Latar Belakang Transformasi Gen Kappa(Κ) Carrageenase Pada Rumput Laut Kappaphycus Alvarezii

untuk keluarga polisakarida linear yang diperoleh dari rumput laut merah dan penting untuk pangan. Dalam bidang industri, tepung karagenan berfungsi sebagai stabilisator pengatur keseimbangan, thickener bahan pengental, pembentuk gel dan lain-lain. Karagenan merupakan getah rumput laut yang diperoleh dari hasil ekstraksi dengan menggunakan air panas atau larutan alkali pada suhu tinggi Glicksman 1983. Karagenan hasil ekstraksi dapat diperoleh melalui pengendapan dengan alkohol: methanol, etanol dan isopropanol Winarno 1996. Karagenan di dalam talus Eucheuma terdapat pada dinding sel. Dinding sel alga merah tersusun atas dua lapisan, yaitu lapisan dalam dan lapisan luar. Lapisan dalam yang lebih keras banyak mengandung selulosa, sedangkan lapisan luar terdiri atas substansi pektik yang mengandung agar dan karagenan. Karagenan adalah galaktan tersulfatasi linear hidrofilik. Galaktan tersulfatasi ini diklasifikasi menurut adanya unit 3,6-anhydro D-galactose DA dan posisi gugus sulfat Campo et al. 2009. Selain galaktosa dan sulfat, beberapa karbohidrat juga ditemui, seperti xylose, glucose, uronic acids, dan substituen seperti methyl esters dan grup pyruvate Van de Velde 2002. Karagenan merupakan senyawa hidrokoloid yang terdiri atas ester kalium, natrium, magnesium, dan kalium sulfat dengan galaktosa 3,6 anhidrogalaktosa kopolimer. Karagenan adalah suatu bentuk polisakarida linear dengan berat molekul lebih dari 100 kDa Winarno 1996. Karagenan tersusun dari perulangan unit-unit galaktosa dan 3,6-anhidro galaktosa 3,6-AG. Keduanya baik yang berikatan dengan sulfat atau tidak, dihubungkan dengan ikatan glikosidik α–1,3 dan -1,4 secara bergantian Villanueva Montaño 2003. Didasarkan pada stereotipe struktur molekul dan posisi ion sulfatnya, karagenan dibedakan menjadi tiga macam, yaitu: kappa, iota dan lambda karagenan Gambar 3. Ketiganya berbeda dalam sifat gel dan reaksinya terhadap protein Villanueva Montaño 2003. Pembentukan DA atau pengurangan sulfat merupakan reaksi penting dan dikenal sebagai reaksi karagenan serta digunakan untuk meningkatkan sifat gelasi Campo et al. 2009. Jenis karagenan yang berbeda ini diperoleh dari spesies Rhodophyta yang berbeda. Menurut Glicksman 1983, terdapat tiga fraksi karagenan yang bernilai penting, yaitu kappa, iota dan lambda, serta empat fraksi yang kurang penting yaitu mu, nu, theta dan xi. Karagenan mu adalah prekursor karagenan kappa, sedangkan karagenan nu adalah prekursor karagenan iota Campo et al. 2009. Gambar 3 Perbedaan stereotipe struktur molekul dan posisi ion sulfat dari tiga tipe karagenan Campo et al. 2009 Karagenan berdasarkan kandungan sulfatnya terbagi menjadi dua fraksi, yaitu kappa karagenan yang mengandung sulfat kurang dari 28 dan iota karagenan jika lebih dari 30 Doty 1987. Winarno 1996 menyatakan bahwa kappa karagenan dihasilkan dari rumput laut jenis cottonii, iota karagenan dihasilkan dari Eucheuma spinosum, sedangkan lambda karagenan dari Chondrus crispus. Kappa karage nan tersusun dari α1,γ-D-galaktosa-4-sulfat dan 1,4-3,6- anhidro-D-galaktosa. Karagenan juga mengandung D-galaktosa-6-sulfat ester dan 3,6-anhidro-D-galaktosa-2-sulfat ester. Iota karagenan ditandai dengan adanya 4- sulfat ester pada setiap residu D-glukosa dan gugus 2-sulfat ester pada setiap gugus 3,6-anhidro-D-galaktosa. Lambda karagenan berbeda dengan kappa dan iota karagenan, karena memiliki residu disulfat 1-4 D-galaktosa, sedangkan kappa dan iota karagenan selalu memiliki gugus 4-fosfat ester Winarno 1996. Secara alami, dalam tubuh rumput laut, jenis karagenan kappa dibentuk secara enzimatis dari prekursornya oleh enzim sulfohydrolase κ-Carrageenase. Karagenan mu adalah prekursor dari kappa-karagenan Gambar 4. Gambar 4 Struktur kimia dan pembentukan kappa-karagenan dari bentuk sebelumnya mu-karagenan, oleh enzim sulfohydrolase κ-Carrageenase Meta Cyc Pathway: carrageenan biosynthesis 2015 Menurut Doty 1987, rumput laut yang dihasilkan di Indonesia sampai saat ini masih tergolong berkualitas rendah dilihat dari indeks nilainya. Rumput laut standar, memiliki clean anhydrous carrageenan yield CAY atau kandungan karagenan dalam rumput laut bersih dan kering, sebesar 40 sedangkan rumput laut berkualitas rendah memiliki CAY sebesar 30. 2.3 Teknologi Transgenesis Bidang bioteknologi yang sedang mengalami kemajuan luar biasa, kemudian menawarkan solusi modern yaitu ”rekayasa genetika”. Melalui teknik rekayasa genetika dimungkinkan untuk merancang sifat-sifat genetis mahluk hidup versi baru dengan karakteristik yang diinginkan, kombinasi ataupun penggabungan gen antar spesies yang satu dengan spesies yang lain meskipun berbeda kingdom sekalipun jelas dimungkinkan. Teknologi transgenesis adalah teknologi rekayasa gen dengan mentransformasikan satu atau lebih DNA asing ke inang uji dengan tujuan memanipulasi genotipenya ke arah yang lebih baik dan dapat ditransmisikan ke keturunannya Beaumont et al. 2010. Teknik rekayasa genetika yang dikembangkan pada awalnya dimodifikasi untuk pembawa satu sifat tertentu yang diinginkan seperti toleran terhadap herbisida atau antibiotik atau tahan terhadap hama. Dengan prinsip perekayasaan yang sama, tanaman