Peneliti Klorofil Sumbang Dua Penemuan Ke Dunia
| December 13, 2014 by Sabian |
|
Sudah 15 tahun ini Dr Leenawaty Limantara, MSc, memfokuskan riset mendasar dan terapannya pada bidang yang belum banyak diminati peneliti di Indonesia, klorofil. Bagi dosen Program Magister Biologi Fakultas Biologi Universitas Kristen Satya Wacana (UKSW), Salatiga, ini, klorofil layaknya bintang film yang memiliki daya pikat luar biasa. Setiap informasi baru terkait dengan klorofil menjadi penyemangat baginya untuk menguak misteri di dalamnya.
Karena intensifnya bergelut dengan klorofil, jadilah Leenawaty sebagai salah satu pakar klorofil dunia. Ia adalah murid pakar klorofil terapan dari Jerman, Hugo Scheer. Tak aneh kalau dari tangan Shinta–begitu Leenawaty kerap disapa–muncul hasil riset berkelas internasional, bahkan dua penemuannya merupakan yang pertama di dunia.
Pantas pula jika Komisi Seleksi Indonesia Toray Science Foundation (ITSF) memilih proposalnya yang bertema “Chlorophyll the Golden Green: From Basic to Its Application” sebagai peraih ITSF Science and Technology Award 2005. Kemarin (2/2/2006), ia menerima penghargaan itu–yang berbentuk dana penelitian sebesar Rp 60 juta.
Shinta mengaku jatuh hati pada klorofil sejak menempuh pendidikan strata satu biologi di Fakultas Biologi UKSW pada 1985. “Awalnya saya tidak paham melihat formula reaksi fotosintesis. Tapi setelah dipikir, peran klorofil di situ sangatlah besar,” kata saudari kembar Inawaty Limantara ini.
“Klorofil di alam tersedia dalam jumlah melimpah. Tuhan menciptakan seperti itu tentu ada tujuannya,” kata Shinta. “Seperti juga air yang melimpah. Tapi baru akhir-akhir ini saja gencar riset menguak potensi air sebagai bahan bakar ramah lingkungan. Saking melimpahnya sehingga diabaikan orang.”
Berlatar pemikiran itulah, Shinta ingin menguak potensi klorofil sebagai photosensitizer–obat pemicu yang aktif oleh rangsangan cahaya–untuk terapi tumor dan kanker.
Obat seperti itu bukan barang baru, karena telah diterapkan dalam terapi fotodinamika (photodynamic therapy) sejak 1997. Di Jepang, Jerman, dan Amerika Serikat, teknik ini sudah dipakai untuk menangani kanker, seperti kanker otak, paru-paru, dan mulut.
Terapi fotodinamika menjadi alternatif yang lebih aman ketimbang terapi gelombang radio dan kemoterapi–yang kerap disertai efek samping, seperti kerontokan rambut dan rusaknya kulit. “Tak seperti kemoterapi yang butuh selang waktu antarpemberian, terapi fotodinamika dapat dilakukan lebih sering dalam kurun waktu tertentu,” kata Shinta.
Klorofil yang dipilih Shinta dalam risetnya adalah yang terdapat secara alamiah di tubuh bakteri fotosintesis, diistilahkan sebagai bakterioklorofil. Ia menggunakan Rhodobacter sphaeroides. Alasannya, “Bakteri ini paling mudah.” Lagi pula, untuk kerja di skala industri, akan lebih mudah memelihara bakteri ketimbang tanaman. Efek lingkungan di tanaman juga lebih berpengaruh,” katanya.
Yang menambah mudah lagi adalah penemuan bakteri Rhodobacter sp. yang bermutasi sehingga hanya memiliki klorofil tanpa karotenoid (carotenoid). Bakteri mutan itu dinamai R26 dan R26.1.
Selain itu, bakterioklorofil mempunyai serapan maksimum yang cocok pada jendela terapi fotodinamika, yakni pada 750 nanometer atau inframerah (rata serapan klorofil 600-650 nanometer). Spektrum inframerah memiliki energi yang rendah tapi panjang gelombang yang panjang sehingga mudah menembus sel.
“Ternyata klorofil ini berkumpul hanya di sel kanker sehingga bisa menjadi penanda tumor. Untuk mendeteksinya juga mudah, pasien yang telah diberi obat lalu dipindai. Bagian yang terdapat klorofilnya akan berpendar terang,” kata putri bungsu enam bersaudara bapak Indra Gunawan Limantara ini.
Klorofil sebagai sensitizer, menurut Shinta, bukanlah obat kanker, melainkan sebagai pemicu spesies oksigen menjadi singlet oksigen yang sangat reaktif yang akan membunuh sel kanker.
Untuk mengetahui mekanisme dan pola degradasi obat itu, misalnya apakah klorofil yang terdegradasi di dalam tubuh manusia menimbulkan efek samping, Shinta harus mengetahui berbagai tipe interaksi molekul serta struktur molekul dan elektronik bakterioklorofil dan produk turunannya. Di sinilah perlunya penelitian di tingkat in vitro.
Shinta mengetahui, tahapan elektronik bakterioklorofil yang penting adalah tahapan dasar, radikal kation, dan tahapan tereksitasi. Selama ini penelitian di dunia selalu mentok pada tahapan tereksitasi. Soalnya, pada tahap ini masa hidup molekul sangat singkat, yakni pada tataran pikodetik (10-9 detik) sehingga sangat sulit mengukur molekulnya yang sangat labil meskipun dapat dihasilkan gambarnya.
Namun, Shinta justru menemukan terobosan baru dan yang pertama dalam penelitiannya itu. Ia dapat membandingkan molekul-molekul dengan cara memberi label sehingga dapat mengetahui tingkah laku molekul pada tahapan tereksitasi.
Di tingkat in vivo, ia menemukan dua terobosan tingkat dunia, yakni mengisolasi antena penangkap cahaya (light harvest complex) yang labil dari bakteri R26 dan R26.1. Penemuan itu dilaporkannya ke jurnal biokimia paling terpandang di dunia, Biochemistry, pada 1998.
Terobosan kedua adalah penemuan bahwa dalam proses penangkapan cahaya itu terjadi pembentukan radikal kation di sistem antena penangkap cahaya. Ia juga menemukan fungsi foto proteksi dari karotenoid di antena penangkap cahaya.
Monday | Dec 23, 2024
