Warna biru-hijau cyanobacteria disebabkan oleh dua fotopigmen, klorofil a dan phycocyanin. Phycobiliprotein membentuk struktur pada membran fotosintesis (thylakoids) yang disebut phycobilisomes yang berfungsi sebagai antena pemanen cahaya untuk fotosintesis. Cahaya yang dipanen oleh phycobiliprotein ditransfer ke pusat reaksi fotosintesis dan digunakan untuk menggerakkan transpor elektron fotosintesis. Penangkapan cahaya adalah proses penting dan kritis dalam sebagian besar cyanobacteria, dan oleh karena itu phycobiliprotein memainkan peran sentral. Cyanobacteria telah mengalami diversifikasi yang luar biasa sehubungan dengan sifat Penangkapan cahayanya, dan istilah “bakteri biru-hijau” tidak memberikan keadilan pada kebanyakan warna yang menjadi ciri kelompok organisme ini.
Pada dasarnya ada tiga jenis phycobiliprotein: allophycocyanin, phy cocyanin dan phycoerythrin, yang disusun dalam tumpukan yang membentuk phycobilisome. Allophycocyanin (penyerapan maksimum 650 nm) membentuk dasar tumpukan ini dan terdapat di semua phycobilisom, meskipun dalam jumlah rendah. Phycocyanin (penyerapan maksimum 620 nm) terkait dengan allo phycocyanin. Kromofor phycocyanin adalah phycocyanobilin biru (PCB). Dalam satu kasus, phycocyanin telah terbukti membawa kromofor phy courobilin (PUB) tambahan, yang sebaliknya hanya ditemukan di phycoerythrin (penyerapan maksimum 565 nm). Kromofor merah phycoerythrin adalah PUB dan phycoerythrobilin (PEB). Phycocyanin sebagian besar dapat digantikan oleh phycoerythrin, menyebabkan cyanobacteria tampak merah. Cyanobacteria yang mengandung dua pigmen dalam jumlah yang sama tampak kecoklatan atau hampir hitam. Beberapa cyanobacteria mampu melakukan adaptasi kromatik komplementer dan dapat secara aktif mengubah proporsi phycocyanin dan phycoerythrin, tergantung pada kualitas spektral cahaya yang di terima. Pigmen lebih banyak phycocyanin saat terkena cahaya merah dan lebih banyak phycoerythrin saat terkena cahaya hijau. Phycoerythocyanin (penyerapan maksimum 570 nm) adalah phycobiliprotein lain yang telah terdeteksi di beberapa cyanobacteria tetapi sangat jarang dan mengandung kromofor yang tidak biasa.
Mikroalga memiliki dua sistem antena cahaya, PBP dan kompleks Chl d yang terikat Pcb. Phycobilin hadir di sebagian besar cyanobacteria, serta beberapa alga eukariotik, yaitu glaucocystophytes, rhodophytes, dan cryptophytes, di mana kromofor bilin melekat dalam jumlah variabel ke polipeptida untuk membentuk PBP. PBP sering dikaitkan dengan polipeptida penghubung untuk membentuk kompleks antena supramolekul, phycobilisome, di permukaan luar membran tilakoid. Phycobilisomes adalah antena pemanen cahaya utama di cyanobacteria, glaucocystophytes dan rhodophytes memungkinkan organisme ini memanfaatkan wilayah spektral dari hijau ke oranye, di mana hanya beberapa sistem Penangkapan cahaya lainnya yang aktif. Cyanobacteria dapat menunjukkan adaptasi kromatik pelengkap ontogenetik, di mana mereka mengekspresikan PBP yang paling mampu mengeksploitasi iklim ringan tertentu. Tidak ada phycobilisomes yang dilaporkan di Mikroalga, tetapi beberapa PBP (phycocyanin dan allophyco cyanin) hadir dan diatur dalam batang empat unit heksamerik yang dapat bertindak sebagai antena untuk Penangkapan cahaya. Kandungan PBP dari mikroalga sangat rendah, tetapi penyelidikan baru-baru ini menunjukkan bahwa ketersediaan besi yang melimpah dalam media pertumbuhan menyebabkan rasio PBP terhadap Chl d yang lebih tinggi. Bagaimana hubungan PBP dengan pusat reaksi fotosistem di Mikroalga tidak pasti. Spektrum aksi sel utuh Mikroalga menunjukkan bahwa PBP mentransfer energi ke PSII dengan efisiensi yang agak lebih tinggi daripada ke PSI. Studi transfer energi eksitasi dengan spektroskopi fluoresensi yang diselesaikan waktu menunjukkan bahwa struktur unsur PBP di Mikroalga memberikan transfer energi yang efisien dari PBP ke Chl d di PSII dengan konstanta waktu 70 ps, yaitu sekitar tiga kali lebih cepat daripada transfer energi dari phycobilisomes ke PSII dalam cyanobacteria yang mengandung Chl a.
Mikroalga saat ini dikenal sebagai pakan alami, bahan baku industri farmasi, kosmetika dan antibiotik. Hal ini dikarenakan kandungan kimia yang dikandung seperti protein, lemak, asam lemak tak jenuh, pigmen dan vitamin. Senyawa bioaktif merupakan senyawa yang terdapat pada hewan dan tumbuhan yang dihasilkan melalui jalur metabolit sekunder. Senyawa bioakif ini memiliki berbagai manfaat bagi kehidupan manusia, diantaranya dapat dijadikan sebagai sumber antioksidan, antibakteri, antiinflamasi, antikanker dan antivirus seperti COVID-19.
Penulis: Luthfiana Aprilianita Sari, S.Pi., M.Si
Jurnal: The nanomolar affinity of C-phycocyanin from virtual screening of microalgal bioactive as potential ACE2 inhibitor for COVID-19 therapy
