Asam eikosapentanoat
Asam eikosapentanoat atau "eicosapentanoic acid" (EPA) merupakan salah satu asam lemak omega-3 esensial.
Asam eikosapentanoat disebut juga asam timnodonat. Berdasarkan struktur kimianya, asam eikosapentanoat merupakan asam karboksilat yang memiliki 20 rantai karbon dan lima ikatan ganda "cis"(Collins, 2010).
Asam eikosapentanoat (20;5 ; n-3) adalah asam lemak omega-3 tidak jenuh yang penting dalam metabolisme. Asam lemak ini memiliki peran yang sangat penting dalam regulasi kardiovaskuler, pencernaan, dan kekebalan tubuh mamalia (Dyal dkk,2005). Asam lemak omega-3 bermanfaat untuk mencegah penyakit kardiovaskular, kanker, alzheimer, dan schizofrenia.
Sebagai lemak esensial bagi manusia, asam eikosapentanoat dibutuhkan sekitar 220 mg per harinya (Boelsma dkk,2001). Akan tetapi, karena manusia tidak mampu memproduksi asam eikosapentanoat dalam jumlah cukup melalui proses elongasi dan denaturasi rantai asam lemak yang lebih pendek, maka untuk mencukupi kebutuhan asam lemak ini peru dimasukkan ke dalam menu sehari-hari.
Saat ini, sumber utama asam eikosapentanoat adalah minyak ikan. Ikan Mackerel, sarden, dan hering merupakan sumber utama dalam produksi asam eikosapentanoat dan asam dokosaheksanoat secara komersial (Gunstone, 1996). Komposisi dan kuantitas asam lemak pada ikan tergantung pada spesies, musim dan lokasi geografis (shene dkk, 2010). Minyak ikan yang menggunakan sumber utama dari asam eikosapentanoat yang tersedia luas, dapat dikonsumsi dalam bentuk ikan matang, kapsul minyak ikan atau makanan dengan tambahan minyak ikan (Alonso dan Maroto, 2000).
Sejak 1984, produksi minyak ikan menjadi stabil, dengan rata-rata produksi tahunan hanya mencapai 1,3 juta ton, namun permintaan terhadap minyak ikan terus meningkat dan meningkatkan harga untuk komoditas ini (Tocher, 2009). Seiring dengan meningkatnya permintaan dan ketidakmampuan untuk memenuhi permintaan tersebut, maka diperlukan usaha untuk mencari cara alternatif untuk memproduksi asam lemak omega-3 ini.
Tanaman Transgenik dapat menjadi sumber asam eikosapentanoat alternatif. Robert dkk (2005) menemukan satu set gen yang berhubungan dengan elongasi dan denaturasi asam lemak pada "Arabidopsis thaliana". Ekspresi gen ini erat hubunganya dengan sintesis asam eikosapentanoat dan dokoseksanoat, yang ditemukan pada biji-bijian. Penelitian mengenai asam eikosapentanoat pada "Arabidopsis thaliana" ditemukan kandungan asam eikosapentanoat pada daun tumbuhan (Qi dkk, 2004).
Hewan Transgenik juga dapat menjadi sumber asam eikosapentanoat alternatif. Pada umumnya, daging hanya mengandung asam eikosapentanoat dalam jumlah kecil namun dewasa ini telah ditemukan bahwa daging hewan transgenik mengandung asam lemak omega-3, khususya asam eikosapentanoat, dalam jumlah lebih tinggi (Zhu dkk.,2008). Ditemukan bahwa babi transgenik memiliki gen "fat-I" yang berperan dalam perubahan asam lemak omega-6 menjadi asam lemak omega-3. Tanaman dan hewan transgenik merupakan sumber eikosapentanoat yang menjanjikan, namun hingga saat ini konsumsi tanaman maupun hewan transgenik masih terus diperdebatkan (Ethier,2010).
Mikroorganisme seperti alga atau jamur, memiliki jalur biosintesis asam lemak omega-3 seperti asam eikosapentanoat. Mikroorganisme ini telah banyak dipelajari sebagai penghasil asam lemak potensial. Asam lemak dari mikroorganisme dapat diekstraksi dan dimanfaatkan sebagai makana tambahan (Yang dkk.,2012). Asam eikosapentanoat yang dihasilkan oleh mikroorganisme melalui fermentasi dapat menjadi sumber alternatif asam eikosapentanoat yang baik dan terbarukan. Mikroorganisme yang menjadi sumber utama dari asam eikosapentanoat adalah alga, jamur, dan bakteri(Gonzalez-Baro dan Pollero, 1998). Asam eikosapentanoat dan asam dokosaheksanoat yang dihasilkan bakteri terakumulasi di antara membran fosfolipid (Nishida dkk.,2007) dalam bentuk "Cardiolipin", "Phospatidhyl glycerol" dan "Phospatidhyl ethanolamine" (Freese dkk.,2009).
Kelebihan produksi asam eikosapentanoat dari mikroorganisme dibandingkan dengan minyak ikan, yaitu (Gill dan Valivety):
Banyak alga laut, seperti halnya fungi dapat memproduksi asam lemak omega-3 dalam jumlah signifikan. Alga "Nitzschia" spp., "Nannochloropsis"spp., "Navicula"spp., "Phaeodactylum"spp., dan "Porphyruidium"spp diidentifikasi mengandung asam eikosapentanoat dalam jumlah yang tinggi pada membran sel. Mayoritas alga ini bersifat autotrofik dan harus dibiakkan di dalam bioreaktor cahaya, yang menjadikan biaya produksi menjadi sangat mahal (Ward dan Singh,2005).
Beberapa spesies alga seperti "Nitschia lavis" dapat memproduksi asam eikosapentanoat di bawah kondisi heterotrofik. "Crypthecodinium cohnii" dan "Schizochytrium"spp. dapat memproduksi asam eikosapentanoat dalam jumlah tinggi dan telah dipelajari sebagai penghasil asam eikosapentanoat oleh banyak peneliti dan telah banyak digunakan secara komersil.