggunakan PBS menunjukkan aktivitas hemagglutinasi yang lebih tinggi dibandingkan Cladhopora patentiramea yang diekstraksi menggunakan TBS. Hal ini disebabkan karena kadar protein protein total Cladhopora patentiramea lebih tinggi ketika diekstraksi menggunakan buffer PBS. Sedangkan jenis alga yang lain buffer TBS dan PBS tidak berpengaruh nyata pada aktivitas hemagglutinasi.

Total Kadar Protein

Sebanyak 10 jenis alga yang telah diuji aktivitas hemagglutinasinya dilakukan uji kadar total protein menggunakan metode PierceTM BCA Protein Assay Kit (Lampiran 2, 3, 4). Alasan menggunakan metode ini karena metode ini cukup akurat dengan pengerjaan yang relatif singkat dan mudah dibandingkan dengan metode Bradford, Kjeldahl, dan Lowry (Lewis et al. 1951). Tujuan dari pengukuran kadar total protein yaitu untuk mengetahui kandungan protein total pada ekstrak kasar alga hijau.

Pelarut yang digunakan untuk mengekstraksi protein dari makro alga, pada penelitian ini yaitu: PBS (Phospat buffer saline) pH 7 dan TBS (Tris buffer saline) 150 mM NaCl PH 7. Alasan menggunakan buffer PBS dan TBS dalam penelitian ini karena kedua buffer ini sering digunakan dalam percobaan biologi sel untuk mempertahankan osmolaritas sel karena mengandung ion garam yang mempertahankan pH. Ion Na+ dan Cl- yang terkandung dalam kedua buffer ini mempunyai peranan dalam menjaga osmolaritas ekstraseluler sedangkan ion Phospat yang terdapat pada kedua buffer ini berfungsi menyeimbangakan osmolaritas intraseluler. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan ekstraksi protein alga, yaitu suhu, pelarut organik dan enzim yang dapat merusak protein (Walsh 2002).

Ekstraksi alga hijau menggunakan buffer TBS dan PBS menghasilkan kadar total protein yang berbeda. Buffer TBS lebih baik untuk mengekstraksi protein alga hijau Caulerpa sertulaioides, Chaetomorpha crassa, dan morfospesies 1 karena ekstraksi alga tersebut menggunakan buffer TBS menghasilkan kadar protein yang lebih tinggi. Sebaliknya protein alga hijau Cladhopora patentiramea, Halimeda macroalba lebih baik diekstraksi menggunakan buffer PBS dibandingkan buffer TBS. Alga Ulva fasciata, Ulva reticulata, Enteromorpha intestinalis, Caulerpa racemosa var. marcophysa, Caulerpa racemosa var.

peltata, dan Halimeda micronesica tidak berbeda nyata apabila diekstraksi menggunakan buffer TBS maupun PBS (Tabel 2).

8

micronesica (Tabel 2). Kandungan protein kasar satu jenis alga hijau dari habitat yang berbeda kemungkinan memiliki total kadar protein yang berbeda. Hal ini kemungkinan terjadi karena adanya perbedaan kandungan mineral pada habitat makro alga tersebut. Kondisi lingkungan yang optimal juga membuat alga tumbuh subur dan menghasilkan metabolit primer (misal protein) yang banyak untuk pertumbuhan dan perkembangan alga (Polat dan Ozugal 2008). Selain itu, rusaknya protein karena terdenaturasi saat alga dibersihkan juga dapat mempengaruhi total kadar protein alga tersebut.

Total kadar protein ekstrak alga yang telah dipresipitasi dapat digunakan untuk mengukur aktivitas hemagglutinasi alga secara kuantitatif. Pengukuran aktivitas hemagglutinasi secara kuantitatif dilakukan dengan cara membagi total kadar protein yag diperoleh dengan pengenceran tertinggi sampel alga yang masih menunjukkan aktiviitas hemagglutinasi (Benevides et al. 1999). Pengukuran aktivitas hemaggluinasi secara kuantitatif pada penelitian ini tidak dilakukan karena ekstrak alga hijau yang diukur kadar proteinya merupakan ekstrak kasar (belum dilakukan presipitasi protein).

Kadar protein total alga hijau yang tinggi tidak selalu menunjukkan hasil aktivitas hemagglutinasi yang tinggi. Alga hijau Chaetomorpha crassa yang memiliki kadar total protein tertinggi setelah diuji aktivitas hemagglutinasi menggunakan eritrosit manusia dari golongan A, B, dan O tidak memberikan hasil positif atau tidak terjadi agglutinasi pada eritrosit (Tabel 1, 2). Hal ini kemungkinan disebabkan pengukuran total kadar protein menggunakan ekstrak kasar alga hijau sehingga protein selain lektin yang terkandung pada alga hijau juga ikut terukur kadar proteinnya.

Tabel 2 Total kadar protein alga hijau dari Pantai Sepanjang (Yogyakarta) dan Pantai Binuangeun (Banten)

Asal

sampel Nama Jenis

Kadar rata-rata ± standar deviasi

protein total (µg/ml) Uji t

(alpha=0.05)

TBS PBS

Pantai

Sepanjang Cladhopora patentiramea 476.800±0.026 742.033±0.031 2.02E-07

Ulva fasciata 461.483±0.056 498.383±0.023 0,292*

Ulva reticulata 321.883± 0.189 508.050±0.130 0,140* Pantai

Binuangeun Enteromorpha intestinalis 216.367±0.032 336.867±0.066 0,009*

Morfospesies 1 701.133±0.066 448.800±0.100 0,001

Caulerpa sertulaioides 335.667±0.005 271.267±0.004 0,002

Caulerpa racemosa var.

macrophysa 286.733±0.025 296.567±0.012 0,665*

Caulerpa racemosa var.

peltata 431.300±0.023 438.300±0.042 0,816*

Halimeda micronesica 74.131±0.032 47.967±0.011 0,045*

Halimeda macroalba 207.550±.052 516.200±0.043 0,001

Chaetomorpha crassa 917.650±0.041 694.217± 0.098 0,003 Keterangan

*taraf uji 0,05< p velue = tidak berbeda nyata.

9

SIMPULAN

Sebanyak 10 jenis alga hijau yang diuji menggunakan eritrosit kelinci memiliki aktivitas hemagglutinasi. Aktivitas hemagglutinasi lektin alga hijau yang diuji menggunakan eritrosit kelinci lebih tinggi dibandingkan aktivitas hemagglutinasi lektin yang diuji menggunakan eritrosit manusia. Lima jenis alga hijau (Cladhopora patentiramea, Ulva fasciata, Halimeda macroalba, Caulerpa racemosa var. marcophysa, dan Halimeda micronesica) memiliki aktivitas hemagglutinasi pada eritrosit manusia, sedangkan alga hijau lainya (Ulva reticulata, Caulerpa sertulaioides, Calulerpa racemosa var. peltata,

Chaetopmorha crassa, Enteromorpha intestinalis, dan morfospesies 1 tidak mempunyai aktivitas hemagglutinasi pada eritrosit manusia. Aktivitas hemagglutinasi alga hijau yang diuji dengan eritrosit native dan eritrosit tripsin mempunyai aktivitas yang berbeda pada masing-masing alga. Sebanyak 5 jenis alga hijau memiliki tingkat hemagglutinasi yang berbeda-beda pada darah manusia golongan O, A, dan B. Total kadar protein alga hijau yang tinggi tidak selalu menunjukkan hasil aktivitas hemagglutinasi yang tinggi.

DAFTAR PUSTAKA

Benevides NMB, Oliveira SRM, Holanda ML , Melo FR , Freitas ALP,. 1999. Seasonal in hemagglutinatinating activity and chemical composition of two red marine algae Gracilaria domigensis and Gelidium pusillum. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal 11(2):91-95.

Cavada BS, Barbosa T, Arruda S, Grangeiro TB, Barral Netto M. 2001. Revisiting proteus: do minor changes in lectin structure matter in biological activity? Lessons from and potential biotechnological uses of the Diocleinae subtribe lectins. Curr Protein Pept Sci 2: 123-135.

Fernandez F, Elias LG, Braham E, Bressani R. 1982. Trypsin inhibitor and hemagglutinins in beans (Phaseolus vulgaris) and their relationship with content of tannins and associated polyphenol. J Agri Food Chem 30: 734-739.

Fernandes HP, Cesar CL, Castro MLB.2011. Electrical properties of the red blood cell membrane and immunohematological investigation. Rev Bras Hematol Hemoter 33(4): 297–301.

Goldstein IJ, Hughes RC, Monsigny, Osawa T, Sharon N. 1980. What should be called a lectin?. Nature 285: 66.

Hori K, Sato Y, Ito K, Fujiwara Y, Iwamoto Y, Makino H, Kawakubo A. 2007. Strict specificity for high-mannose type N-glycans and primary structure of

a red alga Eucheuma serra lectin. Glycobiology 17 (5): 479–491.

10

Kadi A. 2004. Rumput Laut Nilai Ekonomis dan Budidayanya. Pusat Penelitian Oseonografi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Jakarta (ID). ISBN 979-3378-19-0.

Kim GH, Klochkova TA, Yoon KS, Song YS, Lee KP. 2005. Purification and characterization of a lectin, bryohealin, involved in the protoplast formation of a marine green alga Bryopsis plumosa (Chlorophya). J Phycol 42: 86–95. Lewis F, Rose J, Randall, Oliver, Lowry, Nira J, Rosebrough. 1951. Protein

measurement. J. Biol. Chem 193:265-275.

Liao WR, Lin JY, ShiehWY, JengWL, HuangR. 2003. Antibiotic activity of lectins from marine algae against marine vibrios. J Ind Microbiol Biotechnol

30: 433-439.

Mangaiyarkarasi, Nadimuthub, Kannanc. 2013. Partial purification of heamagglutinin from the red seaweed, Gracilaria crassa harvey. Int J Curr Sci 6: E 1-6.

Melo FR, Norma MB, Benedives, Pareira MG, Holana, Mendes FNP, Oliveira SRM, Vreitas ALP, Silva LMCM. 2004. Purification and partial characterisation of a lectin from the red marine alga Vidalia obtusiloba C. Agardh. RevistaBrasil Bot 27(2): 263-269.

Morgan WT, Watkins WM. 2000. Unraveling the biochemical basis of blood group ABO and Lewis antigenic specificity. Glycoconj 17: 501-530.

Olga, Tsivileva, Valentina, Nikitina. 2013. Trypsin-Treated Erythrocytes Competition with Lectin-Specific Carbohydrates: Mushroom Lectins Select a Winner. New York (US): Nova Science Publishers.

Oliveara SRM, Nascimento AE, Lima MEP, Leite YFMM, Benedives NMB. 2002. Purification and characterisation of a lectin from the red marine alga

Pterocladiella capillacea (S.G. Gmel.) Santel & Hommers. Revista Brasil

Bot 25: 397-403.

Polat, Ozogul Y. 2008. Biochemical composition of some red and brown macroalgae from the northeastern Mediterranean Sea. Int J Food Sci Nutr

59, pp 566–572.

Praseptiangga D, Hirayama M, Hori K. 2012. Purification, characterization, and cDNA cloning of a novel lectin from green alga Codium barbatum. Biosci. Biotechnol. Biochem.76(4): 110944-1-7.

Rahmasari R.2009. Pengaruh perlakuan kimiawi adan biologis terhadap penyusutan bahan, kandungan antitripsin, lektin, dan nutrien bungkil biji jarak pagar (Jatropha curcas L.) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Rogers DJ, Hori K. 1993. Marine algal lectins: new developments. Hidrobiologia

260/261: 589-593.

Sampaio A, Rogers DJ, Barwell CJ. 1998. Isolation and characterizartion of the lectin from the green marine alga Ulva lactuca L. Bot Marina 41:427-433. Sharon N. 2007. Carbohydrate-specific reagents and biological recognition

molecules. J Biol Chem 282: 2753-2764.

Sharon N, Lis H. 2004. History of lectins: from hemagglutinins to biological recognition molecules. Glycobiology 14: 53R-62R.

11

Souza BWS, Teixeira DIA, Andrade FK, Melo MRS, Munoz AM, Freitas ALP. 2007. A survey of antartic algae for agglutinins. Oecol Bras 11 (1): 122-130.

Stanley J. 2002. Essentials of Immunology and Serology. New York(NY): Thomson Learning Inc.

Teixeira EH, Arruda FVS,Nascimento KSD, Carneiro VA, Nagano CS,Silva BRD, Sampaio AH, Cavada BS. 2012. Biological applications of plants and algae lectins: An Overview Doi: 10.5772/50632.

Teng HW, MinHL, Nan WS. 2008. Screening of lectins by an enzyme-linked adsorbent assay. Food Chemistry 113 (2009): 1218–1225.

Verhejj E. 1993. Marine plants on the reefs of the spermonde archipelago, SW Sulawesi, Indonesia: aspects of taxonomy, floristics, and ecology. Blumea

37: 2.

13

15

Lampiran 2 Hasil identifikasi alga hijau dari Pantai Sepanjang,Yogyakarta dan Binuangeun, Banten

Jenis : Chaetomorpha crassa

Kode : BIN 06 2014

Jenis : Caulerpa sertulaioides

12

Lampiran 1 (lanjutan)

Kode : BIN 13 2014 Divisi : Chlorophya Nama spesies belum dapat didentifikasi (morfospesies 1)

Kode : BIN 17 2014 Divisi : Chlorophyta Kelas : Ulvophyceae Bangsa : Ulvales Suku : Ulvaceae Marga : Ulva

Jenis : Ulva reticulate

Kode : BIN 21 2014 Divisi : Chlorophya Kelas : Chlorophyceae Bangsa : Siphonocladales Suku : Codiaceae Marga : Halimeda

Jenis : Halimeda micronesica

Kode : BIN 23 2014 Divisi : Chlorophya Kelas : Chlorophyceae Bangsa : Siphonocladales Suku : Codiaceae Marga : Halimeda

Jenis : Halimeda macroalba

13

Lampiran 1 (lanjutan)

Kode : GK 8 2014 Divisi : Chlorophya Kelas : Chlorophyceae Bangsa : Cladhoporales Suku : Cladophoraceae Marga : Cladhopora

Jenis : Cladhopora patentiramea

Kode : GK 11 2014 Divisi : Chlorophyta Kelas : Ulvophyceae Bangsa : Ulvaales Suku : Ulvaceae Marga : Ulva

Jenis : Ulva fasciata

Kode : GK 12 2014 Divisi : Chlorophyta Class : Chlorophyceae Bangsa : Ulotrichales Suku : Ulvaceae Genus : Enteromorpha

Jenis : Enteromorpha intestinalis

1

18

Lampiran 3 Kurva standar protein BSA (Bovine Serum Albumin) dengan pelarut Phospate Buffer Saline (TBS)

Data pengukuran absorbansi standar BSA dengan pelarut TBS

Absorbansi

1 2 3 4 5 6 7 8 9

A 2,425 1,7657 1,357 1,1519 0,8628 0,616 0,4291 0,2953 0,2663

B 2,2029 1,977 1,3878 1,1047 0,8654 0,5871 0,4268 0,2894 0,2522

Rata-rata 2,314 1,8714 1,3724 1,1283 0,8641 0,6016 0,428 0,2924 0,2593

2,0547 1,6121 1,1132 0,8691 0,6049 0,3423 0,1687 0,0331

Lampiran 4 Kurva standar protein BSA (Bovine Serum Albumin) dengan pelarut Tris Buffer Saline (PBS)

Data pengukuran absorbansi standar BSA dengan pelarut PBS Absorbansi

1 2 3 4 5 6 7 8 9

A 2,6713 2,2113 1,5083 1,3978 0,8565 0,588 0,41 0,2635 0,2222 B 2,5185 1,9726 1,5779 1,1351 0,9414 0,6351 0,4461 0,3039 0,2818 Rata-rata 2,5949 2,092 1,5431 1,2665 0,899 0,6116 0,4281 0,2837 0,252 2,3429 1,84 1,2911 1,0145 0,647 0,3596 0,1761 0,0317

Grafik hubungan antara absorbansi dan konsentrasi protein standar BSA dengan pelarut PBS

17

Lampiran 5 Hasil pengukuran total kadar protein sampel alga hijau asal Pantai Binuangeun Banten dan Pantai Sepanjang Yogyakarta

Nama jenis Sampel Absorbansi

18

RIWAYAT HIDUP

Penulis Lahir di Purworejo Jawa Tengah pada tanggal 23 November 1992 merupakan putri bungsu dari pasangan orang tua Suhartono dan Naniek Sutarmi. Penulis menjalani pendidikan di TK Siwi Loka Bayan, kemudian melanjutkan pendidikan Sekolah Dasar di SDN Bayan Purworejo, lalu bersekolah di SMPN 5 Purworejo, selanjutnya melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMAN 2 Purworejo. Penulis diterima sebagai mahasiswa di Institut Pertanian Bogor (IPB) Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).

Selama menyelesaikan pendidikan penulis aktif sebagai anggota Observasi Wahana Alam (OWA) sub divisi climbing. Penulis pernah melakukan Praktek Kerja Lapangan di PT Rumpun Sari Kemuning I Karanganyar bagian quality control proses produksi teh hijau pada tahun 2013.