Mikroalga sebagai Sumber Warna Semula Jadi
30 Oktober 2025
Embedded Files
Ditulis oleh:
Dalam dunia yang semakin menekankan tentang kelestarian dan sumber semula jadi, mikroalga muncul sebagai antara sumber bioteknologi yang paling sesuai. Mikroalga merupakan organisma mikroskopik yang hidup di persekitaran akuatik, sama ada air tawar atau laut. Walaupun bersaiz kecil, mikroalga menyimpan pelbagai khazanah bioaktif, salah satunya ialah pigmen semula jadi yang berwarna-warni dan bernilai tinggi. Pigmen mikroalga bukan sekadar memberikan warna kepada organisma tersebut. Ia juga mempunyai ciri-ciri antioksidan, anti-radang, dan pelbagai manfaat kesihatan lain yang menjadikannya sangat berpotensi untuk digunakan dalam pelbagai industri.
Kepelbagaian Mikroalga dan Warna Pigmen
Mikroalga menghasilkan pelbagai jenis pigmen bergantung kepada spesies dan habitatnya. Antaranya ialah klorofil, pigmen hijau yang penting untuk proses fotosintesis. Mikroalga seperti Chlorella dan Scenedesmus terkenal kerana kandungan klorofilnya yang tinggi, yang juga memiliki sifat detoksifikasi dan antioksidan. Fikosianin pula ialah pigmen biru yang biasanya dihasilkan oleh mikroalga Spirulina. Ia merupakan antioksidan yang hebat dan semakin popular dalam makanan tambahan serta minuman kesihatan. Seterusnya, astaxanthin ialah pigmen merah kejinggaan yang dihasilkan oleh Haematococcus pluvialis. Ia dianggap antara antioksidan semula jadi paling kuat dan kini digunakan secara meluas dalam kosmetik serta makanan tambahan premium. Satu lagi pigmen penting ialah beta-karoten, iaitu pigmen jingga yang sering dikaitkan dengan kesihatan mata dan kulit. Mikroalga Dunaliella salina terkenal kerana keupayaannya menghasilkan beta-karoten dalam jumlah yang tinggi.
Mekanisme Biosintesis Pigmen di dalam Mikroalga
Penghasilan pigmen oleh mikroalga bergantung pada mekanisme biosintesis dalaman yang kompleks. Pigmen karotenoid seperti astaxanthin, beta-karoten, dan lutein dihasilkan melalui dua laluan utama, iaitu laluan Mevalonate (MVA) dan laluan Methylerythritol Phosphate (MEP). Kedua-dua laluan ini menyediakan prekursor penting untuk pembentukan karotenoid yang berfungsi sebagai antioksidan dan pelindung cahaya berlebihan. Sebaliknya, pigmen fikobiliprotein seperti fikosianin (biru) dan fikoeritrin (merah) ialah protein berpigmen yang terikat pada struktur khas dikenali sebagai fikobilisom. Fikobilisom ini berperanan menangkap cahaya dan menyalurkan tenaga kepada sistem fotosintesis. Dengan cara ini, pigmen bukan sahaja memberi warna unik kepada mikroalga, tetapi juga meningkatkan kecekapan fotosintesis. Mekanisme ini boleh digambarkan secara mudah sebagai ‘kilang sel alga’ yang menukar cahaya matahari dan karbon kepada warna-warna yang pelbagai dan bernilai tinggi.
Rajah 1: Pelbagai pigmen serta sumber mikroalga
Satu Mikroalga Boleh Menghasilkan Warna Berbeza
Satu aspek menarik dalam kajian mikroalga ialah kebolehan organisma ini untuk menghasilkan warna yang berbeza melalui manipulasi keadaan persekitaran kultur. Kajian terhadap Chlorella sorokiniana dan Chlorella zofingiensis menunjukkan bahawa perubahan keadaan kultur, sama ada fotoautotrofik (cahaya sahaja) atau mixotrofik (cahaya dan karbon organik), boleh mengubah saiz, struktur sel, dan jenis pigmen yang dihasilkan. Sebagai contoh, C. zofingiensis yang biasanya hijau menghasilkan astaxanthin merah dalam keadaan mixotrofik, manakala C. sorokiniana bertukar kekuningan kerana peningkatan lutein. Perubahan ini disertai pengurangan klorofil dan peningkatan karotenoid, membuktikan bahawa satu spesies mikroalga sahaja mampu menghasilkan warna berbeza daripada hijau hingga merah hanya dengan manipulasi faktor cahaya dan sumber karbon. Keupayaan ini memberikan kelebihan besar kepada industri, kerana pengeluar tidak perlu menggunakan pelbagai spesies mikroalga untuk mendapatkan pigmen yang berbeza. Sebaliknya, mereka hanya perlu mengubah keadaan persekitaran untuk "mengarahkan" mikroalga menghasilkan pigmen yang dikehendaki. Ini akan menjadikan proses lebih cekap, murah dan fleksibel.
Rajah 2: Imej mikroskop elektron imbasan (SEM) menunjukkan perubahan morfologi dan warna sel Chlorella apabila dikultur dalam keadaan berbeza. Sel hijau dengan kandungan klorofil tinggi (kiri) berubah menjadi jingga-merah akibat pengumpulan pigmen karotenoid seperti lutein dan astaxanthin (kanan).
Aplikasi Dalam Pelbagai Industri
Pigmen mikroalga mempunyai kelebihan berbanding pewarna sintetik kerana bersifat semula jadi, mesra alam, mudah terurai, serta selamat digunakan. Kebanyakan daripadanya telah diiktiraf oleh badan pemakanan dan kesihatan antarabangsa. Selain pewarna, pigmen ini juga bioaktif, iaitu bertindak sebagai antioksidan, anti-radang, dan pelindung UV, sekali gus membolehkan ia digunakan dalam makanan, kosmetik, dan ubat-ubatan. Dalam industri makanan, fikosianin dan beta-karoten mewarnai minuman tenaga, ais krim, gula-gula, dan makanan tambahan, seiring trend pengguna yang mengutamakan produk bebas kimia sintetik. Dalam kosmetik, astaxanthin dan klorofil melindungi kulit daripada radikal bebas serta sinaran UV, di samping mengurangkan keradangan. Dalam farmaseutikal, pigmen seperti astaxanthin dikaji untuk kesan anti-penuaan, perlindungan kardiovaskular dan neurologi. Tambahan pula, kestabilannya terhadap cahaya menjadikan pigmen mikroalga sesuai untuk aplikasi teknologi hijau seperti biosensor dan semikonduktor.
Kesimpulan
Sebagai kesimpulan, pigmen semula jadi yang dihasilkan oleh mikroalga bukan sekadar memberikan warna yang menarik, tetapi menyimpan potensi besar dalam membentuk masa depan industri makanan, kosmetik, dan kesihatan yang lebih selamat, lestari dan mesra alam.
Rujukan:
Azaman, S. et al. (2017). Growth performance and pigment accumulation of Chlorella zofingiensis and Chlorella sorokiniana under photoautotrophic and mixotrophic conditions. PeerJ, 5, e3473. https://doi.org/10.7717/peerj.3473
Begum, H., Yusoff, F.M.D., & Banerjee, S. (2016). Availability and utilization of pigments from microalgae. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, https://doi.org/10.1080/10408398.2013.764841
Sun, H., Wang, Y., He, Y., et al. (2023). Microalgae-derived pigments for the food industry. Marine Drugs, 21(2), 82. https://www.mdpi.com/1660-3397/21/2/82
Ambati, R.R., & Gogisetty, D. (2019). Industrial potential of carotenoid pigments from microalgae: Current trends and future prospects. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, https://doi.org/10.1080/10408398.2018.1432561
Arashiro, L.T., Boto-Ordóñez, M., & Van Hulle, S.W.H. (2020). Natural pigments from microalgae grown in industrial wastewater. Bioresource Technology, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852420301632
Prasanna, R., Sood, A., Suresh, A., & Nayak, S. (2007). Potentials and applications of algal pigments in biology and industry. Acta Botanica Hungarica, 49(1-2), 131–156. https://akjournals.com/view/journals/034/49/1-2/article-p131.xml
Page updated
Google Sites
Report abuse