Lignin merupakan salah satu komponen kimia yang terkandung pada materi biomasa. Komponen kimia lainnya adalah hemiselulosa dan selulosa. Keseluruhan komponen biomasa tersebut disebut sebagai lignoselulosa, merupakan bio-material polimer heterogenus yang dapat diperbaharui dan mayoritas berasal dari produk samping hasil pertanian/agro-industry. Struktur alami lignin adalah suatu biopolymer polifenol yang berpotensi sebagai antioksidan. Beberapa tahun terakhir, telah dilaporkan bahwa kandungan materi bioaktif yang kaya akan senyawa fenolik berpotensi untuk mengantisipasi penyakit neurologis, kardiovaskuler, peradangan, depresi, kanker dan juga sebagai antioksidan.   

Isolasi lignin/delignifikasi dari biomasa, khususnya asal produk samping hasil agro-industry dapat dilakukan secara kimia atau enzimatis. Teknik delignifikasi secara kimia dapat dilakukan dengan perlakuan asam dan basa. Delignifikasi secara enzimatis lebih bersifat ramah lingkungan, efisien, serta kondisi reaksi biokatalis enzim juga dapat disesuaikan terhadap modified lignin untuk transformasi lignin menjadi senyawa bioaktif. Hal tersebut menyebabkan riset pengolahan lignin secara enzimatis semakin diminati. Enzim yang dapat digunakan untuk melepas komponen polifenol dari lignoselulosa adalah pectinase, selulase, lakase, dan glukanase. Beberapa studi saat ini, telah menemukan bahwa lignin dan beberapa molekul-molekul turunan lignin baik monomer maupun dimernya bersifat antioksidan yang efektif bersama suplemen lainnya, seperti suplemen diet dan obat-obatan. Turunan lignin tersebut berasal dari beberapa material biomasa, diantaranya kayu, karet dan pulp.

Aktivitas antioksidatif senyawa fenolik, alkaloid, flavonoid, carotenoid, dan asam askorbat (vitamin C) melindungi sel dari stress oksidatif yang melibatkan netralisasi aktivitas donor hydrogen, radikal bebas, pengkhelat kation logam, dan elektron. Modified lignin, seperti lignosulfonate menunjukkan sifat antioksidan pada enzyme-catalyzed oxygen-scavenging activity. Karakter tersebut menunjukkan modified lignin, termasuk turunannya dapat menurunkan tingkat oksigen pada reaksi yang dimediasi oleh phenol-oxidizing enzyme, seperti lakase. Lakase mengkatalisis oksidasi dari turunan senyawa fenolik lignin untuk mengkoversi molekul oksigen ke dalam molekul air. Hasilnya, lakase akan meningkatkan efikasi antioksidan dari turunan lignin dibanding tanpa lakase. Semakin kuat lagi dengan penambahan enzim selulase yang menyebabkan terdisintegrasinya matriks dinding sel tanaman, sehingga memudahkan senyawa fenol lepas dari ikatannya. Oleh karena itu, selulase juga digunakan untuk meningkatkan kandungan senyawa fenolik di material biomasa tanaman.

Penulis: Ni Nyoman Tri Puspaningsih

Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di: 

http://doi.org/10.31788/RJC.2023.1638412

Win Win Mar, Ni Nyoman Tri Puspaningsih, Rahmat Eko Sanjaya, Jelpapo P. Yanto, Afaf Baktir, A.F. Nuriana, M.A. Putri, M.A. Badruzaman, Lailathul Fithri, Kartika Dwi Asni Putri, dan R.K. Das (2023). Laccase and Cellulase treatments boost the antioxidant activity of modified lignin. Rasayan Journal of Chemistry 16 (2023) 1655