KAJIAN AKTIVITAS ANTITUMOR DAN PREBIOTIK SENYAWA TURUNAN EP IGLU KAM ( 1 ->3),( I ->6)-B-GLUKAN EKSTRASELLULER DARI EPicoccum nigrum Ehrenb. Ex Schlecht

Abstract

potensi sifat antitumor dari senyawa polisakarida ektraselluler (1+3; 1-+6)-Bglukan (epiglukan) yang dihasilkan oleh Epicoccum nigrum telah diuji secata in vitro. Senyawa ini terbukti dapat menghambat pertumbuhan sel kanker leukemia dengan nilai LCso 22,05 trtglL. Meskipun demikian uji spesifisitas senyawa ini terhadap jenis-jenis tumor maupun uji secara in vivo masih belum dilakukan' Sifat antitumor dari epiglukan yang bersifat sukar larut dalam air, potensi antitumornya berpeluang untuk bisa ditingkatkan melalui proses modifikasi secara kimiawi termasuk proses karboksimetilasi dan sulfatasi seperti senyawa B-glukan yang lain yang memiliki frekuensi percabangan berbeda' Penelitian ini diarahkan pada pencarian metode modifikasi kimiawi untuk menghasilkan turunan polisakarida yang lebih aktif atau memiliki fungsionalitas yang lebih baik. Sulfatasi dan karboksilasi merupakan altemative yang dapat dipakai untuk meningkatkan fungsionalitas polisakarida, seperti yang teiah dibuktikan oleh Zang and Cheun g (2OOZ) pada polisakarida (lentinan) yang dihasilkan oleh Lentinus edodes dan polisakarida yang diproduksi oleh Poria cocos sclerotium (Wang et al" 2004). Modifikasi semacam ini mungkin dapat diterapkan untuk meningkatkan fungsionalitas epiglukan, dan tidak menutup peluang modifikasi ini akan menghasilkan turunan yang lebih baik dibanding turunan lentinan. Permasalahan yang sekarang perlu dikaji adalah terkait dengan bentuk dan struktur percabangan epiglukan yang berbeda dengan lentinan. Tentu saja, kalau epiglukan mengalami modifikasi, produk turunannya akan memiliki sifat yang berbeda pula dan masih belum diketahui seberapa besar potensi dan sifat bioaktifnya. Oleh karena itu perlu dikaji metode substitusi baik sulfatasi maupun karboksimetilasi serta hidrolisis enzymatic yang sesuai'untuk menghasilkan turunan epigluknn yang lebih unggul dan bahkan dapat menghasilkan turunan produk yang memiliki manfaat baru yang lebih menjanjikan. Hasil penelitian menunjukan bahwa proses modifikasi epiglukan secara sulfatasi menghasilkan turunan epiglukan yang memiliki tingkat kelarutan dalam air lebih tinggi. uji anti tumor secara in vitro menggunakan sel leukemia L1210 menunjukkan adanya penurunan nilai LCso turunan epiglukan secara sulfatasi. Nilai LCso dari senyawa asal, epiglucan, adalah 22 p'glL, sedangkan nilai LCso dari senyawa turunannya adalah 14 pglL. Hal ini berarti terjadi peningkatan kemampuan turunan epiglukan dalam menghambat pertumbuhan tumor leukemia cell. Kasus peningkatan sifat antitumor dari senyawa hasil sulfatasi semacam ini pemah dilaporkan terjadi pada sulfatasi (1-+3)-ct-D-glukan dari Ganoderma lucidum oleh Zang et al. (2000). Turunan epiglukan secara karboksimetilasi mengalami perubahan kelarutan secara drastis. Epiglukan yang semula sama sekali tidak bisa larut dalam air dingin, setelah dikarboksimetilasi kelarutannya dalam air dingin sangat tinggi. Selain terjadi peningkatan kelarutan pada epiglukan hasil karboksimetilasi, sifat aktivitas antitumor dari senyawa turunan ini juga sepertinya menunjukkan adanya peningkatan. Nilai LCso dari senyawa asal, epiglucan, adalah 22 pglL, sedangkan nilai LC56 dari senyawa turunannya adalah 13 pglL. Hal ini berarti terjadi peningkatan kemampuan turunan epiglukan dalam menghambat pertumbuhan tumor leukemia cell. Kasus peningkatan sifat antitumor dari senyawa hasil karboksimetilasi semacam ini pernah dilaporkan terjadi pada (l+3)-cr-D-glukan dari Ganoderma lucidum oleh Zhang et al. (2000). Produk turunan epiglukan secara sulfatasi dan karboksimetilasi yang diuji sifat antitumornya secara in vitro menunjukkan adanya peningkatan kemampuan senyawa turunan ini dalam menghambat pertumbuhan sel tumor tersebut. Seberapa besar tingkat kenaikan kemampuan menghambat pertumbuhan tumor senyawa turunan epiglukan ini hanya dilihat dari nilai LCso dari masing-masing senyawa turunan. Melalui proses sulfatasi dan karboksimetilasi epiglukan akan mengalami proses substitusi pada rantai utama maupun rantai cabang. Derajat substitusi ini akan mempengaruhi fitur struktur dan konformasi senyawa turunan epiglukan ini dalam pelarut air. Perbedaan struktur dan konformasi inilah yang diduga berkaitan erat dengan aktivitas biologis dari turunan epiglukan seperti yang pemah ditunjukkan oleh Bao et al. (2001) yang membandingkan aktivitas immunologi polisakarida (1+3)-B-D-glukan dan beberapa turunannya yang dihasilkan oleh spora Ganoderma lucidum. Hasil pengujiannya menunjukkan adanya dugaan bahwa derajat substitusi pada rantai utama dan panjang rantaicabang berkaitan erat dengan bioaktivitas senyawa glukan yang dimaksud. Meskipun sudah ada beberapa turunan glukan baik yang dilakukan secara sulfatasi maupun karboksimetilasi yang dapat menghambat pertumbuhan sel tumor, bagaimana sebenarnya mekanisme senyawa ini melakukan penghambatan terhadap sel tumor itu sendiri masih belum jelas. Hamuro dan cihara (1973) menyatakan bahwa polosakarida mampu mengubah struktur cr-heliks serum albumin bovine. Dengan kemampuan ini polisakarida mungkin memiliki pengaruh signifikan terhadap struktur protein dan karakter dari permukaan sel cell tumor seperti yang ditunjukkan oleh Maeda et al. (1974). Hasil penelitian yang lain menunjukkan terjadinya proses penetralan oleh turunan dextran hasil sulfatasi terhadap muatan permukaan sel-sel tumor sehingga terjadi kontak antar sel tumor yangdapat menyebabkan sel tumor tersebut berhenti membelah (Ambrose et a1., 1956)' Liu et al. (2000) juga melaporkan adanya penghambatan adhesi sel-sel tumor payudara carcinoma (MCF-7 dan MDA-M8231) menjadi berbagai substrata sel tumor baru. Terjadinya penghambatan ini diduga karena adanya gugusdn yang tersulfatasi, berat molekul dan juga struktur polisakarida yang tersufatasitersebut. Pengujian kelarutan terhadap turunan epiglukan baik yang dilakukan secara sulfatasi maupun karboksimetilasi menunjukkan adanya peningkatan tingkat kelarutan. Senyawa induk epiglukan yang semula sulit dan sama sekali tidak larut dalam air dingin, setelah mengalami modifikasi baik secara sulfatasi maupun karboksimetilasi menjadi larut dalam air dingin. Terjadinya peningkatan kelarutan ini diduga karena terjadinya substitusi gususan hidroksil oleh karboksimetil dan sulfat yang lebih bersifat polar. Peningkatan kelarutan inijuga diduga terjadi akibat adanya penurunan berat molekul epiglukan selama proses sulfatasi maupun karboksimetilasi. Selama proses sulfatasi maupun karboksimetilasi, sebagian epiglukan dapat mengalami hidrolisis menjadi polisakarida yang panjang rantainya lebih pendek. Hidrolisis sebagian inididuga akan meningkat jikalau proses sulfatasi maupun karboksimetilasinya dilakukan pada suhu yang lebih tinggi, seperti yang terjadi pada proses sulfatasi (l+3)-o-D-glukan dati Lentinus Edode's (zhang et al. 2002). Proses karboksimetilasi glukan linier, curdlan, diatas 55'c juga dapat menghilangkan interaksi hidrofobik antar gugusan methylen yang terbentuk dikarbon c-6 akibat munculnya gugusan karboksimetil yang hidrofilik (Jin et al., 2006). Terjadinya peningkatan kelarutan akibat proses sulfatasi dan karboksimetilasi terhadap epiglukan dapat menyebabkan viskositas eairannnya menjadi sangat rendah. Ini berarti bahwa turunan epiglukan hasil sulfatasi dan karboksimetilasi tidak memiliki potensi sebagai bahan pengental pada produk makanan.