Ekstraksi Kolagen dari Ubur-Ubur secara Ultrasonik

Fakta yang Perlu Diketahui

Kolagen

Kolagen merupakan protein berserat dengan struktur heliks rangkap tiga dan merupakan protein berserat tak larut utama dalam matriks ekstraseluler serta jaringan ikat. Terdapat sedikitnya 16 tipe kolagen, tetapi sebagian besarnya (sekitar 90%) termasuk tipe I, tipe II, dan tipe III. Kolagen merupakan protein paling melimpah dalam tubuh manusia, yang ditemukan pada tulang, otot, kulit, dan tendon. Pada mamalia, kolagen menyumbang 25–35% dari seluruh protein tubuh. Daftar berikut memberikan contoh jaringan tempat tipe-tipe kolagen paling banyak ditemukan: Tipe I – tulang, dermis, tendon, ligamen, kornea; Tipe II – tulang rawan, badan vitreus, nukleus pulposus; Tipe III – kulit, dinding pembuluh, serat retikuler pada sebagian besar jaringan (paru-paru, hati, limpa, dll.); Tipe IV – membran basal; Tipe V – sering terdistribusi bersama kolagen Tipe I, terutama di kornea. Hal ini secara alami mendukung pemanfaatan komersial kolagen standar yang melimpah (kolagen I–V), dengan mengisolasi dan memurnikannya, terutama dari jaringan manusia, sapi, dan babi, melalui proses produksi konvensional dengan rendemen tinggi, sehingga menghasilkan batch kolagen berkualitas tinggi. (Silva et al., Mar. Drugs 2014, 12)
Kolagen endogen adalah kolagen alami yang disintesis oleh tubuh, sedangkan kolagen eksogen bersifat sintetis dan dapat berasal dari sumber eksternal seperti suplemen. Kolagen terdapat di dalam tubuh, terutama pada kulit, tulang, dan jaringan ikat. Produksi kolagen dalam suatu organisme menurun seiring bertambahnya usia dan paparan faktor seperti merokok dan sinar UV. Dalam kedokteran, kolagen dapat digunakan dalam balutan luka berbahan kolagen untuk menarik sel-sel kulit baru ke lokasi luka.
Kolagen banyak digunakan dalam suplemen dan sediaan farmasi karena dapat diresorpsi. Artinya, kolagen dapat diuraikan, diubah, dan diserap kembali ke dalam tubuh. Kolagen juga dapat dibentuk menjadi padatan yang dipadatkan atau gel menyerupai kisi. Beragam fungsinya dan keberadaannya secara alami menjadikannya serbaguna secara klinis dan sesuai untuk berbagai keperluan medis. Untuk penggunaan medis, kolagen dapat diperoleh dari sapi, babi, domba, dan organisme laut.
Terdapat empat metode utama untuk mengisolasi kolagen dari hewan: metode pengendapan dengan garam, basa, asam, dan enzim.
Metode asam dan enzimatis paling sering digunakan secara kombinasi untuk menghasilkan kolagen berkualitas tinggi. Karena sebagian kolagen merupakan kolagen larut asam (ASC) dan bagian lainnya merupakan kolagen larut pepsin (PSC), perlakuan asam diikuti oleh ekstraksi enzimatis dengan pepsin. Ekstraksi kolagen dengan asam dilakukan menggunakan asam organik seperti asam kloroasetat, sitrat, atau laktat. Untuk melepaskan kolagen larut pepsin (PSC) dari bahan yang tersisa setelah proses ekstraksi kolagen dengan asam, bahan yang tidak larut diberi perlakuan enzim pepsin untuk mengisolasi kolagen larut pepsin (PSC). PSC umumnya digunakan bersama asam asetat 0,5M. Pepsin merupakan enzim yang umum digunakan karena mampu mempertahankan struktur kolagen melalui pemotongan pada ujung N-terminal rantai protein dan peptida nonheliks.
Kolagen digunakan dalam suplemen nutrisi (nutraseutikal), produk kosmetik, dan obat-obatan. Kolagen mamalia dan laut (ikan) tersedia di pasaran dan dapat dibeli dalam jumlah berapa pun. Kolagen ubur-ubur merupakan bentuk kolagen baru yang biokompatibel dengan manusia dan berasal dari nonmamalia (bebas penyakit). Kolagen ubur-ubur tidak sesuai dengan tipe kolagen tertentu (tipe I–V), tetapi menunjukkan berbagai sifat kolagen tipe I, II, dan V.

Glikoprotein

Glikoprotein ditemukan pada banyak organisme, mulai dari bakteri hingga manusia, dan memiliki berbagai fungsi. Protein dengan rantai oligosakarida pendek ini terlibat dalam pengenalan permukaan sel oleh hormon, virus, dan zat lainnya dalam berbagai peristiwa seluler. Selain itu, antigen permukaan sel berfungsi sebagai sekresi musin dari unsur matriks ekstraseluler, saluran gastrointestinal, dan saluran urogenital. Hampir semua protein globular dalam plasma, kecuali albumin, enzim yang disekresikan, dan protein, memiliki struktur glikoprotein. Membran sel tersusun atas molekul protein, lipid, dan karbohidrat. Di sisi lain, peran glikoprotein dalam membran sel memengaruhi jumlah dan distribusi protein. Protein-protein ini terlibat dalam transisi dari membran ke zat. Jumlah dan distribusi glikolipid serta glikoprotein memberikan kekhasan pada sel.
Glikoprotein bertanggung jawab atas pengenalan sel, permeabilitas selektif membran sel, dan pengambilan hormon. Terdapat 7 jenis utama monosakarida pada bagian karbohidrat glikoprotein. Monosakarida ini bergabung dengan urutan dan struktur ikatan yang berbeda, sehingga menghasilkan banyak struktur rantai karbohidrat. Suatu glikoprotein dapat mengandung satu struktur oligosakarida berikatan N atau lebih dari satu jenis oligosakarida. Oligosakarida berikatan N dapat memiliki struktur yang sama atau berbeda, atau juga dapat terdapat dalam oligosakarida berikatan O. Jumlah rantai oligosakarida bervariasi bergantung pada protein dan fungsinya.
Asam sialat dalam glikoprotein, salah satu unsur glikokaliks, berperan penting dalam pengenalan sel. Jika asam sialat rusak karena alasan apa pun, struktur glikokaliks pada membran terganggu dan sel tidak dapat menjalankan sebagian besar tugas yang ditentukan. Selain itu, terdapat beberapa glikoprotein struktural, yaitu fibronektin, laminin, dan fibronektin janin, yang semuanya memiliki tugas berbeda dalam tubuh. Pada glikoprotein eukariotik juga terdapat beberapa monosakarida, terutama dari jenis heksosa dan aminoheksosa. Monosakarida ini dapat membantu pelipatan protein, meningkatkan stabilitas protein, dan terlibat dalam pensinyalan sel.