Peneliti Biokimia dari ITB Rindia Maharani Putri mengungkapkan mikroalga atau ganggang berukuran mikroskopis merupakan komponen ekosistem yang paling berperan dalam ketersediaan oksigen di atmosfer melalui proses fotosintesis.
Berbeda dengan mikroorganisme lain atau tumbuhan pada umumnya yang memiliki dinding sel dari karbon, beberapa spesies mikroalga memiliki dinding sel yang tersusun atas cangkang biosilika. Jenis mikroalga berdinding biosilika ini kerap disebut diatom
“Dengan teknologi yang tepat, ternyata cangkang biosilika dari diatom dapat diubah menjadi berbagai produk inovasi tepat guna yang bermanfaat bagi kehidupan manusia,” ujar Rindia dalam Workshop Series Volume 15 kali ini mengangkat tema “Microalgae as a Source of Functional Biomaterials,” pada Kamis, 16 Maret 2023.
Rindia dan tim melakukan penelitian menggunakan spesies diatom dari pantai di Kepulauan Seribu. Ekstraksi cangkang biosilika dari diatom dilakukan melalui proses oksidasi dan pembakaran pada suhu 550oC untuk menghilangkan seluruh unsur organiknya.
“Biosilika yang didapat dari proses ini memiliki struktur yang unik dengan permukaan yang luas dan berpori,” kata dia dalam https://www.itb.ac.id/berita/peneliti-itb-inovasikan-cangkang-biosilika-mikroalga-untuk-material-pengurai-limbah-dan-enkapsulasi-obat/59303
Pada bagian tepi permukaan biosilika terdapat pori-pori utama dengan ukuran ratusan nanometer. Di dalam pori-pori besar tersebut ada lagi pori-pori yang ukurannya lebih kecil yaitu sekitar 3 nanometer saja. Ini dinamakan sistem porihirarkis.
Struktur porihirarkis memungkinkan biosilika untuk menyerap senyawa lain, salah satunya nanopartikel titania. Titania, salah satu senyawa fotokatalis yang dapat mempercepat laju reaksi dengan bantuan cahaya.
Dengan demikian penyerapan titania oleh porihirarkis menghasilkan komposit biosilika nanotitania yang dapat digunakan dalam proses degradasi limbah pengolahan kelapa sawit atau Palm Oil Mill Effluent (POME) dengan bantuan cahaya dari lampu xenon.
Fotokatalis dalam penelitian kami dapat mendegradasi limbah POME dua kali lipat lebih banyak dibandingkan katalis tanpa menggunakan biosilika, yaitu sekitar 47% limbah yang dapat didegradasi dalam penelitian ini.
Rindia menjelaskan, selain bermanfaat bagi lingkungan, struktur unik dari biosilika yang dimiliki diatom juga banyak digunakan sebagai bahan dalam proses enkapsulasi senyawa obat.
Hal ini dikarenakan sifat biosilika yang stabil sehingga dapat melindungi senyawa obat dari degradasi maupun agregasi.
Ke depan, laboratorium biokimia ITB akan mengembangkan pemanfaatan biosilika untuk proses enkapsulasi obat-obatan kompleks yang berbasis senyawa peptida, misalnya insulin.
Penggunaan biosilika dalam proses enkapsulasi diharapkan mampu melindungi struktur insulin dari degradasi dalam sistem pencernaan sehingga efektivitasnya dapat dioptimalkan.
Sebagai catatan Workshop Series sebagai bagian dari pengenalan kontribusi LPPM ITB dalam dunia sains dan teknologi kepada masyarakat luas.