Karakterisasi dan Uji Aktivitas Sitotoksik Fukoidan dari Alga Cokelat Sargassum cristaefolium, Turbinaria conoides dan Padina fraseri terhadap Sel Kanker Kolon WiDr, Sel Kanker Payudara MCF-7 dan Sel Normal Vero

FADILAH NORLAILI LUTFIA, Dr. Ir. Alim Isnansetyo, M.Sc.; Prof. Dr. Ratna Asmah Susidarti, M.S., Apt.; Dr. Muhammad Nursid, M.Si.

2015 | Tesis | S2 Bioteknologi

Fukoidan merupakan senyawa polisakarida sulfat yang terdiri atas sebagian besar L-fukosa dan ester sulfat. Polimer fukoidan memiliki struktur yang kompleks dan bervariasi pada beberapa spesies alga cokelat. Struktur unik dari fukoidan menentukan tingkat bioaktivitasnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi fukoidan dari alga cokelat spesies Sargassum cristaefolium, Turbinaria conoides dan Padina fraseri serta menguji aktivitas sitotoksiknya terhadap sel kanker kolon WiDr, sel kanker payudara MCF-7 dan sel normal Vero. Pengambilan sampel alga cokelat dilakukan pada zona intertidal di pantai Drini, Gunung Kidul-Yogyakarta. Ekstraksi fukoidan dilakukan dengan perendaman alga cokelat pada larutan HCl dilanjutkan presipitasi menggunakan CaCl2 dan etanol. Fukoidan hasil ekstraksi diukur jumlah rendemennya, selanjutnya dipurifikasi menggunakan kromatografi kolom DEAE-selulosa. Karakterisasi fukoidan meliputi penentuan karbohidrat total, residu sulfat, residu asam uronat dan komponen monosakarida. Uji aktivitas sitotoksik fukoidan dilakukan terhadap sel kanker kolon WiDr, sel kanker payudara MCF-7 dan sel normal Vero menggunakan metode MTT. Fukoidan dengan rendemen tertinggi diperoleh dari spesies T. conoides, diikuti S. cristaefolium dan P. fraseri berturut-turut adalah 4,8%; 2,7% dan 2,6% dari berat keringnya. Fukoidan dari ketiga spesies alga cokelat menunjukkan variasi komponen kimia penyusunnya. Fukoidan dari S. cristaefolium, T. conoides dan P. fraseri berturut-turut menunjukkan kandungan karbohidrat total 64,55±0,12%, 67,42±0,03% dan 62,90±0,04%; residu sulfat 4,71±0,013%, 19,47±0,002% dan 8,81±0,016% serta residu asam uronat 25,19±0,03%, 12,69±0,03% dan 12,91±0,01%. Komponen monosakarida penyusun fukoidan dari S. cristaefolium, T. conoides dan P. fraseri terdiri dari fukosa dan beberapa monosakarida minor lain. Sitotoksisitas fukoidan terhadap sel kanker payudara MCF-7, sel kanker kolon WiDr dan sel normal Vero memiliki nilai IC50 berturut-turut yaitu, dari S. cristaefolium adalah 461, 476 dan 757 µg/ml, dari T. conoides adalah 547, 663 dan 1573 µg/ml, dari P. fraseri adalah 118, 144 dan 501 µg/ml serta dari fukoidan standar adalah 63, 60 dan 211 µg/ml. Kesimpulan hasil penelitian ini menunjukkan bahwa fukoidan dari S. cristaefolium, T. conoides dan P. fraseri memiliki variasi komponen kimia penyusunnya, demikian pula dengan sitotoksisitasnya terhadap sel kanker kolon WiDr, sel kanker payudara MCF-7 dan sel normal Vero.

Fucoidan is a sulfate polysaccharides compound containing most of L-fukosa and sulfate esters. Polymer of fucoidan has a complex structure and varies in some brown algae species. The unique structure of fucoidan determines its level of bioactivity. This study aims at characterizing the fucoidan of some species of brown algae Sargassum cristaefolium, Turbinaria conoides and Padina fraseri and assaying their cytotoxic activity against WiDr colon cancer cells, MCF-7 breast cancer cells and Vero normal cells. The sampling of brown algae was carried out in the intertidal zone in Drini beach, Gunung Kidul, Yogyakarta. The extraction of fucoidan from brown algae was done by soaking it in a HCl solution followed by precipitating it using CaCl2 and ethanol. The yield of the extracted fucoidan was then measured and the fucoidan was purified using DEAE-cellulose column chromatography. The characterization of fucoidan includes the determination of its total carbohydrates, sulphate residue, uronic acid residue and component of monosaccharides. The cytotoxic assay of fucoidan was done against WiDr colon cancer cells, MCF-7 breast cancer cells and Vero normal cells using MTT method. Fucoidan with the highest yield was obtained from T. conoides, followed by S. cristaefolium and P. fraseri with the amount of 4.8%; 2.7% and 2.6% respectively, of their dry weight. Those of the three species of brown algae showed constituent variations of their chemical components. Fucoidan from S. cristaefolium, T. conoides and P. fraseri showed the total carbohydrate content of 64.55 ± 0.12%, 67.42 ± 0.03% and 62.90 ± 0.04%; sulphate residue of 0.013% ± 4.71, 19.47 ± 0.002% and 0.016% ± 8.81; and uronic acid residue of 25.19±0.03%, 12.69 ± 0.03% and 12.91 ± 0, 01%, respectively. The monosaccharide component of fucoidan from S. cristaefolium, T. conoides and P. fraseri consists of fucose and some other minor monosaccharides. The IC50 value of the cytotoxicity of fucoidan against MCF-7 breast cancer cells, WiDr colon cancer cells and Vero normal cells from S. cristaefolium, T. conoides, P. fraseri and standard fucoidan were, respectively, 461, 476 and 757 µg/ml; 547, 663 and 1573 µg/ml; 118, 144 and 501 µg/ml; and 63, 60 dan 211 µg/ml. The results of this study indicate that fucoidan from S. cristaefolium, T. conoides and P. fraseri have a variety of their chemical constituent components and their cytotoxicity activity of fucoidan against WiDr colon cancer cells, MCF-7 breast cancer cells and Vero normal cells as well.

Kata Kunci : alga cokelat, fukoidan, karakterisasi, sitotoksisitas/brown algae, fucoidan, characterization, cytotoxicity