Purwokerto (ANTARA) - Tim Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) Universitas Jenderal Soedirman (Unsoed) Purwokerto, Kabupaten Banyumas, Jawa Tengah, melakukan penelitian metabolomik Spirulina sp. untuk menemukan potensinya sebagai biomarker pada cekaman alkalinitas.
Tim PKM yang beranggotakan Haris Raditya Subandrio, Salsabila Rahmadina, Dea Mudrikah, dan Zeha Kirana itu dibimbing oleh dosen Jurusan Farmasi Unsoed Dr.nat.techn. apt. Hendri Wasito, M.Sc.
Ketua Tim PKM Haris Raditya Subandrio mengatakan pertumbuhan dan produktivitas tanaman dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti cahaya, suhu, air, dan derajat keasaman (pH).
"Namun, bagi sebagian besar organisme, kondisi alkali dengan kadar pH tinggi merupakan cekaman abiotik, karena dapat menyebabkan perubahan tingkat morfologi, fisiologi, dan biokimia," katanya.
Ia mengatakan cekaman adalah segala kondisi perubahan lingkungan (abiotik dan biotik) yang mungkin akan menurunkan atau merugikan pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Baca juga: Ini pesan Rektor Unsoed Purwokerto saat Wisuda Ke-146
Kondisi cekaman alkalinitas menyebabkan tanaman mengalami gangguan pertumbuhan seperti penurunan jumlah klorofil dan terjadinya klorosis interveinal atau gejala kekuningan pada daun muda yang akan menghambat pertumbuhan tanaman.
Akan tetapi bersinggungan dengan itu, spirulina memiliki respons berbeda yang mampu hidup pada pH alkali. Respons ini yang dapat menyebabkan spirulina menjadi dasar potensi sebagai agen biomarker cekaman lingkungan," katanya.
"Kondisi demikian disebabkan mikroalga dapat menoleransi faktor cekaman abiotik dan mengakumulasi metabolit sekunder. Salah satu strategi cukup andal untuk melihat penurunan kandungan klorofil yang dialami tumbuhan adalah dengan teknologi metabolomik," kata Haris.
Lebih lanjut, dia mengatakan metabolomik adalah studi yang digunakan untuk mengidentifikasi dan kuantifikasi seluruh metabolit yang ada pada suatu organisme atau suatu sistem biologi.
Tujuan utama dari analisis metabolomik, yaitu untuk mengukur semua metabolit yang ada pada suatu organisme baik secara kuantitatif maupun kualitatif, juga dapat diperoleh informasi yang jelas mengenai profil metabolit yang ada pada suatu organisme pada kondisi tertentu.
Baca juga: Pengendali hama padi berbasis drone karya tiga mahasiswa Unsoed
Selain itu, metabolomik juga bertujuan melihat perubahan, eksplorasi mekanisme dan kemodiversitas pada tingkat metabolit yang dipengaruhi oleh faktor lingkungan.
Menurut Haris, penelitian dimulai dengan mengkultur mikroalga Spirulina sp. pada pH 5 dan 8 dengan masing-masing variasi pH dibuat 3 kali pengulangan.
Setelah 14 hari, dilakukan ekstraksi yang diawali dengan filtrasi menggunakan filter mobile phase, lalu disonikasi menggunakan pelarut etanol, divortex dan terakhir disentrifugasi. Filtrat yang diperoleh, dilakukan analisis menggunakan LC-MS secara untargeted untuk mengeksplorasi profil metabolit yang terkandung.
Hasil raw data yang diperoleh dari pengujian, kemudian dilakukan analisis data menggunakan software seperti R, MS-DIAL, dan SIMCA-P untuk memvisualisasi data, mereduksi profil metabolit yang berpotensi sebagai biomarker, dan mengungkapkan hubungan antara metabolit dan sampel.
Baca juga: UNSOED sepakati kerja sama dengan Komisi Yudisial
"Berdasarkan penelitian tersebut, diperoleh bahwa pada pH 5 dan 8 terdapat perbedaan metabolit yang berpotensi sebagai biomarker antara lain alignment ID 29816, 91719, 29812, dan 81184," kata Haris.
Ia mengatakan pada alignment ID 29816 merupakan senyawa Cocamidopropyl betaine dengan m/z sebesar 343,29999 yang dideteksi pada menit ke 10,083, kemudian alignment ID 91719 merupakan senyawa yang tidak dapat diketahui dengan m/z sebesar 698,5 yang dideteksi pada menit ke 19,933.
Selanjutnya, alignment ID 29812 merupakan senyawa Cocamidopropyl betaine dengan m/z sebesar 343,29999 yang dideteksi pada menit ke 9,967, sedangkan alignment ID 81184 merupakan senyawa dengan m/z sebesar 649,5 yang dideteksi pada menit ke 18,967.
Senyawa yang tidak diketahui tersebut disebabkan karena keterbatasan library yang digunakan sehingga diperlukan analisis kemometrik lebih lanjut terkait metabolit yang sudah didapatkan.
"Analisis metabolomik pada spirulina (Arthrospira platensis) diharapkan menjadi studi awal untuk mempelajari profil metabolomik dan menemukan potensi biomarker baru untuk kondisi cekaman lingkungan terutama cekaman alkalinitas," kata Haris.
Baca juga: Mahasiswa Unsoed ukir prestasi di Lomba Pramuka Garuda Berprestasi "Eagle Scout Award"
Baca juga: UKM KSR Unsoed raih prestasi di ajang Garda 2022 Bali
Tim PKM yang beranggotakan Haris Raditya Subandrio, Salsabila Rahmadina, Dea Mudrikah, dan Zeha Kirana itu dibimbing oleh dosen Jurusan Farmasi Unsoed Dr.nat.techn. apt. Hendri Wasito, M.Sc.
Ketua Tim PKM Haris Raditya Subandrio mengatakan pertumbuhan dan produktivitas tanaman dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti cahaya, suhu, air, dan derajat keasaman (pH).
"Namun, bagi sebagian besar organisme, kondisi alkali dengan kadar pH tinggi merupakan cekaman abiotik, karena dapat menyebabkan perubahan tingkat morfologi, fisiologi, dan biokimia," katanya.
Ia mengatakan cekaman adalah segala kondisi perubahan lingkungan (abiotik dan biotik) yang mungkin akan menurunkan atau merugikan pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
Baca juga: Ini pesan Rektor Unsoed Purwokerto saat Wisuda Ke-146
Kondisi cekaman alkalinitas menyebabkan tanaman mengalami gangguan pertumbuhan seperti penurunan jumlah klorofil dan terjadinya klorosis interveinal atau gejala kekuningan pada daun muda yang akan menghambat pertumbuhan tanaman.
Akan tetapi bersinggungan dengan itu, spirulina memiliki respons berbeda yang mampu hidup pada pH alkali. Respons ini yang dapat menyebabkan spirulina menjadi dasar potensi sebagai agen biomarker cekaman lingkungan," katanya.
"Kondisi demikian disebabkan mikroalga dapat menoleransi faktor cekaman abiotik dan mengakumulasi metabolit sekunder. Salah satu strategi cukup andal untuk melihat penurunan kandungan klorofil yang dialami tumbuhan adalah dengan teknologi metabolomik," kata Haris.
Lebih lanjut, dia mengatakan metabolomik adalah studi yang digunakan untuk mengidentifikasi dan kuantifikasi seluruh metabolit yang ada pada suatu organisme atau suatu sistem biologi.
Tujuan utama dari analisis metabolomik, yaitu untuk mengukur semua metabolit yang ada pada suatu organisme baik secara kuantitatif maupun kualitatif, juga dapat diperoleh informasi yang jelas mengenai profil metabolit yang ada pada suatu organisme pada kondisi tertentu.
Baca juga: Pengendali hama padi berbasis drone karya tiga mahasiswa Unsoed
Selain itu, metabolomik juga bertujuan melihat perubahan, eksplorasi mekanisme dan kemodiversitas pada tingkat metabolit yang dipengaruhi oleh faktor lingkungan.
Menurut Haris, penelitian dimulai dengan mengkultur mikroalga Spirulina sp. pada pH 5 dan 8 dengan masing-masing variasi pH dibuat 3 kali pengulangan.
Setelah 14 hari, dilakukan ekstraksi yang diawali dengan filtrasi menggunakan filter mobile phase, lalu disonikasi menggunakan pelarut etanol, divortex dan terakhir disentrifugasi. Filtrat yang diperoleh, dilakukan analisis menggunakan LC-MS secara untargeted untuk mengeksplorasi profil metabolit yang terkandung.
Hasil raw data yang diperoleh dari pengujian, kemudian dilakukan analisis data menggunakan software seperti R, MS-DIAL, dan SIMCA-P untuk memvisualisasi data, mereduksi profil metabolit yang berpotensi sebagai biomarker, dan mengungkapkan hubungan antara metabolit dan sampel.
Baca juga: UNSOED sepakati kerja sama dengan Komisi Yudisial
"Berdasarkan penelitian tersebut, diperoleh bahwa pada pH 5 dan 8 terdapat perbedaan metabolit yang berpotensi sebagai biomarker antara lain alignment ID 29816, 91719, 29812, dan 81184," kata Haris.
Ia mengatakan pada alignment ID 29816 merupakan senyawa Cocamidopropyl betaine dengan m/z sebesar 343,29999 yang dideteksi pada menit ke 10,083, kemudian alignment ID 91719 merupakan senyawa yang tidak dapat diketahui dengan m/z sebesar 698,5 yang dideteksi pada menit ke 19,933.
Selanjutnya, alignment ID 29812 merupakan senyawa Cocamidopropyl betaine dengan m/z sebesar 343,29999 yang dideteksi pada menit ke 9,967, sedangkan alignment ID 81184 merupakan senyawa dengan m/z sebesar 649,5 yang dideteksi pada menit ke 18,967.
Senyawa yang tidak diketahui tersebut disebabkan karena keterbatasan library yang digunakan sehingga diperlukan analisis kemometrik lebih lanjut terkait metabolit yang sudah didapatkan.
"Analisis metabolomik pada spirulina (Arthrospira platensis) diharapkan menjadi studi awal untuk mempelajari profil metabolomik dan menemukan potensi biomarker baru untuk kondisi cekaman lingkungan terutama cekaman alkalinitas," kata Haris.
Baca juga: Mahasiswa Unsoed ukir prestasi di Lomba Pramuka Garuda Berprestasi "Eagle Scout Award"
Baca juga: UKM KSR Unsoed raih prestasi di ajang Garda 2022 Bali