Ekstraksi Polisakarida Ulvan dari Rumput Laut Ulva lactuca Berbantu Gelombang Ultrasonik pada Suhu Rendah: Ultrasonic Wave Assisted Extraction of Ulvan Polysaccharide from Ulva Seaweed at Low Temperature

Abstrak

Bahasa Indonesia

Ulvan merupakan polisakarida bersulfat utama dari rumput laut Ulva yang memiliki aktivitas biologis penting. Umumnya ulvan diekstrak menggunakan suhu tinggi dan dengan rentang waktu yang lama, oleh karena itu diperlukan metode ekstraksi alternatif yang dapat menghasilkan ulvan yang memiliki kualitas yang baik namun tetap mendukung konsep efisiensi energi. Salah satu metode green extraction yang dapat mengurangi penggunaan pelarut organik dan energi yang tinggi selama ekstraksi adalah dengan bantuan gelombang ultrasonik. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan waktu, suhu dan jenis pelarut dengan bantuan ultrasonik yang paling baik dalam menghasilkan rendemen dan karakteristik ulvan yang sesuai dibandingkan dengan ulvan yang diekstraksi dengan metode konvensional atau tanpa bantuan ultrasonikasi. Pada penelitian tahap awal digunakan kombinasi antara jenis pelarut (akuades, HCl dan NaOH) dengan kondisi ekstraksi suhu rendah (50, 60, dan 70℃) selama 45 dan 90 menit dengan bantuan ultrasonik. Rendemen tertinggi ulvan diperoleh dari ekstraksi menggunakan NaOH pada suhu 70℃ selama 90 menit dengan bantuan ultrasonik sebesar 16,90±0,45%. molekul dan viskositas ulvan yang dihasilkan dengan berbantu ultrasonik menunjukkan penurunan nilai dibandingkan dengan tanpa ultrasonikasi. Hasil Fourier-transform infrared spectroscopy mengkonfirmasi pita serapan grup sulfat yang merupakan residu gula rhamnose pada panjang gelombang 1125 cm-1 dan C-O-S pada 983 cm-1. Ulvan yang diekstrak dengan sonikasi menunjukkan kandungan sulfat 39, 58 dan 53% untuk masing- masing pelarut akuades, HCl dan NaOH. Perlakuan ultrasonikasi memberikan pengaruh pada kandungan sulfat 2-14% lebih tinggi dibandingkan dengan sulfat yang dihasilkan dari metode konvensional.

Inggris

Ulvan is the major sulfated polysaccharide of Ulva seaweed which comprises important biological activity. Technically, ulvan is extracted at high temperatures and for a long-duration extraction step, which will require high energy. Therefore, an alternative extraction approach is required to generate ulvan with good quality that meets energy efficiency. One alternative method to reduce the extraction energy is ultrasonic waves. This study aims to determine the effect of ultrasonication on the different extraction protocols on the yield and ulvan characteristics. In the initial evaluation, a combination of solvents (aquades, HCl, and NaOH) was used with low-temperature extraction conditions (50, 60, and 70℃) for 45 and 90 minutes with the ultrasonication assisted. The highest yield of ulvan (16.90±0.45%) was obtained from extraction using NaOH at a temperature of 70℃ for 90 minutes with the aid of ultrasonication. Molecular weight and viscosity of ulvan extracted with ultrasonication-assisted showed a lower point than that ulvan extracted without ultrasonication. FTIR results confirmed the absorption band of the sulfate group, indicating the residue of rhamnose at a wavelength of 1125 cm-1 and C-O-S stretching at 983 cm-1. Ulvan extracted by sonication demonstrated sulfate content of 39, 58, and 53% for the solvent of aquades, HCl, and NaOH, respectively. The ultrasonication aid affected the sulfate content of 2-14% higher than that sulfate of ulvan produced from the conventional method.

Kata kunci

• ulva
• ulvan
• ultrasonication
• ultrasonikasi