Judul: Formulasi dan Karakterisasi Nanopartikel Fikosianin dari Spirulina sp. dengan Penyalut Kitosan Larut Air
Abstrak: Fikosianin merupakan pigmen yang tergolong ke dalam kelompok fikobiliprotein pada ganggang biru hijau seperti Spirulina sp.. Pigmen ini memiliki aktivitas biologis antara lain antikanker, antidiabetes, antioksidan, dan sebagainya, yang dapat diaplikasikan untuk bidang nutraseutika, farmaseutika, dan kosmeseutika. Fikosianin mampu mencegah pembentukan dan menstabilkan spesies oksigen reaktif (ROS) yang dapat menyebabkan kerusakan komponen sel termasuk DNA, lipid, protein dan juga sel membran. Aplikasi fikosianin masih memiliki beberapa kendala antara lain bioaviabilitas yang rendah, sulit berpenetrasi ke dalam kulit pada sediaan aplikasi topikal, dan internalisasi fikosianin pada sel yang masih rendah. Hal ini berkaitan dengan sifat fikosianin yaitu stabilitasnya yang rendah, dan sifatnya yang bermuatan negatif. Enkapsulasi fikosianin menggunakan nanoteknologi dapat menjadi solusi alternatif untuk mengoptimalkan fungsionalitasnya. Tujuan penelitian ini adalah menentukan waktu terbaik depolimerisasi kitosan untuk mendapatkan kitosan larut air, menentukan formula nanopartikel fikosianin-kitosan larut air terbaik, membandingkan aktivitas antioksidan fikosianin dengan formula nanopartikel fikosianin-kitosan larut air terpilih. Prosedur penelitian dibagi menjadi empat bagian: 1) kultivasi dan pemanenan Spirulina sp.; 2) ekstraksi fikosianin dari biomassa basah Spirulina sp.; 3) depolimerisasi kitosan; dan 4) formulasi nanopartikel fikosianin-kitosan larut dalam air. Spirulina sp. dikultivasi di laboratorium dengan menggunakan media pupuk kombinasi. Ekstraksi fikosianin dilakukan menggunakan metode ultrasonikasi dengan buffer fosfat selama 20 menit. Depolimerisasi kitosan dilakukan menggunakan metode iradiasi UV-C selama 45, 60, 75 menit. Nanopartikel fikosianin-kitosan larut air diperoleh dengan metode gelasi ionik dengan konsentrasi fikosianin yang berbeda yaitu 0,5-0,9 mg/mL. Hasil penelitian menunjukkan nilai optical density, rendemen biomassa, dan kadar air Spirulina sp. adalah 0,53, 1,32±0,27 g/L dan 92,19±0,39%. Ekstrak fikosianin memiliki konsentrasi dan indeks kemurnian 2,94±0,10 mg/mL dan 1,29±0,06. Waktu terbaik depolimerisasi kitosan adalah 75 menit dengan rendemen, kelarutan, derajat putih, viskositas, berat molekul, potensial zeta, dan derajat deasetilasi berturut-turut 70,07±14,00%, 99,53±0,31%, 99,99±0,00%, 49,78±0,31 cP, 169,46±0,30 kDa, 73,03±1,92 mV, dan 70%. Formula terpilih nanopartikel fikosainin-kitosan larut air adalah F0,6 (konsentrasi kitosan 1 mg/mL dan fikosianin 0,60 mg/mL) dengan ukuran nanopartikel, indeks polidispersitas, dan potensial zeta sebesar 234,29±6,33 nm, 0,28±0,12, dan 49,27±1,59 mV. Aktivitas antioksidan fikosianin dan nanopartikel F0,60 memiliki nilai IC50 sebesar 67,72±0,04 ppm dan 81,86±0,05 ppm menandakan fikosianin menggunakan kitosan yang larut dalam air sebagai bahan penyalut dapat menstabilkan fungsionalitas fikosianin., Phycocyanin is a pigment belonging to the phycobiliprotein group in blue-green algae such as Spirulina sp.. These pigments have biological activities including anticancer, antidiabetic, antioxidant, and etc, which can be applied to the fields of nutraceutical, pharmaceutical, and cosmeceutical. Phycocyanin can prevent the formation and stabilization of ROS which can cause damage to cell components including DNA, lipids, proteins, and also cell membranes. The application of phycocyanin had several obstacles, including low bioavailability, difficulty to penetrate the skin in topical applications, and low internalization of phycocyanin in cells. This is related to the nature of phycocyanin, namely its low stability, and negatively charged properties. Phycocyanin encapsulation using nanotechnology can be an alternative solution to optimize its functionality. This study aimed to determine the best time of chitosan depolymerization for obtaining water soluble chitosan, determine the best phycocyanin-water soluble chitosan nanoparticle formula based on its characteristics, and compare the antioxidant activity of phycocyanin with the phycocyanin-water soluble chitosan nanoparticle. The research
Keyword: antioxidant activity, nanoparticle formula, ultraviolet light