Tugas Algologi

Antivirus Polisakarida Sulfat dari Navicula directa, Sebuah Diatom yang Diambil dari Dasar Perairan di Teluk Toyama

Judul Asli :

Antiviral Sulfated Polysaccharide from Navicula directa, a Diatom

Collected from Deep-Sea Water in Toyama Bay

Virus merupakan penyebab penyakit infeksi yang menyebar melalui media tertentu. Virus avian influenza yang muncul di Asia Tenggara merupakan virus yang cukup berbahaya dan menjadi masalah serius di dunia. Jika suatu antigenik memproduksi subtipe virus tersebut maka akan dengan mudah menyebar antar manusia dan dapat menjadi pandemik. Keadaan tersebut diperkirakan dapat menyebabkan penyakit, kematian, gangguan sosial, dan kerugian ekonomi. Penyakit lainnya yaitu AIDS yang disebabkan dari Human Immunodeficiency Virus (HIV) dan merupakan virus yang paling banyak muncul di dunia karena masuk ke tubuh manusia melalui media tertentu. Jumlah pembawa HIV dan penderita AIDS terus meningkat tidak hanya di negara-negara berkembang tetapi juga di Jepang dan seks bebas yang menjadi penyebab utama penyebaran virus HIV. Penyakit lain yang mungkin muncul akibat pergaulan seks seperti chlamydiosis, trichomoniasis dan genital herpes memperbesar kesempatan terserang virus HIV selama seks bebas dari penderita ke orang yang sehat. Bukti nyata bahwa virus simpleks herpes tipe 1 dan 2 (HSV-1 dan -2) merupakan kofaktor dalam penyebaran virus HIV. Walaupun berbagai obat antivirus telah dikembangkan, tetapi resistensi obat sering teramati dan mengurangi efisiensi obat tersebut. Oleh sebab itu, masih banyak obat antivirus yang perlu diteliti dan dikembangkan.

Alga laut memproduksi berbagai macam metabolit yang memiliki komponen bioaktif. Ekstrak alga laut digunakan dalam aktivitas antivirus melawan HSV-1 yang merupakan penyebab penyakit herpes. Sulfat fucan, sodium hornan (Na-HOR) diisolasi dari Sargassum horneri (alga coklat) dan merupakan komponen pembuatan antivirus. Polisakarida sulfat juga telah diketahui memperlihatkan aktivitas antivirus. Lagipula, alga laut merupakan sumber penting dalam pembuatan antivirus. Di sisi lain, dasar perairan dipercaya memiliki banyak mikroorganisme yang memproduksi komponen bioaktif. Faktanya, antibiotik yang diisolasi dari Actinomycetes ditemukan di dasar perairan Teluk Toyama, Jepang. Navicula directa merupakan Diatom yang biasanya terdapat di pintu air dari dasar perairan di Teluk Toyama. Alga ini merupakan alga uniseluler dan banyak terdapat di daerah perairan laut. Sejauh ini, efek pencegahan hyaluronidase telah ditemukan pada ekstrak air dari N. directa. Zat aktifnya diketahui berupa polisakarida yang selama ini belum pernah dilaporkan terdapat pada Navicula sp. Fraksinasi pemicu bioaktivitas dihasilkan dari N. directa dan komponen antivirus dihasilkan dengan mengisolasi polisakarida.

Pengujian terhadap N. directa dalam memperoleh komponen antivirus dilakukan dalam beberapa tahap yaitu persiapan fraksi ethanol yang tidak larut, fraksinasi dan isolasi antivirus polisakarida, elektroforesis membran selulosa asetat, mengestimasi bobot molekul sebenarnya, analisa kimia dan spektroskopik, uji sitotoksin dan aktivitas antivirus, uji pencegahan terhadap infeksi, uji penetrasi pencegahan, dan analisa statistik.

Berdasarkan tahap fraksi ethanol tidak larut (etOH insoluble fraction/NDP) terdapat aktivitas antivirus melawan HSV-1 dan IFV, dan dilanjutkan dengan fraksinasi lagi untuk memperoleh zat antivirusnya. NDP yang difraksinasi sampai molekul terkecil (NDP-L) dan molekul terbesar (NDP-H) dilakukan dengan dialisis. Aplikasi dari kemunculan aktivitas antivirus dengan menggunakan NDP-H adalah dengan menggunakan anion DEAE 650M diperlihatkan dalam kromatografi dan fraksinasi ke dalam enam fraksi. Fraksi cair pada fraksi tersebut merupakan fraksi puncak dan merupakan antivirus. Antivirus polisakarida yang diperoleh merupakan suatu Navicula.

Ketika Navicula dianalisis dengan menggunakan elektroforesis membran selulosa asetat, diperoleh suatu garis tunggal yang mengindikasi suatu homogenitas. Bobot molekul sebenarnya dari Navicula adalah 2,22 x 10⁵ dengan menggunakan analisa HPLC. Dengan analisa kolorimetri diperoleh sulfat sebanyak 8 % terdapat di Navicula. Komposisi gula berdasarkan analisis terdapat fucosa (26,6 %), Silosa (25%), galaktosa (20,7 %), manosa (13,1 %), dan ramnosa (8,7 %). Sebagian kecil dari sisa gula lain juga terdeteksi misalnya glukosa dan asam glukoronik. Analisa elemental diperoleh bahwa Navicula mengandung nitrogen (2,41 %) yang merupakan sumber protein karena glukosamin dan galaktosamin tidak terlihat, sehingga protein diperkirakan sebanyak 15,1 %. Fukosa dan ramnosa yang terdapat pada Navicula merupakan sulfat.

Perlakuan terhadap Navicula yang perpotensi sebagai inhibitor adalah dengan pengujian plaque reduction assay (pengujian hasil residu). Konsentrasi pencegahan tergantung dari infeksi HSV-1, HSV-2, IFV-A dan fusi sel yang disebabkan oleh HIV. Hasilnya berupa sulfat polisakarida yang memiliki aktivitas antivirus. Navicula mencegah HSV-1 ke dalam sel host dan mencegah penetrasi virus kedalam sel host. Polisakarida yang terkandung didalamnya mencegah interaksi antara sel dan virus. Pada umumnya, polisakarida sulfat merupakan salah satu komponen antivirus yang menguntungkan.

Polisakarida sulfat menggantikan spektrum antivirus asing melawan membran virus seperti HSV dan HIV-1. Sebagian infeksi HSV oleh HSV-2 merupakan faktor utama yang menyebabkan penyakit kelamin di dunia, sebanyak 60 % penyakit kelamin merupakan kasus di negara-negara berkembang. Penyakit kelamin ini merupakan salah satu faktor pemicu munculnya infeksi HIV melalui mukosa. HSV akan mengaktifkan replikasi HIV dengan menggunakan transaktifasi provirus dan diperluas menjadi HIV tropisme dengan formasi pseudotipe.

Perkembangan dari penemuan ini adalah ditemukannya agen pembawa anti-HSV dan pencegah aktivitas HIV yang dimungkinkan untuk mencegah munculnya HIV dan transmisi HIV. Hal ini sangat penting untuk mencegah dan melindungi perempuan dari infeksi oleh HIV. Sejak polisakarida sulfat dapat digunakan dalam bentuk gel, aplikasinya dengan digunakan pada vagina sebelum kontak seksual dapat mencegah infeksi HIV. Beberapa turunan polisakarida sulfat seperti sulfat selulosa dan karagenan juga digunakan untuk mencegah infeksi HIV di Afrika. Oleh karena itu, Navicula merupakan salah satu komponen obat antivirus karena memiliki aktivitas antivirus yang dibuktikan secara in vivo.