Webinar BRIN Sciencewerke Analisis Oligosakarida Dengan Kromatografi
Karbohidrat adalah metabolit primer yang berfungsi sebagai sumber energi. Metabolit primer adalah produk metabolisme utama yang dihasilkan secara biologis dan berfungsi menunjang pertumbuhan serta perkembangan tubuh makhluk hidup. Metabolit ini berdampak besar dalam pembentukan struktur senyawa dan mempertahankan fungsi fisiologis tubuh. Karbohidrat merupakan makromolekul berbentuk polimer yang dapat dipecah dan diturunkan ke molekul sederhana yang berbobot lebih rendah seperti oligosakarida hingga gula monomernya seperti glukosa.
Selain sebagai sumber energi, manfaat karbohidrat juga dapat membantu pertumbuhan bakteri menguntungkan, menurunkan kolesterol, meningkatkan penyerapan kalsium, antimikroba, dan lain-lain. Sebagai produk turunan karbohidrat yang berantai pendek, oligosakarida juga memiliki aktivitas biologis lain seperti prebiotik sehingga merangsang pertumbuhan bakteri yang menguntungkan di dalam usus sehingga membantu ketahanan sistem pencernaan. Oligosakarida juga membantu melindungi tubuh dari infeksi dengan menjaga membran. Oligosakarida yang dikandung dalam ASI, yaitu human milk oligosaccharides (HMO), membantu menurunkan risiko alergi pada bayi. Selain itu, oligosakarida juga membantu meningkatkan penyerapan kalsium, mengurangi risiko kanker usus besar, menurunkan kadar kolesterol, meningkatkan imunomodulator dan anti sifat infeksi. Dalam dunia industri, karbohidrat digunakan sebagai produk bernilai tambah seperti prekursor oligosakarida dan turunannya, bahan dalam industri makanan, adiktif pakan, dan lainnya.
Baca juga : Cegah Kanker Serviks Dengan Tes HPV DNA Genotyping Berbasis Real-Time PCR
Mempertimbangkan urgensinya, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) melalui Pusat Riset Mikrobiologi Terapan bekerja sama dengan PT. Sciencewerke Indonesia, menggelar Webinar dengan tema “Analisis Karbohidrat Gula dan Oligosakarida Secara Kromatografi” pada Selasa – 7 Februari 2023.
Salah satu pemateri, Nanik Rahmani, peneliti di Pusat Riset Mikrobiologi Terapan BRIN membawakan topik Pengembangan Oligosakarida dari Karbohidrat Lokal untuk Aplikasi Produk Nutrasetikal dalam presentasinya. Dr Nanik menyampaikan bahwa salah satu bentuk pemanfaatan oligosakarida adalah sebagai prebiotik yang merupakan penunjang gizi atau suplemen dalam diet. Pemanfaatan produk ini menjadi daya tarik bagi masyarakat Indonesia dan dunia mempertimbangkan hubungan diet suplemen ini dengan kesehatan untuk mengurangi risiko berbagai penyakit degeneratif seperti diabetes mellitus.
“Klasifikasi karbohidrat secara umum dapat dibagi menjadi tiga kelas, pertama yaitu karbohidrat sederhana yang terdiri atas karbohidrat monosakarida dan disakarida, kedua adalah karbohidrat gula alkohol yang terdiri dari sorbitol, xylitol, mannitol dan ketiga yaitu karbohidrat kompleks terdiri atas oligosakarida dan polisakarida (Gambar 2). Polisakarida yang paling banyak di Indonesia yaitu pati, glikogen, selulosa, chitin, lignin, xylan dan sebagainya yang melimpah pada berbagai produk pertanian dan perkebunan.
Gambar 2 Tiga kelas klasifikasi karbohidrat
Oligosakarida dapat dihasilkan secara sintesis dari polisakarida xilan yang banyak terdapat di limbah perkebunan seperti kelapa sawit dan tebu untuk mendapatkan xilooligosakarida secara hidrolisis menggunakan enzim xilanase (Gambar 3). Salah satu manfaat oligosakarida sebagai produk nutraseutika adalah untuk kesehatan dimana oligosakarida berperan sebagai prebiotik yang bisa mengurangi bakteri patogen, mencegah kanker kolon, sebagai anti inflamasi, mencegah alergi,” ujarnya.
Gambar 3 Sintesis oligosakarida dari berbagai substrat polisakarida
“Produksi oligosakarida secara sintesis yang berkembang secara umum menggunakan metode fisika dengan perlakuan hidrotermal/autohidrolisis, metode kimia dengan asam sulfat atau hidrolisis asam, dan metode hidrolisis enzim seperti menggunakan enzim amilase, pektinase, xilanase, selulase, manosidase, agarase, kitinase, alginate liase, karagenase. Enzim bisa dipilih berdasarkan tujuan jenis oligosakarida yang akan diproduksi.Terdapat lima enzim yang sudah dikembangkan di lab yaitu galaktosidase, xilanase, mananase, pektinase dan amilase, dan spesifik bisa menghasilkan berbagai jenis oligosakarida. Riset pengembangan oligosakarida dari biomasa lokal yang sudah dikerjakan yaitu pengembangan xilooligosakarida dari biomasa xilan bagasse tebu. Dan target tahun ini akan mengembangkan enzim laut agarase, alginate liase, karagenase dan kitinase untuk mengembangkan oligosakarida dari biomasa polimer polisakarida laut,” pungkasnya.
Gambar 4: (a) Metode produksi oligosakarida, (b) Produksi oligosakarida secara enzimatik
Webinar yang dipandu oleh Aisha Rizky Rahmawati dari Sciencewerke Indonesia ini juga menghadirkan Angele Koh, Product Manager, Protein Research, SEA, Bio-Rad Laboratories dengan topik pemaparan tentang Advanced Carbohydrate Analysis using Aminex HPLC Column.
Angele memaparkan sebuah komponen utama HPLC, fasa diam yang disebut kolom untuk analisis karbohidrat, yaitu Aminex. Aminex merupakan produk dari Biorad yang diperkenalkan sejak tahun 1970, digunakan sebagai standar industri untuk analisis karbohirat, asam organik, dan alkohol. Aminex bekerja dengan banyak mekanisme/mode sekaligus atau multiple mode, di antaranya adalah ligand exchange dan ion exclusion, size exclusion, ligand exchange, hydrophobic interaction (Gambar 4). Multimode ini menjadikannya Aminex menjadi kolom HPLC yang unik dan memberikan keuntungan utama dalam preparasi dan metoda analisis. Dalam hal preparasi, keuntungan menggunakan kolom Aminex adalah simplifikasi dalam preparasi, sampel tidak perlu dimodifikasi bahkan cukup hanya filtrasi sederhana kemudian bisa langsung diinjekkan ke dalam HPLC. Metode elusi juga menjadi sederhana, cukup dengan isokratik menggunakan eluen air atau asam terlarut.