Peningkatan Kadar Fenolik Total dari Chlorella sp. Menggunakan Cekaman Radiasi Ultraviolet-B

Abstract

The treatment of abiotic stressing in microalgae cultures can trigger the production of secondary metabolites that have a variety of bioactivity. Phenolic compounds are one of the secondary metabolites produced by Chlorella sp. and have been categorized as an important  antioxidants that play a role in the scavenging of free radicals.  This research uses ultraviolet (UV)-B (λ 280-320 nm) as a stressing in Chlorella sp. cultures.  The aim is to determine the effect of UV-B radiation on the biomass production of Chlorella sp. and total phenolic content (TPC), as well as its antioxidant activity.  The research method used is experimental with a completely randomized design (RAL).  The treatment tested was UV-B radiation with different duration of 0 (control), 40, 80, and 120 minutes/day during the culture period. Chlorella sp. culture is carried out using 12 glass containers with seawater (salinity 35 ppt) as culture media and enriched by Walne fertilizer (1 mL/L).  During the culture period, photosynthetically active radiation (PAR) light and aeration are carried out for 24 hours.  Biomass of Chlorella sp. was harvested 1 day after the peak of growth, then determined the weight of biomass and ethanol extract, followed by TPC, and antioxidant activity. The TPC test was carried out using the Follin-Ciocalteu reagent, while antioxidant activity used an inhibition test against 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH).  The results showed that UV-B radiation  had no significant effect on the biomass (p=0.122) and its ethanol extract yield (p=0.194), but had a significant effect on TPC (p=0.003) and DPPH inhibition percentage (p=0.036).  The UV-B radiation for 80 minutes/day for 10 days of the Chlorella sp. culture can be used to increase phenolic production with a TPC value of 4.906 mg GAE/g extract.

Pemberian cekaman abiotik pada kultur mikrolga dapat memicu produksi metabolit sekunder yang memiliki beragam bioaktivitas.  Senyawa fenolik adalah salah satu metabolit sekunder yang diproduksi oleh Chlorella sp. dan telah dikatagorikan sebagai antioksidan penting yang berperan dalam penangkalan radikal bebas.  Penelitian ini menggunakan cahaya ultraviolet (UV)-B (λ 280-320 nm) sebagai cekaman dalam kultur Chlorella sp.  Tujuannya adalah untuk menentukan pengaruh radiasi UV-B terhadap produksi biomassa Chlorella sp. dan kadar fenolik total/ total phenolic content (TPC), serta aktivitas antioksidannya.  Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimental dengan desain rancangan acak lengkap (RAL).  Perlakuan yang diujicobakan adalah pemberian radiasi UV-B dengan durasi yang berbeda, yaitu 0 (kontrol), 40, 80, dan 120 menit/hari selama masa kultur. Kultur Chlorella sp. dilakukan menggunakan 12 wadah kaca dengan media kultur berupa air laut (salinitas 35 ppt) dan ditambahkan pupuk Walne (1 mL/L).  Selama masa kultur, pemberian cahaya photosynthetically active radiation (PAR) dan aerasi dilakukan selama 24 jam.  Biomassa Chlorella sp. dipanen 1 hari setelah tercapai puncak pertumbuhan, kemudian ditentukan berat biomassa dan ekstrak etanolnya, dilanjutkan uji TPC, dan aktivitas antioksidannya. Uji TPC dilakukan menggunakan reagen Folin-Ciocalteu, sedangkan aktivitas antioksidan menggunakan uji inhibisi terhadap 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). Hasil penelitian menunjukkan bahwa radiasi UV-B tidak berpengaruh signifikan terhadap biomassa Chlorella sp. (p=0,122) dan rendemen ekstrak etanolnya (p=0,194), namun berpengaruh signifikan terhadap TPC (p=0,003) dan persentase inhibisi DPPH (p=0,036).  Pemberian radiasi UV-B selama 80 menit/hari selama 10 hari masa kultur Chlorella sp. dapat digunakan untuk meningkatkan produksi fenolik dengan nilai TPC sebesar 4,906 mg GAE/g ekstrak.