Spirulina Ternyata Superfood Masa Depan! Rahasia Senyawa Bioaktif untuk Imunitas, Otak, dan Antioksidan.

 

Sifat Fungsional Senyawa Bioaktif dari Spirulina spp.: Status Terkini dan Tren Masa Depan

 

Abstrak

 

Pangan fungsional mengandung senyawa bioaktif yang tidak bersifat toksik dan memberikan manfaat kesehatan di luar nilai gizinya, serta mampu memodulasi satu atau lebih fungsi target dalam tubuh secara menguntungkan. Dalam beberapa dekade terakhir, terjadi peningkatan tren konsumsi pangan yang kaya akan senyawa bioaktif, lebih sedikit mengalami proses industrialisasi, dan memiliki sifat fungsional. Spirulina, suatu sianobakteri yang dikenal sebagai mikroalga biru, banyak ditemukan di Amerika Selatan, menonjol karena kandungan senyawa bioaktifnya yang kaya, serta asam lemak tidak jenuh dan asam amino esensial yang berkontribusi terhadap nutrisi dasar manusia dan dapat digunakan sebagai sumber protein untuk diet bebas produk hewani. Selain itu, Spirulina juga mengandung senyawa berwarna seperti klorofil, karotenoid, fikosianin, dan senyawa fenolik yang dapat dimanfaatkan sebagai pewarna dan antioksidan alami. Dalam konteks ini, artikel tinjauan ini menyajikan berbagai aktivitas biologis utama Spirulina, seperti efek antikanker, neuroprotektif, probiotik, antiinflamasi, serta stimulasi sistem imun. Selain itu, tinjauan ini juga membahas gambaran umum komposisi Spirulina, potensinya untuk berbagai aplikasi pada pangan fungsional, serta teknologi-teknologi baru yang berkembang.

Kata kunci: Fikosianin, Mikroalga, Asam amino, Asam lemak tidak jenuh, Senyawa fenolik, Karotenoid

 

1. Pendahuluan

 

Saat ini, semakin banyak konsumen yang mengaitkan pola makan dan gaya hidup sehat dengan upaya menurunkan kejadian penyakit kronis. Sebagai respons terhadap kesadaran tersebut, industri pangan berupaya mengurangi penggunaan bahan tambahan buatan sekaligus mengembangkan produk yang menyediakan nutrisi esensial dan mengandung bahan-bahan yang bermanfaat bagi kesehatan serta meningkatkan kesejahteraan fisik dan mental (Bigliardi dan Galati, 2013; Carpentieri et al., 2022). Dalam konteks ini, perhatian terhadap penelitian mengenai pangan fungsional terus meningkat, dan pengembangan jenis produk ini sangat memengaruhi pasar (Alongi & Anese, 2021).

 

Pada tahun 2018, nilai pasar pangan fungsional diperkirakan mencapai USD 161,49 miliar, dengan proyeksi mencapai USD 275,77 miliar pada tahun 2025 (Grand View Research, 2019a; Grand View Research, 2019b). Dari sisi publikasi ilmiah, perhatian terhadap pangan fungsional juga terlihat jelas. Dalam lima tahun terakhir, ditemukan sebanyak 32.143 publikasi di basis data Web of Science dengan menggunakan kata kunci “functional foods”. Produk pangan yang paling umum dipasarkan dengan klaim fungsional meliputi yogurt (kesehatan pencernaan), sereal (kesehatan jantung), margarin dan mentega (metabolisme kolesterol), minuman, serta batang energi atau protein (pengurangan nafsu makan) (Granato, Barba, Bursać Kovačević, Lorenzo, Cruz, & Putnik, 2020).

 

Menurut Gur, Mawuntu, dan Martirosyan (2018), berdasarkan definisi yang diajukan oleh “Functional Food Center” (FFC), pangan fungsional adalah pangan alami atau olahan yang mengandung jumlah senyawa aktif biologis yang memadai dan tidak toksik, sehingga memberikan manfaat kesehatan, mencegah, atau membantu mengobati penyakit maupun gejalanya. Alongi dan Anese (2021) juga menambahkan klasifikasi pangan fungsional yang diperkaya dengan bahan-bahan yang memberikan pengaruh positif terhadap kesehatan; produk yang senyawa antinutrisinya dihilangkan; bahan baku yang ditingkatkan kualitasnya, diperkaya, atau “dibersihkan” (misalnya pangan rendah gula) melalui modifikasi praktik pertanian atau perlakuan pascapanen; serta produk baru yang memberikan manfaat kesehatan lebih baik. Kriteria suatu pangan atau bahan agar dapat dianggap sebagai pangan fungsional meliputi keamanan pangan, dapat diakses tanpa resep, dan memiliki bukti manfaat kesehatan jika dikonsumsi secara rutin dalam pola makan seimbang (Granato et al., 2020).

 

Keberadaan berbagai sumber yang memiliki sifat fungsional untuk diteliti dan dieksplorasi masih menjadi tantangan bagi komunitas ilmiah dan sektor industri (Lim, Chang, Fazry, Wan Mustapha, & Babji, 2021). Penelitian terbaru menunjukkan bahwa mikroalga merupakan sumber baru bahan fungsional yang menjanjikan (Grochowicz, Fabisiak, & Ekielski, 2022), karena mikroalga merupakan sumber kaya berbagai makro- dan mikronutrien, termasuk protein, karbohidrat, senyawa fenolik, vitamin, dan mineral. Selain itu, jumlah dan jenis senyawa bioaktif yang terdapat dalam pangan menentukan efektivitasnya terhadap berbagai fungsi tubuh. Oleh karena itu, pola makan yang terdiri atas produk kaya komponen fitokimia tertentu dapat mengurangi risiko berkembangnya berbagai penyakit kronis, seperti penyakit neurodegeneratif, diabetes, dan kanker (Grochowicz et al., 2022).

 

Berbagai penelitian menunjukkan bahwa penambahan alga dan senyawa bioaktif hasil isolasinya dalam formulasi produk pangan berkontribusi terhadap sifat teknologi maupun sifat fungsional produk. Sifat teknologi utama mencakup kemampuan sebagai penstabil dan pengemulsi (Rodrigues et al., 2020), perubahan warna dan cita rasa (Freitas et al., 2019), serta peningkatan umur simpan (Carvalho, Moreira, Oliveira, & Costa, 2017). Sementara itu, karakteristik fungsional berkaitan dengan peningkatan kandungan protein, lipid, mineral, dan senyawa bioaktif (Almeida et al., 2021; da Silva et al., 2021b; Los et al., 2018; Lucas et al., 2020; Lucas et al., 2018; de Oliveira et al., 2021). Namun demikian, masih sedikit penelitian dalam literatur yang membahas secara rinci sifat penting mikroalga Spirulina dan senyawa fitokimianya. Selain itu, beberapa sumber Spirulina masih belum dieksplorasi dan berpotensi memiliki kepentingan industri. Dengan demikian, pengetahuan mengenai sumber-sumber baru dan sifat-sifatnya memungkinkan pengembangan produk inovatif berbasis mikroalga Spirulina serta berkontribusi terhadap efek penting bagi kesehatan manusia.

 

Dalam konteks ini, artikel tinjauan ini menghimpun dan membahas berbagai penelitian dari beragam bidang selama lima tahun terakhir yang berkaitan dengan mikroalga genus Spirulina yang penting di Amerika Selatan. Tinjauan ini, yang disusun berdasarkan artikel ilmiah yang diterbitkan dalam lima tahun terakhir, menyajikan gambaran umum mengenai komposisi dan aktivitas biologis, serta inovasi dan aplikasi Spirulina dalam segmen pangan fungsional. Basis data yang digunakan meliputi Science Direct, Google Scholar, dan Web of Science, dengan total 77 sitasi yang dianalisis. Kata kunci utama yang digunakan dalam pencarian meliputi: sifat fungsional, pangan fungsional, alga Amerika Selatan, Spirulina, aktivitas biologis in vitro dan in vivo, inovasi, serta aplikasi teknologi. Gambar 1 menunjukkan jumlah publikasi berdasarkan kata kunci dan periode tertentu. Artikel dipilih berdasarkan tanggal publikasi (diutamakan kurang dari lima tahun). Artikel tanpa faktor dampak tidak dianggap relevan untuk disitasi.

Gambar 1. Jumlah publikasi yang ditemukan berdasarkan pencarian menggunakan kata kunci tertentu (A) dan selama lima tahun terakhir (B).

 

2. Komposisi Mikroalga dari Spirulina

 

Mikroalga, khususnya dari genus Spirulina, memiliki komposisi nutrisi yang menarik, meliputi makronutrien seperti karbohidrat, lipid, protein, vitamin, dan mineral yang penting bagi nutrisi dasar manusia (Tabel 1). Selain makro- dan mikronutrien, Spirulina juga mengandung senyawa lain yang memiliki aktivitas biologis. Senyawa bioaktif utama pada sianobakteri, seperti Spirulina, dicirikan oleh kandungan asam lemak tidak jenuh, asam amino, karotenoid, dan senyawa fenolik (Gambar 2). Senyawa-senyawa tersebut bertanggung jawab terhadap berbagai aktivitas biologis, seperti aktivitas antioksidan (Grover et al., 2021), antikarsinogenik (Tajvidi et al., 2021), dan fungsi neuroprotektif (Haider et al., 2021).

Tabel 1. Komposisi proksimat Spirulina.

 

Gambar 2. Senyawa bioaktif Spirulina

 

2.1. Makronutrien

 

Profil lipid pada Spirulina tersusun atas asam lemak jenuh (saturated fatty acids / SFA), asam lemak tak jenuh tunggal (monounsaturated fatty acids / MUFA), dan asam lemak tak jenuh ganda (polyunsaturated fatty acids / PUFA) (Tabel 1). Oleh karena itu, asam lemak Spirulina, terutama asam lemak tak jenuh ganda, berpotensi digunakan dalam diet khusus untuk kasus gangguan metabolisme lipid (Li et al., 2019).

 

Selain itu, Spirulina mengandung sembilan asam amino esensial dan berbagai asam amino lainnya yang secara bersama-sama membentuk protein mikroalga ini. Matriks pangan ini memiliki seluruh asam amino esensial, seperti triptofan, treonin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, histidin, dan valin (Tabel 1), yang tidak dapat diproduksi oleh tubuh manusia. Dengan demikian, Spirulina dapat dianggap sebagai sumber asam amino esensial dan nonesensial yang berpotensi memperkaya pangan dengan kandungan protein rendah (Bashir, Sharif, Butt, & Shahid, 2016).

 

2.2. Mikronutrien dan komposisi bioaktif

 

Senyawa fenolik, yang ditandai oleh molekul yang mengandung cincin benzena dengan setidaknya satu gugus hidroksil, merupakan contoh utama senyawa bioaktif yang ditemukan pada produk asal tumbuhan, termasuk teh (Bortolini, Haminiuk, Pedro, Fernandes, & Maciel, 2021), buah-buahan dan produk turunannya (Rossetto et al., 2020; Stafussa et al., 2021; Bortolini et al., 2022a), bunga yang dapat dimakan (edible flowers) (Bortolini et al., 2022b), serta alga (Machu et al., 2015). Selain itu, flavonoid dan asam fenolat merupakan golongan utama senyawa fenolik yang dilaporkan terdapat pada Spirulina (Tabel 1).

 

Senyawa bioaktif lainnya seperti klorofil, karotenoid, dan fikosianin turut berkontribusi terhadap warna khas alga ini. Karotenoid merupakan senyawa larut lemak dengan warna bervariasi dari kuning hingga oranye yang berfungsi mengurangi kerusakan akibat paparan cahaya pada tumbuhan dan mikroorganisme. Pemanfaatan karotenoid dalam pangan meliputi penggunaannya sebagai bahan tambahan dengan fungsi pewarna dan pemberi cita rasa, serta sebagai suplementasi vitamin A (Park et al., 2018). β-karoten, kantaksantin, astaksantin, lutein, dan zeaksantin merupakan karotenoid utama yang ditemukan pada Spirulina (Tabel 1).

 

Fikosianin adalah fikobiliprotein larut air berwarna biru yang stabil pada pH 5–8 (Park et al., 2018) dan ditemukan pada alga biru (Tabel 1). Fikobiliprotein penting lainnya seperti fikoeritrin (merah) dan alofikosianin (biru) juga ditemukan pada mikroalga dari genus Spirulina (Rodrigues, de Castro, de Santiago-Aguiar, & Rocha, 2018). Senyawa bioaktif ini dapat digunakan sebagai pewarna dalam industri pangan karena sumber alami pewarna biru masih sangat terbatas (Tavanandi & Raghavarao, 2020). Penggunaan pewarna biru terutama menarik untuk produk pangan anak-anak seperti permen dan beberapa jenis hidangan penutup (dessert), sehingga fikosianin dapat menjadi alternatif alami bagi pewarna sintetis yang umum digunakan (Faresin, Devos, Reinehr, & Colla, 2022).

 

Klorofil juga merupakan salah satu senyawa bioaktif yang melimpah pada alga Spirulina (Tabel 1). Fitokimia ini bertanggung jawab terhadap warna hijau mikroalga serta memiliki fungsi penting dalam proses fotosintesis (Martins et al., 2021). Namun demikian, klorofil terkadang kurang diinginkan dalam produk pangan karena warnanya dianggap kurang menarik untuk aplikasi tertentu. Dalam konteks ini, beberapa peneliti telah berupaya menyamarkan bahan ini dalam formulasi produk pangan fungsional.

 

Sebagaimana telah dilaporkan, Spirulina memiliki komposisi nutrisi dan senyawa bioaktif yang sangat baik. Oleh sebab itu, industri pangan dan farmasi dapat memanfaatkan berbagai aktivitas biologis yang terdapat pada komponen matriks ini. Kehadiran senyawa bioaktif juga memungkinkan penggunaannya dalam berbagai formulasi pangan. Dengan demikian, Spirulina berpotensi dimanfaatkan sebagai suplemen protein bagi vegan, pewarna biru alami untuk formula bayi, sumber provitamin A bagi masyarakat umum, serta bahan baku pangan fungsional potensial.

 

3. Produksi Spirulina spp.: Pasar dan budidaya skala besar

 

Biomassa Spirulina telah memperoleh sertifikasi Generally Recognized as Safe (GRAS). Karena memiliki sejarah penggunaan yang panjang (Lafarga, Fernández-Sevilla, González-López, & Acién-Fernández, 2020), Spirulina umum ditemukan dan diperdagangkan di pasar dalam bentuk bubuk kering, kapsul, dan tablet (Thevarajah et al., 2022).

 

Selain itu, Spirulina merupakan salah satu mikroalga yang paling banyak dibudidayakan di dunia (Silva, Ferreira, Dias, & Barreiro, 2020). Berdasarkan laporan yang dipublikasikan oleh Allied Market Research, pasar global Spirulina mencapai USD 393,6 juta pada tahun 2019 (Allied Market Research, 2021) dan diperkirakan akan mencapai USD 968,6 juta pada tahun 2028 (Meticulous Research, 2021). Dari segi volume, pasar Spirulina diproyeksikan mencapai 98.768,5 ton pada tahun 2028 (Meticulous Research, 2021).

 

Amerika Selatan mewakili 8% pangsa pasar bubuk Spirulina, sementara wilayah lainnya meliputi Amerika Utara (38%), Eropa (27%), Asia-Pasifik (21%), dan wilayah dunia lainnya (6%). Berdasarkan aplikasinya, segmen makanan dan minuman memegang pangsa terbesar pada tahun 2021 (Industry, 2021).

 

Pasar global saat ini didominasi oleh asam amino dan pigmen biru hasil sintesis buatan yang sering dikaitkan dengan berbagai dampak buruk terhadap kesehatan manusia, seperti reaksi alergi berat, reaksi hipersensitivitas, dan kemampuan memblokir atrioventrikular. Oleh karena itu, permintaan pasar terhadap protein berbasis Spirulina dan c-fikosianin terus meningkat untuk meningkatkan sifat fungsional pangan, produk farmasi, dan nutraseutikal dengan tetap memenuhi standar keamanan kesehatan. Meskipun demikian, terdapat berbagai tantangan yang berkaitan dengan budidaya dan pengolahan biomassa Spirulina, terutama tingginya biaya dalam budidaya skala besar (Thevarajah et al., 2022).

 

Spirulina spp. secara alami berkembang di danau alkali bergaram, terutama di kawasan subtropis dan tropis di Amerika Tengah, Amerika Selatan, Afrika, dan Asia. Namun, mikroalga ini juga dapat ditemukan di mata air panas, rawa, dan perairan tawar (Alagawany et al., 2021; Andrade et al., 2019). Genus Spirulina memiliki sekitar 58 spesies yang telah diketahui, di antaranya platensis dan maxima yang memiliki produktivitas lebih tinggi pada kondisi laboratorium maupun produksi skala besar (Alagawany et al., 2021).

 

Secara umum, produksi Spirulina spp. dilakukan menggunakan medium standar Zarrouk yang mengandung sumber karbon (18,8 g/L natrium bikarbonat/NaHCO3), garam mineral (kalium sulfat/K2SO4, dikalium fosfat/K2HPO4, natrium klorida/NaCl, kalsium klorida/CaCl2, magnesium sulfat/MgSO4, dan besi(II) sulfat/FeSO4), serta sumber nitrogen berupa natrium nitrat (NaNO3) (Andrade et al., 2019). Namun, medium ini dianggap mahal untuk produksi Spirulina spp. dalam jumlah besar sehingga diperlukan penggantian dengan nutrien berbiaya rendah, seperti produk samping pangan, pupuk komersial, air asin, air limbah, dan pemanfaatan kembali biomassa (Lafarga, Sánchez-Zurano, Villaró, Morillas-España, & Acién, 2021).

 

Untuk produksi skala besar, teknik budidaya mikroalga ini dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara lain lokasi geografis, suhu (30–35 °C), pH (9–11), intensitas cahaya (276–690 µmol m−2 s−1), lama budidaya (30–40 hari), jenis strain, jumlah inokulum (10% v/v), sistem kultur (kontinu, semi-kontinu, atau batch), pengadukan dan aerasi (5–60 cm s−1), sumber karbon (NaHCO3 terlarut, Na2CO3, atau CO2), konsentrasi karbon (56,70–141,75 g jam−1), konsentrasi nitrogen, serta pengetahuan produsen (Iamtham & Sornchai, 2022; Thevarajah et al., 2022; Zhu et al., 2020).

 

Produksi global Spirulina spp. mencapai sekitar 10.000 ton biomassa kering per tahun (Thevarajah et al., 2022), sehingga diperlukan produktivitas biomassa yang tinggi yang ditentukan berdasarkan densitas optik kultur (Andrade et al., 2019). Di antara parameter budidaya tersebut, sumber karbon anorganik memiliki pengaruh paling besar terhadap budidaya Spirulina spp. skala besar karena mikroalga memerlukan karbon dalam jumlah besar untuk melakukan fotosintesis (Iamtham & Sornchai, 2022; Zhu et al., 2020). Oleh karena itu, karbon anorganik dianggap sebagai komponen bahan baku termahal dalam medium standar Zarrouk. Biaya sumber karbon dapat ditekan melalui penggunaan air limbah yang kaya nitrat dan fosfat, senyawa organik (gula komersial, tepung singkong, tepung ubi jalar, ekstrak abu daun pisang), garam bikarbonat, dan/atau udara yang diperkaya CO2 (Iamtham & Sornchai, 2022; Thevarajah et al., 2022).

 

Budidaya skala besar umumnya menggunakan sistem kolam terbuka (open pond system) seperti kolam alami, danau, atau kolam tipe raceway dengan berbagai ukuran. Namun demikian, Spirulina juga dapat dibudidayakan menggunakan sistem tertutup maupun sistem hibrida (Thevarajah et al., 2022). Sebagai contoh, Zhu et al. (2020) membudidayakan dua strain Spirulina (platensis dan sp.) pada kolam raceway terbuka seluas 605 m² (panjang × lebar: 110 × 5,5 m dan kedalaman rata-rata 32 cm) dengan pengaduk paddlewheel (daya 1,5 kW dan kecepatan putaran 36 rpm), yang menghasilkan biomassa kering sebesar 18,7 g m−2 hari−1. Earthrise Nutritionals LLC memiliki 8,25 kolam terbuka berukuran besar (5.000 m²) dan 37 fasilitas budidaya, sehingga dianggap sebagai produsen Spirulina spp. terbesar di dunia (Thevarajah et al., 2022).

 

Sistem terbuka tersebut dapat dibuat dari beton galian maupun pelapis polimer seperti paduan plastik, vinil, dan serat kaca (Thevarajah et al., 2022; Zhu et al., 2020). Sistem terbuka memiliki berbagai keunggulan, seperti mudah dioperasikan, desain sederhana, serta biaya operasi dan investasi yang rendah. Akan tetapi, sistem ini memiliki risiko kontaminasi yang lebih tinggi, produktivitas biomassa lebih rendah dibandingkan sistem tertutup, serta kesulitan dalam mengendalikan parameter budidaya seperti suhu dan intensitas cahaya.

 

Sebaliknya, meskipun sistem tertutup (fotobioreaktor kolom, tubular, atau pelat datar) memiliki tingkat kesulitan operasional dan biaya investasi yang tinggi, sistem ini menawarkan risiko kontaminasi yang lebih rendah, pengendalian parameter budidaya yang lebih efektif, serta produktivitas biomassa yang lebih tinggi. Kombinasi kedua sistem tersebut (misalnya sistem integrated airlift, polybags, dan external tubular loops) dapat memaksimalkan produktivitas biomassa dan protein. Selain itu, kombinasi sistem ini mempermudah resirkulasi kultur pada tahap awal budidaya dan meningkatkan akumulasi pigmen fotosintetik (c-fikosianin) pada dua tahap budidaya (Thevarajah et al., 2022). Dengan demikian, kebutuhan terhadap pangan fungsional dan teknologi baru dapat lebih terpenuhi.

 

4. Spirulina: Pangan fungsional dan teknologi baru

 

Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya, pangan fungsional tidak hanya memberikan manfaat nutrisi dasar, tetapi juga manfaat kesehatan tambahan. Selain itu, manfaat kesehatan tersebut harus dibuktikan melalui uji klinis acak, tersamar ganda (double-blind), dan menggunakan plasebo untuk memastikan fungsi produk tersebut. Definisi ini bertujuan menghindari keraguan dalam penggunaan istilah “pangan fungsional” karena setiap negara umumnya hanya memiliki regulasi klasifikasi tertentu tanpa adanya peraturan khusus mengenai pangan fungsional (Granato et al., 2020). Oleh sebab itu, fungsi pangan berbasis Spirulina perlu dianalisis secara cermat berdasarkan kriteria tersebut.

 

Biomassa mikroalga dapat menjadi sumber inovatif dalam pengembangan pangan fungsional karena berasal dari bahan alami dan memiliki komposisi kimia yang kaya akan senyawa bioaktif. Dengan demikian, konsumsi mikroalga dan produk turunannya dapat memberikan dampak positif terhadap kesehatan konsumen (de Medeiros, da Costa, da Silva, Pimentel, & Magnani, 2021). Dalam konteks ini, Tabel 2 memuat berbagai penelitian yang dilakukan di Amerika Selatan selama lima tahun terakhir terkait penggunaan Spirulina atau ekstrak Spirulina dalam pangan fungsional. Sayangnya, belum ditemukan penelitian mengenai penggunaan jenis mikroalga Amerika Selatan lainnya dalam pangan fungsional.

 

Tabel 2. Penelitian terbaru mengenai aplikasi Spirulina pada produk pangan.

Aplikasi	Spesies	Hasil utama	Referensi
Pengganti elektrolit, peningkat massa otot, dan suplemen pemulihan	Spirulina sp. LEB-18	Tiga jenis suplemen untuk atlet diperkaya dengan Spirulina. Produk pengganti elektrolit yang diperkaya memiliki kandungan mineral lebih tinggi dibandingkan formulasi kontrol. Penambahan Spirulina pada produk peningkat massa otot meningkatkan kandungan karbohidrat. Tidak ditemukan perubahan signifikan pada suplemen pemulihan yang diperkaya dibandingkan kontrol. Seperti produk komersial yang telah ada, suplemen pangan yang dikembangkan memiliki perkiraan umur simpan 9–11 bulan.	Carvalho et al. (2017)
Makanan ringan (snack)	Spirulina sp. LEB-18	Snack ekstrusi berbahan tepung beras dan jagung dengan penambahan 2,6% Spirulina bebas memiliki kandungan protein, mineral, dan karotenoid lebih tinggi dibandingkan formulasi kontrol tanpa mikroalga. Meskipun berwarna hijau, keberadaan biomassa Spirulina tidak berdampak negatif terhadap karakteristik sensoris produk, dengan tingkat penerimaan lebih dari 82%. Produk juga menunjukkan stabilitas fisik dan mikrobiologis selama 12 bulan penyimpanan.	Lucas et al. (2018)
Sup kering	Spirulina platensis	Penelitian ini memformulasikan sup instan menggunakan produk samping buah peach palm, Spirulina, dan bayam. Sup dengan penambahan Spirulina dan tepung produk samping peach palm memiliki kandungan protein, lipid, dan antioksidan lebih tinggi dibandingkan formulasi lain. Selain itu, kandungan klorofilnya lebih tinggi dibandingkan sup berbahan produk samping peach palm dan bayam. Terkait rendahnya penerimaan sensoris, penulis menekankan perlunya penelitian lanjutan mengenai jumlah Spirulina yang dapat ditambahkan untuk meningkatkan penerimaan produk.	Los et al. (2018)
Konsentrat protein	Spirulina platensis	Protein Spirulina diekstraksi dan dikonsentrasikan untuk menghasilkan konsentrat protein. Konsentrat berwarna hijau-biru tersebut mengandung 75,97% protein dan 19,44% karbohidrat (basis kering). Seluruh asam amino esensial ditemukan dalam konsentrat protein ini, sehingga berpotensi menjadi sumber protein alternatif. Selain itu, kemampuan pembentukan busanya sebanding dengan protein kuning telur. Penulis juga menyoroti pentingnya konsentrat protein dalam meningkatkan proses pengolahan pangan.	Menegotto et al. (2019)
Minuman pengganti camilan dan pangan hiperkalori	Spirulina sp. LEB-18	Dibandingkan formulasi dengan Spirulina, produk tanpa Spirulina memperoleh skor sensoris lebih tinggi. Hasil ini dikaitkan dengan warna dan cita rasa khas mikroalga. Namun, dibandingkan produk komersial serupa, pangan fungsional berbasis Spirulina memiliki penerimaan sensoris yang lebih baik. Selain itu, lebih dari 65% panelis menyatakan minat untuk membeli produk tersebut.	Freitas et al. (2019)
Pasta	Spirulina sp.	Mikroalga Spirulina dimikroenkapsulasi menggunakan natrium alginat dan diaplikasikan pada formulasi pasta. Formulasi dengan biomassa Spirulina bebas maupun terenkapsulasi memiliki indeks penerimaan lebih dari 70% pada atribut warna, tekstur, penampilan, aroma, rasa, dan kesukaan keseluruhan. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan mikroalga tidak berdampak negatif terhadap penerimaan produk fungsional. Mikroenkapsulasi juga melindungi aktivitas antioksidan biomassa dan kemungkinan menyamarkan aroma amis/alga pada adonan.	Zen et al. (2020)
Batangan makanan ringan (snack bar)	Spirulina sp. LEB-18	Penulis memformulasikan batangan sereal dengan penambahan 2% dan 6% Spirulina bebas. Peningkatan jumlah Spirulina secara signifikan meningkatkan kandungan protein dan membuat warna hijau lebih jelas terlihat. Dalam uji sensoris oleh anak-anak usia 8–13 tahun, atribut penampilan, rasa, dan aroma diterima dengan baik. Selain sebagai pewarna alami, biomassa Spirulina juga meningkatkan nilai gizi pangan dan menjanjikan sebagai alternatif dalam pangan anak.	Lucas et al. (2020)
Es krim	Spirulina sp.	Penelitian menunjukkan bahwa emulsifier dan bahan penstabil dapat digantikan oleh ekstrak Spirulina kaya fikosianin. Ekstrak tersebut menunjukkan aktivitas pengemulsi pada emulsi minyak dalam air (O/W) dan air dalam minyak (W/O). Protein dalam ekstrak berkontribusi terhadap pembentukan tekstur produk. Penggantian emulsifier dan penstabil dengan ekstrak fikosianin tidak mengubah tingkat penerimaan sensoris keseluruhan produk.	Rodrigues et al. (2020)
Es krim	Spirulina platensis LEB-52	C-fikosianin, protein dengan sifat bioaktif, diekstraksi dari biomassa kering Spirulina, dimurnikan, dan diaplikasikan pada formulasi es krim. Produk menunjukkan warna biru yang stabil selama enam bulan. Es krim dengan penambahan C-fikosianin menunjukkan aktivitas antioksidan rendah, tetapi setelah simulasi pencernaan in vitro, aktivitas antioksidannya lebih tinggi dibandingkan formulasi kontrol. Penulis menyoroti ekstrak C-fikosianin sebagai pewarna stabil dengan aktivitas biologis untuk aplikasi pangan.	de Amarante et al. (2020)
Susu cokelat	Spirulina sp. LEB-18	Biomassa Spirulina yang dimikroenkapsulasi dengan maltodekstrin dan lesitin kedelai ditambahkan pada formulasi susu cokelat bubuk. Penambahan mikroalga meningkatkan aktivitas antioksidan, kandungan protein, dan senyawa fenolik. Dalam analisis sensoris, panelis memberikan penilaian netral terhadap produk. Meskipun warna hijau khas Spirulina kurang menarik untuk minuman, bubuk fungsional ini berpotensi diaplikasikan pada produk lain seperti kue dan biskuit.	de Oliveira et al. (2021)
Biskuit	Spirulina maxima LEAF046	Biomassa Spirulina bebas dan terenkapsulasi (menggunakan pati oktenil suksinat anhidrida) ditambahkan pada formulasi biskuit. Penambahan maksimum Spirulina bebas yang memungkinkan adalah 10% (b/b). Namun, setelah mikroenkapsulasi, sebanyak 20% (b/b) biomassa Spirulina dapat ditambahkan tanpa mengganggu kualitas sensoris biskuit. Dibandingkan biskuit kontrol, sampel dengan Spirulina bebas maupun terenkapsulasi menunjukkan peningkatan rata-rata kandungan protein sebesar 40%.	da Silva, Valle, & Perrone (2021a)
Saus	Spirulina sp.	Saus dengan penambahan biomassa Spirulina bebas tertinggi (4%) memperoleh skor terbaik untuk niat beli dan kesan keseluruhan. Dibandingkan formulasi kontrol, saus dengan 4% Spirulina memiliki kandungan mineral, protein, serat, dan asam lemak tak jenuh tunggal lebih tinggi serta peningkatan aktivitas antioksidan yang signifikan. Selain itu, bahan-bahan dalam formulasi saus mampu menyamarkan rasa khas mikroalga.	Almeida et al. (2021)
Makanan ringan (snack)	Spirulina sp. LEB-18	Penulis mengembangkan snack ekstrusi dengan penambahan Spirulina nonhidrolisis, Spirulina terhidrolisis enzimatik, dan peptida hasil isolasi Spirulina. Formulasi dengan peptida terisolasi menunjukkan aktivitas antioksidan lebih tinggi dibandingkan kontrol. Selain itu, snack dengan peptida berukuran kurang dari 4 kDa memiliki warna lebih mirip dengan kontrol sehingga berpotensi diterapkan pada pangan tanpa mengganggu penampilan produk.	da Silva et al. (2021b)
Es krim	Spirulina platensis	Berbagai formulasi es krim diproduksi dengan mengevaluasi penambahan inulin, Spirulina, dan pigmen hasil ekstraksi Spirulina (fikosianin) sebagai emulsifier dan pembentuk tekstur, sekaligus mengurangi kandungan gula dan lemak. Formulasi dengan penambahan inulin dan ekstrak kaya fikosianin menunjukkan hasil tekstur terbaik. Meskipun seluruh formulasi memiliki tingkat penerimaan yang baik (skor 6–9), penambahan Spirulina mengubah warna produk dan memengaruhi penerimaan konsumen. Penambahan fikosianin tidak memberikan efek serupa.	Faresin, Devos, Reinehr, dan Colla (2022)

 

Sebagian besar biomassa Spirulina yang diproduksi saat ini dikonsumsi sebagai suplemen nutrisi yang dipromosikan sebagai “superfood” dan tersedia dalam bentuk bubuk, serpihan, maupun kapsul (Lafarga et al., 2020). Selain itu, Spirulina telah diakui aman untuk dikonsumsi manusia (Generally Recognized as Safe / GRAS). Aplikasinya dalam pangan terbukti sangat menarik dari sudut pandang nutrisi. Beberapa peneliti melaporkan adanya peningkatan konsentrasi protein pada produk yang diformulasikan setelah penambahan Spirulina (Almeida et al., 2021; da Silva et al., 2021b; Los et al., 2018; Lucas et al., 2020; Lucas et al., 2018; de Oliveira et al., 2021).

 

Selain itu, melalui isolasi dan konsentrasi protein Spirulina, Menegotto et al. (2019) berhasil mengidentifikasi seluruh asam amino esensial dalam konsentrat tersebut. Tingginya kandungan protein dari berbagai spesies mikroalga menjadi salah satu alasan utama mengapa organisme ini dipertimbangkan sebagai sumber protein alternatif. Mikroalga merupakan sumber protein nonhewani dengan kandungan protein yang lebih tinggi dibandingkan daging sapi, daging babi, maupun produk susu, serta memiliki kualitas asam amino yang lebih baik (de Medeiros et al., 2021).

 

Biomassa mikroalga juga dapat berkontribusi dalam penambahan senyawa bioaktif pada pangan, misalnya karotenoid (Lucas, de Morais, Santos, & Costa, 2018), senyawa fenolik (de Oliveira et al., 2021), dan pigmen biru khas Spirulina yaitu fikosianin, yang selain memberikan warna juga memiliki potensi antioksidan (de Amarante et al., 2020; Faresin, Devos, Reinehr, & Colla, 2022; Rodrigues et al., 2020). Penambahan Spirulina dalam formulasi pangan juga dilaporkan meningkatkan kandungan mineral (Almeida et al., 2021; Carvalho et al., 2017; Lucas et al., 2018).

 

Berdasarkan penelitian yang tercantum pada Tabel 2, produk yang paling banyak diteliti adalah pangan pokok atau pangan yang mudah diterima masyarakat, seperti biskuit, pasta, saus, es krim, dan makanan ringan (snack). Walaupun pangan fungsional terbukti memberikan manfaat kesehatan di luar fungsi dasar pemenuhan gizi, formulasi yang dikembangkan tetap tidak boleh terlalu berbeda dari makanan yang biasa dikonsumsi masyarakat karena preferensi konsumen sulit diubah. Oleh sebab itu, pendekatan melalui pangan yang umum dan mudah diterima dapat menjadi peluang untuk mendorong pola makan yang lebih sehat tanpa mengubah kebiasaan konsumen secara drastis (Carpentieri et al., 2022).

 

Snack ekstrusi semakin banyak diteliti karena praktis dikonsumsi serta memiliki variasi rasa, tekstur, dan bentuk yang beragam. Namun, sebagian besar formulasi snack memiliki kandungan gizi rendah dan kadar natrium tinggi (Lucas, de Morais, Santos, & Costa, 2017). Di sisi lain, es krim merupakan produk dengan tingkat palatabilitas tinggi, tetapi umumnya mengandung lemak dan gula dalam jumlah besar (Faresin, Devos, Reinehr, & Colla, 2022). Oleh karena itu, kedua produk tersebut menjadi pilihan potensial untuk pengembangan formulasi alternatif yang lebih sehat. Selain itu, dari sudut pandang konsumen, menarik untuk dapat mengonsumsi produk yang unggul secara sensoris sekaligus mengandung senyawa yang bermanfaat bagi kesehatan.

 

Penelitian juga menunjukkan adanya minat dalam pengembangan produk yang difokuskan pada pengganti energi dan kebutuhan individu yang melakukan aktivitas fisik (Carvalho et al., 2017; Freitas et al., 2019). Produk nutrisi olahraga (sports nutrition) sebelumnya hanya dikonsumsi oleh atlet atau binaragawan dan jarang disentuh oleh konsumen umum. Namun, kondisi ini berubah seiring meningkatnya kesadaran masyarakat terhadap pilihan nutrisi dan gaya hidup sehat. Oleh karena itu, industri merespons kebutuhan tersebut dengan menyediakan berbagai produk seperti bubuk, gel, minuman, dan batangan energi untuk meningkatkan performa sebelum, selama, atau setelah aktivitas fisik (Harrison & Smith, 2016).

 

Konsumsi Spirulina dilaporkan memberikan berbagai manfaat, seperti efek perlindungan terhadap kerusakan otot akibat olahraga, penurunan kadar laktat dehidrogenase dalam darah, serta penurunan kadar glukosa serum, kolesterol, dan trigliserida (Freitas et al., 2019). Dengan demikian, biomassa Spirulina menjadi pilihan yang sangat baik untuk ditambahkan pada produk nutrisi olahraga.

 

Biomassa Spirulina telah diaplikasikan baik dalam bentuk bebas maupun terenkapsulasi. Enkapsulasi dapat berperan penting dalam menyamarkan aroma atau rasa khas alga yang kurang disukai. Selain itu, teknik ini mampu meningkatkan stabilitas senyawa bioaktif, membantu penghantaran bahan aktif, mencegah degradasi akibat faktor eksternal, meningkatkan kelarutan, serta mempermudah penggabungan senyawa bioaktif ke dalam sistem atau produk pangan (de Oliveira et al., 2021).

 

Dalam penelitian yang dilakukan oleh Zen et al. (2020), dilaporkan bahwa mikroenkapsulasi mampu melindungi potensi antioksidan Spirulina hingga 37,8% selama proses pemasakan pasta yang diformulasikan. Selain itu, mikropartikel yang dihasilkan memiliki kelarutan air rendah sehingga cocok digunakan pada produk yang memerlukan proses pemasakan dalam air.

 

Sebaliknya, de Oliveira et al. (2021), dengan menggunakan maltodekstrin dan lesitin kedelai sebagai bahan pembawa, menemukan peningkatan kelarutan mikropartikel Spirulina dibandingkan biomassa yang tidak dienkapsulasi. Hal ini menguntungkan untuk formulasi susu cokelat bubuk. Penulis juga menemukan adanya penurunan signifikan ukuran partikel setelah enkapsulasi sehingga lebih mudah diaplikasikan dan mengurangi kemungkinan karakteristik sensorisnya terdeteksi oleh konsumen.

 

Pada penelitian da Silva et al. (2021b), mikroenkapsulasi memungkinkan penambahan Spirulina dalam jumlah lebih besar pada biskuit vegan yang diformulasikan, kemungkinan karena teknik tersebut berhasil menyamarkan cita rasa yang tidak diinginkan dari biomassa. Akan tetapi, baik Spirulina yang dienkapsulasi maupun tidak tetap memberikan pengaruh nyata terhadap warna biskuit dan memengaruhi penampilannya.

 

Kontribusi klorofil terhadap warna mikroalga merupakan salah satu keterbatasan utama dalam aplikasi biomassa pada produk pangan. Hal ini menjadi tantangan bagi komunitas ilmiah karena warna kehijauan dapat berdampak negatif terhadap penampilan produk. Warna merupakan faktor yang sangat memengaruhi persepsi sensoris konsumen. Sebagai karakteristik pertama yang terlihat, warna dapat memengaruhi preferensi dan keputusan pembelian (Gebhardt et al., 2020).

 

Namun demikian, warna hijau Spirulina juga dapat menjadi peluang inovasi. Banyak perusahaan pangan dalam satu dekade terakhir mulai menjual makanan dan minuman berwarna hijau. Selain itu, aroma dan cita rasa “laut” dari beberapa mikroalga dapat menjadi peluang dalam pengembangan produk kuliner berbasis ikan (Lafarga et al., 2020).

 

Dalam penelitian terbaru, Teixeira et al. (2022) mencampurkan berbagai konsentrasi ekstrak alami, seperti ekstrak hibiscus, kurkumin larut air, dan ekstrak Spirulina. Campuran tersebut kemudian diaplikasikan pada model pangan dengan pH berbeda untuk membandingkan warna yang dihasilkan dengan warna dari pewarna buatan. Hasilnya, diperoleh campuran warna yang mendekati pewarna sintetis sehingga berpotensi menjadi alternatif pengganti bahan tambahan sintetis. Dalam hal ini, ekstrak Spirulina tidak digunakan sendiri, melainkan sebagai bahan pendukung dalam menghasilkan warna. Pendekatan ini dapat menjadi pilihan untuk meningkatkan nilai tambah produk tanpa menjadikan warna sebagai masalah utama.

 

Selain klorofil, Spirulina juga mengandung fikosianin, yaitu protein berwarna biru. Keterbatasan utama senyawa ini adalah stabilitasnya yang rendah terhadap suhu tinggi dan paparan cahaya. Oleh karena itu, aplikasinya umumnya terbatas pada pangan asam yang mengandung gula atau disimpan dalam kondisi dingin, seperti minuman, jeli, permen karet, dan es krim (de Amarante et al., 2020; Neves et al., 2021).

 

Dalam penelitian de Amarante et al. (2020), es krim yang diformulasikan dengan ekstrak C-fikosianin menunjukkan warna yang stabil selama enam bulan masa pengamatan. Warna biru merupakan tantangan terbesar di antara pewarna alami karena sumber alami warna biru sangat terbatas. Selain itu, warna biru di alam relatif jarang dibandingkan warna lainnya sehingga konsumen sering mengaitkannya dengan bahan buatan (Neves et al., 2021).

 

Namun, dalam penelitian Rodrigues et al. (2020) serta Faresin, Devos, Reinehr, & Colla (2022), warna biru pada es krim yang dikembangkan dengan fikosianin tidak memberikan pengaruh negatif terhadap penerimaan sensoris produk. Pada kedua penelitian tersebut, protein tidak hanya berfungsi sebagai pewarna, tetapi juga memberikan fungsi tambahan dalam pembentukan tekstur produk. Dengan demikian, warna biru kemungkinan lebih mudah diterima, bahkan diharapkan, pada produk yang identik dengan selera anak-anak, seperti es krim dan permen, sehingga dapat menjadi pilihan pewarna alami untuk produk tersebut.

 

Potensi mikroalga sebagai sumber protein, mineral, dan senyawa bioaktif yang andal dalam pengembangan pangan fungsional sangat jelas terlihat. Meskipun warna Spirulina dan turunannya, serta rasa dan aroma khas mikroalga masih menjadi keterbatasan dalam aplikasinya, hal ini justru menjadi tantangan menarik bagi penelitian di masa depan, misalnya dengan mengeksplorasi teknik yang dapat menyamarkan karakteristik sensoris dan membuat warna produk menjadi lebih menarik atau setidaknya tidak memengaruhi penerimaan konsumen, baik melalui pencampuran maupun aplikasi pada produk tertentu yang memang sesuai dengan warna tersebut.

 

Selain itu, gambaran umum penelitian mengenai produksi pangan fungsional berbasis mikroalga di Amerika Selatan menunjukkan bahwa jumlah penelitian masih terbatas. Hal ini sekaligus menegaskan adanya kebutuhan dan peluang besar untuk mengeksplorasi jenis mikroalga lain dalam aplikasi pangan.

 

5. Efek biologis senyawa bioaktif Spirulina spp.

 

Sebagaimana telah disebutkan sebelumnya, alga kaya akan komponen nutrisi seperti lipid, protein, karbohidrat, pigmen, vitamin, dan mineral (Tabel 1) yang dapat digunakan sebagai bahan dalam berbagai produk pangan seperti biskuit, permen, snack, pasta, dan minuman ringan, serta sebagai suplemen makanan dalam bentuk kapsul, bubuk, maupun tablet (Kusmayadi, Leong, Yen, Huang, & Chang, 2021).

 

Selain memiliki fleksibilitas tinggi untuk aplikasi pangan, alga juga memberikan berbagai manfaat kesehatan bagi manusia, termasuk efek probiotik, aktivitas antioksidan, antibakteri, antivirus, antikanker, antiinflamasi, dan antidiabetes (Tabel 3). Sifat-sifat tersebut menjadikan alga penting dalam industri pangan sebagai bahan tambahan untuk pengembangan produk di bidang medis, kimia, kosmetik, dan farmasi (Gambar 3).

 

Tabel 3. Efek biologis Spirulina.

Uji	Spesies	Dosis/durasi	Mekanisme kerja	Referensi
In vitro
Aktivitas probiotik	Spirulina platensis	NI	Oligosakarida dari Spirulina meningkatkan kelimpahan, keragaman, dan komposisi mikrobiota usus, terutama dengan merangsang pertumbuhan Bacteroides, Escherichia-Shigella, Megamonas, Megasphaera, Blautia, Bifidobacterium, dan Lactobacillus. Selain itu, dengan mempertahankan homeostasis usus, oligosakarida mendukung perkembangan mikroba menguntungkan, melindungi mikrobiota dari patogen, serta menjaga fungsi saluran pencernaan dan imunoregulasi.	Cai et al. (2022)
Aktivitas imunostimulator dan antitumor	Spirulina platensis	16,25–50 μg/mL	Heteropolisakarida dari Spirulina secara signifikan menghambat pertumbuhan sel kanker paru A549, meningkatkan aktivitas imun pada makrofag dengan merangsang proliferasi dan kapasitas fagositosis sel, serta menstimulasi sekresi NO, IL-1β, dan TNF-α tanpa menimbulkan toksisitas.	Cai et al. (2022b)
Efek antikanker paru	Spirulina platensis	500 μg/mL selama 24 jam	Spirulina merusak sel kanker dengan memengaruhi siklus sel dan memicu apoptosis melalui perubahan biokimia.	Tajvidi et al. (2021)
Sifat antitrombotik	Spirulina maxima	NI	Ekstrak polisakarida, ekstrak protein (terutama fikosianobilin), dan ekstrak lipid dari Spirulina menghambat platelet-activating factor (PAF) dan trombin.	Koukouraki et al. (2020)
In vivo
Performa pertumbuhan	Spirulina platensis	10 g/kg Spirulina + 0,1 mg/kg Se-SP	Pakan yang mengandung Spirulina dan Se-SP secara signifikan meningkatkan bobot badan dan faktor efisiensi produksi broiler (313,50).	Abdel-Moneim et al. (2022)
Aktivitas antioksidan	Spirulina platensis	—	Asam lemak tak jenuh ganda, fikosianin, polifenol, dan β-karoten yang terdapat dalam Spirulina dapat meningkatkan kapasitas antioksidan pada unggas yang dipelihara dalam kondisi stres panas.	Abdel-Moneim et al. (2022)
Meningkatkan imunitas humoral	Spirulina platensis	—	Perlakuan pakan dengan Spirulina dan Se-SP membantu mengurangi dampak buruk stres panas terhadap imunitas humoral dengan menurunkan kadar imunoglobulin IgA, IgM, IgG, serta antibodi terhadap penyakit Newcastle, virus flu burung, dan penyakit bursa infeksius.	Abdel-Moneim et al. (2022)
Aktivitas antimikroba	Spirulina platensis	—	Spirulina menunjukkan aktivitas antimikroba yang bergantung pada dosis terhadap jumlah total bakteri ileum, kapang dan khamir, koliform, E. coli, Salmonella spp., dan Enterococcus spp., sehingga mampu menurunkan beban bakteri dan jamur pada ayam.	Abdel-Moneim et al. (2022)
Potensi mikroba pakan dan ileum	Spirulina platensis	—	Senyawa bioaktif Spirulina memiliki efek probiotik yang mampu mempertahankan homeostasis mikrobiota usus dan mengendalikan kolonisasi patogen pada usus ayam.	Abdel-Moneim et al. (2022)
Aktivitas hipoglikemik dan perlindungan tulang	Spirulina spp.	300 mg/kg selama 12 minggu	Penurunan kadar glukosa akibat kandungan kromium dalam Spirulina dapat mencegah apoptosis osteosit dan meningkatkan diferensiasi osteoblas, sehingga meningkatkan jumlah osteosit dan osteoblas serta melindungi tulang.	Ekeuku et al. (2021)
Potensi penyembuhan luka	Spirulina platensis	NI	Pemberian topikal Spirulina menunjukkan epitelisasi yang nyata dan remodeling jaringan ikat secara sempurna. Proses ini terjadi melalui peningkatan angiogenesis dan deposisi kolagen. Selain itu, ekspresi VEGF pada sel endotel kapiler darah atau sel fibroblas meningkat secara nyata pada perlakuan Spirulina di jaringan granulasi matang.	Elbialy et al. (2021)
Aktivitas antioksidan	Spirulina platensis	500 dan 1000 mg/kg selama 30 hari	C-fikosianin yang diperoleh dari Spirulina pada dosis 500 mg/kg dan 1000 mg/kg menghasilkan peningkatan aktivitas SOD serum yang signifikan, lebih tinggi dibandingkan vitamin E.	Grover et al. (2021)
Sifat imunomodulator	Spirulina platensis	—	C-fikosianin menekan sintesis sitokin proinflamasi, interferon-γ (IFN-γ), dan TNF-α. Selain itu, C-fikosianin meningkatkan kadar sitokin antiinflamasi seperti IL-10 secara bergantung pada konsentrasi.	Grover et al. (2021)
Efek neuroprotektif	Spirulina platensis	180 mg/kg	Spirulina mengatur sistem dopaminergik yang hiperaktif melalui efek antioksidan. Akibatnya, Spirulina mengurangi gangguan hiperaktivitas motorik akibat gejala psikotik yang diinduksi dizosilpin.	Haider et al. (2021)
Peningkatan fungsi kognitif	Spirulina platensis	1–2% (b/b) selama 16 minggu	Spirulina menghambat akumulasi Aβ, hiperfosforilasi tau, dan neuroinflamasi pada hipokampus.	Zhou et al. (2021)
Perlindungan terhadap kerusakan oksidatif	Spirulina platensis	400 mg/kg selama masa kebuntingan dan laktasi	Setelah malnutrisi protein, perubahan seluler pada hipokampus sebagian pulih setelah suplementasi protein Spirulina pada induk. Selain itu, terjadi penurunan astrosit dan aktivasi mikroglia, serta peningkatan ketebalan korteks serebral yang menunjukkan morfologi sel saraf lebih baik.	Sinha et al. (2020b)
Efek neuroprotektif dan peningkatan fungsi kognitif	Spirulina platensis	400 mg/kg selama masa kebuntingan dan laktasi	Protein Spirulina memperbaiki fungsi neurokognitif dengan mengurangi aktivasi mikroglia, menggeser fenotipe mikroglia ke profil neuroprotektif, serta meningkatkan bobot badan dan otak, serta pematangan sistem vestibuloserebelar, taktil, dan proprioseptif.	Sinha et al. (2020a)
Memperbaiki gangguan memori	Spirulina platensis	2 mg/kg selama 14 hari	Spirulina memperbaiki gangguan memori akibat skopolamin dengan menghambat stres oksidatif melalui penurunan kadar malondialdehida.	Ghanbari et al. (2019)
Efek hipolipidemik	Spirulina maxima	4,5 g/hari selama 45 hari	Suplementasi Spirulina menurunkan kadar kolesterol total, trigliserida, lemak tubuh, dan indeks massa tubuh secara linear.	Hernández-Lepe et al. (2019)

 

Catatan:
NI = tidak diinformasikan;

Se = Selenium;

NO = Nitric Oxide (nitrat oksida);

IL-6 = Interleukin-6;

IL-1β = Interleukin-1 beta;

TNF-α = Tumor Necrosis Factor-alpha (Faktor Nekrosis Tumor-α);

MDA = kadar malondialdehida;

SOD = Superoxide Dismutase (Superoksida Dismutase);

GSH-Px = Glutathione Peroxidase (Glutation Peroksidase);

LPS = Lipopolisakarida;

VEGF = Vascular Endothelial Growth Factor (Faktor Pertumbuhan Endotel Vaskular).

 

Gambar 3. Efek biologis Spirulina yang penting bagi industri farmasi, medis, kimia, kosmetik, dan pangan.

 

5.1. Efek prebiotik

 

Efek prebiotik Spirulina platensis, misalnya, berasal dari komposisinya yang kaya akan oligosakarida, di mana konsumsinya mampu meningkatkan pertumbuhan mikroflora usus (Cai et al., 2022a). Aktivitas probiotik ini berkaitan dengan berbagai karakteristik struktural, termasuk berat molekul, komposisi residu gula, jenis ikatan antar monosakarida dan stereokimia, serta derajat polimerisasi oligosakarida dalam pangan fungsional (Cai et al., 2022a).

 

5.2. Peningkatan sistem imun dan aktivitas antitumor

 

Selain efek probiotik, turunan mikroalga juga berpotensi meningkatkan sistem imun dan aktivitas antitumor. Peningkatan respons imun melalui induksi sintesis faktor nekrosis tumor, fagositosis, dan produksi interleukin merupakan hasil dari banyaknya gugus sulfat, ester sulfat, dan residu amina yang terdapat dalam polisakarida S. platensis (Cai et al., 2022b).

 

Secara bersamaan, aktivitas antioksidan S. platensis juga berkaitan dengan aktivitas melawan sel kanker paru. Ekstrak mikroalga memengaruhi siklus sel pada lini sel kanker paru A549 dengan meningkatkan produksi spesies oksigen reaktif (reactive oxygen species/ROS) dan peroksidasi lipid membran sel. Potensi penggunaannya dalam terapi kanker terutama terletak pada efek penghambatan yang signifikan terhadap sel kanker sambil tetap melindungi sel normal (Tajvidi et al., 2021).

 

Marková et al. (2020) juga menunjukkan adanya efek penghambatan terhadap migrasi dan invasi sel kanker pankreas (PA-TU-8902) oleh ekstrak Spirulina. Selain itu, ekstrak tersebut mampu mengatur ekspresi mRNA dan protein VEGF-A pada sel tumor, menghambat aktivasi ERK, serta menekan ekspresi protein yang diatur oleh ERK. Dengan demikian, efek antikanker Spirulina dikaitkan dengan kemampuan menekan migrasi dan invasivitas sel tumor melalui berbagai karakteristik antiangiogenik.

 

5.3. Efek neuroprotektif

 

Efek penghambatan penanda inflamasi juga berkontribusi terhadap aktivitas neuroprotektif, terutama sebagai tindakan pencegahan dan terapi terhadap skizofrenia. Penelitian oleh Haider et al. (2021) menunjukkan bahwa pemberian S. platensis mampu memperbaiki gangguan perilaku yang diinduksi oleh dizosilpin, mengatur neurotransmisi, memulihkan disfungsi respons imun melalui penurunan sitokin inflamasi, serta mengatur disfungsi pada oligodendrosit dan ekspresi apolipoprotein-E.

 

Kemampuan neuroprotektifnya juga dapat dimanfaatkan untuk memperbaiki gangguan memori akibat skopolamin dengan melindungi mencit dari kerusakan neuron (Ghanbari, Vafaei, Naghibi Nasab, Attarmoghaddam, Bandegi, & Moradi-Kor, 2019).

 

Aksi neuroprotektif Spirulina spp. juga terlihat dalam memperlambat perkembangan multiple sclerosis (MS). Dalam penelitian Cervantes-Llanos et al. (2018), konsumsi oral harian C-fikosianin sebanyak 200 mg/kg, yaitu fikobiliprotein yang diekstraksi dari S. platensis, mampu meningkatkan kualitas hidup penderita MS melalui pengendalian neuroinflamasi dengan modulasi proses redoks serta proses mielinisasi dan demielinisasi yang terlibat dalam penyakit tersebut.

 

5.4. Sifat antiinflamasi

 

Spirulina spp. yang diperkaya selenium memiliki potensi antiinflamasi yang lebih baik. Penelitian Jiang et al. (2022), misalnya, menunjukkan efek S. platensis-selenium (Se-SP) dalam meredakan inflamasi yang diinduksi oleh lipopolisakarida.

 

Sebagai hasilnya, efek antiinflamasi Se-SP ditunjukkan melalui penurunan kadar sitokin, yaitu interleukin-6 sebesar 74%, interleukin-1β sebesar 40,45%, dan faktor nekrosis tumor-α sebesar 42,28%. Selain itu, sifat antioksidannya melindungi sel dari kerusakan oksidatif dengan menurunkan kadar nitrat oksida sebesar 64,84% dan malondialdehida sebesar 69,07%, serta meningkatkan kadar enzim superoksida dismutase dan glutation peroksidase.

 

Se-SP juga digunakan sebagai pemacu pertumbuhan, antioksidan, imunostimulan, dan antimikroba (dengan menurunkan mikroorganisme patogen dalam pakan dan mikrobiota usus) pada ayam broiler yang mengalami stres panas (Abdel-Moneim et al., 2022).

 

Potensi antiinflamasi Spirulina juga berkontribusi terhadap penyembuhan luka dan luka bakar. Penelitian Elbialy et al. (2021) menunjukkan bahwa penggunaan topikal S. platensis pada luka dan luka bakar sangat menjanjikan. Aplikasinya secara signifikan meningkatkan ekspresi vascular endothelial growth factor (VEGF) dan gen terkait fibrosis seperti transforming growth factor-β (TGF-β), yang berperan penting dalam perbaikan kulit.

 

Selain itu, pemeriksaan histopatologi menunjukkan adanya infiltrasi inflamasi seluler (yang memicu migrasi endotel dan produksi agen kemotaktik), angiogenesis (pembentukan jaringan granulasi), epitelisasi, deposisi matriks ekstraseluler (hiperproliferasi kolagen), dan kontraksi luka (penurunan ukuran jaringan parut).

Selain itu, Spirulina spp. juga memiliki sifat antitrombotik. Dalam penelitian Koukouraki, Tsoupras, Sotiroudis, Demopoulos, dan Sotiroudis (2020), ekstrak lipid, polisakarida, dan protein dari Spirulina maxima menunjukkan efek penghambatan terhadap agregasi trombosit yang diinduksi mediator inflamasi dan trombotik. Oleh karena itu, Spirulina dianggap sebagai suplemen pangan dan nutrasetikal potensial terhadap inflamasi, trombosis, dan gangguan terkait lainnya.

 

 

5.5. Efek terhadap gangguan metabolisme

Spirulina spp. dianggap sebagai tren superfood yang mendapat perhatian karena potensinya sebagai terapi tambahan yang bermanfaat, terutama dalam pengobatan diabetes dan osteoporosis. Sifat hipoglikemik S. platensis berkaitan dengan kandungan kromium yang, ketika berikatan dengan peptida pengikat reseptor insulin, dapat meningkatkan aktivitas penurunan kadar glukosa plasma (Ekeuku et al., 2021).

 

Selain itu, sifat hepatoprotektif, perlindungan sel β terhadap kerusakan akibat radikal bebas, dan kemampuan meningkatkan kadar vitamin D dalam darah juga berkaitan dengan mikroalga ini. Karakteristik tersebut dapat meningkatkan pembentukan tulang, sebagaimana ditunjukkan dalam penelitian Ekeuku et al. (2021), melalui peningkatan ekspresi osteokalsin dan jumlah osteosit/osteoblas. Dengan demikian, penggunaan Spirulina bersama obat metformin dapat merangsang proliferasi osteoblas dan mencegah apoptosis osteosit.

 

Suplementasi S. platensis, terutama selama masa kehamilan dan laktasi, juga menunjukkan efek neuroprotektif yang bermanfaat terhadap dampak negatif malnutrisi, gliosis reaktif, dan neurodegenerasi (Sinha, Patro, Tiwari, & Patro, 2020b), sehingga mampu mengatur tingkat ekspresi brain-derived neurotrophic factor, reseptor tirosin kinase, dan reseptor fosfotirosin kinase.

 

Selain itu, suplementasi protein S. platensis pada induk dapat memodulasi secara positif gangguan neuroperilaku dan kognitif akibat malnutrisi, sehingga meningkatkan kemampuan refleks neurologis, kekuatan neuromuskular, normalisasi hiperaktivitas, serta kemampuan belajar spasial dan daya ingat pada keturunannya (Sinha, Patro, & Patro, 2020a).

 

Dari sisi diet, konsumsi S. maxima meningkatkan efek hipolipidemik pada pria dengan kelebihan berat badan dan dislipidemia, yaitu dengan menurunkan kolesterol total, trigliserida, lemak tubuh, dan indeks massa tubuh (Hernández-Lepe et al., 2019). Selain itu, Spirulina juga dapat memperbaiki profil lipid pada individu dengan diabetes tipe 2, sindrom metabolik, kelebihan berat badan, atau obesitas (Bohórquez-Medina et al., 2021).

 

Dalam konteks ini, berbagai sifat biologis Spirulina spp. dan turunannya tidak hanya terbatas pada fungsi pangan dan suplemen makanan, tetapi juga dapat dikembangkan lebih luas dalam bidang medis untuk berbagai fungsi terapeutik, terutama terhadap penyakit yang berkaitan dengan akumulasi radikal bebas dan stres oksidatif, seperti multiple sclerosis, Alzheimer, Parkinson, dan paparan neurotoksik (Cervantes-Llanos et al., 2018; Han et al., 2021; Sinha et al., 2020a).

 

6. Pertimbangan Akhir

 

Meningkatnya minat masyarakat terhadap pangan sehat mendorong berkembangnya penelitian yang berfokus pada penemuan pangan fungsional. Dalam konteks ini, tinjauan pustaka ini menunjukkan bahwa Spirulina, sebagai mikroalga dengan komposisi nutrisi dan fitokimia yang kaya, dapat dipertimbangkan untuk pengembangan produk dengan tujuan fungsional.

 

Di antara berbagai spesies Spirulina, hasil penelusuran pustaka menunjukkan bahwa spesies yang paling banyak diteliti dan diaplikasikan adalah S. platensis dan S. maxima, terutama karena produktivitasnya yang tinggi. Selain itu, jumlah publikasi yang melibatkan S. platensis lebih banyak dibandingkan spesies lainnya. Spirulina memiliki komposisi yang menjanjikan, seperti karotenoid, senyawa fenolik, fikosianin, dan klorofil. Spirulina telah digunakan sebagai suplemen nutrisi dalam bentuk bubuk, serpihan, maupun kapsul, serta diaplikasikan pada produk pangan yang mudah diterima konsumen, seperti biskuit, pasta, saus, es krim, dan makanan ringan (snack).

 

Namun demikian, penerapan Spirulina dalam formulasi pangan masih menghadapi tantangan, terutama terkait rasa, aroma, dan warna yang perlu dievaluasi agar dapat memberikan penerimaan sensoris yang menarik. Selain itu, diperlukan teknik perlindungan nutrien dan fitokimia yang baru untuk mempertahankan sifat biologis penting dari Spirulina. Walaupun jumlah publikasi mengenai Spirulina terus meningkat setiap tahun, masih diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengatasi keterbatasan tersebut, misalnya dengan mengeksplorasi mikroenkapsulasi sebagai solusi, serta memandang biomassa Spirulina bukan sekadar biomassa biasa, melainkan sebagai bahan bernilai tinggi untuk berbagai formulasi.

 

Berbagai penelitian yang dibahas dalam tinjauan ini menunjukkan bahwa aktivitas biologis seperti imunostimulan, antioksidan, antitumor, neuroprotektif, antiinflamasi, hipoglikemik, dan efek probiotik juga menjadikan Spirulina sebagai bahan tambahan potensial dalam formulasi produk di bidang medis, kimia, kosmetik, dan farmasi. Dengan demikian, sintesis pustaka mengenai efek Spirulina spp. menunjukkan bahwa mikroalga ini merupakan pendukung yang sangat baik bagi kesehatan manusia dan dapat diintegrasikan ke dalam berbagai formulasi pangan, baik dalam bentuk utuh maupun mikroenkapsulasi.

 

Berdasarkan berbagai aktivitas biologis penting yang dimiliki Spirulina, dapat dibuat proyeksi masa depan terkait penerapan sianobakteri ini. Selain karakteristik biologisnya, sifat nutrisi Spirulina menjadikan bahan ini sangat menjanjikan untuk aplikasi seperti suplemen, minuman, dan pangan fungsional. Produk bakery seperti biskuit dan roti dapat difortifikasi dengan mikroalga ini. Selain itu, kapsul dan nutrasetikal berbasis ekstrak Spirulina juga berpotensi dikembangkan. Sianobakteri ini juga dapat diaplikasikan dalam formulasi kemasan aktif serta bahan balutan luka (dressings) di bidang biomedis.

 

Tinjauan pustaka ini memperluas pengetahuan mengenai sumber baru yang memiliki tujuan fungsional, seperti mikroalga Spirulina. Kajian terhadap komposisi nutrisi, fitokimia, dan efek biologisnya memungkinkan pengembangan penelitian ilmiah baru, sehingga mendukung pemanfaatan bahan tambahan ini dalam berbagai segmen teknologi yang berbeda.

 

REFERENSI

1. Abdel-Moneim, A.M.E., Shehata, A.M., Selim, D.A., El-Saadony, M.T., Mesalam, N.M., & Saleh, A.A. (2022). Spirulina platensis and biosynthesized selenium nanoparticles improve performance, antioxidant status, humoral immunity and dietary and ileal microbial populations of heat-stressed broilers. Journal of Thermal Biology, 104, 103195. https://doi.org/10.1016/j.jtherbio.2022.103195
2. Alagawany, M., Taha, A.E., Noreldin, A., El-Tarabily, K.A., & Abd El-Hack, M.E. (2021). Nutritional applications of species of Spirulina and Chlorella in farmed fish: A review. Aquaculture, 542, 736841. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2021.736841
3. Allied Market Research. (2021). Spirulina Market by Type (Arthrospira Platensis and Arthrospira Maxima), Application (Nutraceuticals, Food & Beverages, Cosmetics, Animal Feed, and Others), and Formulation (Powder, Tablet & Capsule, Liquid, and Granule & Gelling Agent): Global Opportunity Analysis and Industry Forecast. Diakses 17 Agustus 2022 dari https://www.alliedmarketresearch.com/spirulina-market
4. Almeida, L.M.R., da Cruz, L.F., Machado, B.A.S., Nunes, I.L., Costa, J.A.V., Ferreira, E.S., et al. (2021). Effect of the addition of Spirulina sp. biomass on the development and characterization of functional food. Algal Research, 58, 102387. https://doi.org/10.1016/J.ALGAL.2021.102387
5. Alongi, M., & Anese, M. (2021). Re-thinking functional food development through a holistic approach. Journal of Functional Foods, 81, 104466. https://doi.org/10.1016/J.JFF.2021.104466
6. Andrade, B.B., Cardoso, L.G., Assis, D.J., Costa, J.A.V., Druzian, J.I., & Lima, S.T.C. (2019). Production and characterization of Spirulina sp. LEB 18 cultured in reused Zarrouk’s medium in a raceway-type bioreactor. Bioresource Technology, 284, 340–348. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.03.144
7. Bashir, S., Sharif, M.K., Butt, M.S., & Shahid, M. (2016). Functional properties and amino acid profile of Spirulina platensis protein isolates. Pakistan Journal of Scientific and Industrial Research Series B: Biological Sciences, 59(1), 12–19. https://doi.org/10.52763/pjsir.biol.sci.59.1.2016.12.19
8. Bigliardi, B., & Galati, F. (2013). Innovation trends in the food industry: The case of functional foods. Trends in Food Science and Technology, 31(2), 118–129. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2013.03.006
9. Bohórquez-Medina, S.L., Bohórquez-Medina, A.L., Benites Zapata, V.A., Ignacio-Cconchoy, F.L., Toro-Huamanchumo, C.J., Bendezu-Quispe, G., et al. (2021). Impact of spirulina supplementation on obesity-related metabolic disorders: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. NFS Journal, 25, 21–30. https://doi.org/10.1016/j.nfs.2021.09.003
10. Cai, B., Yi, X., Han, Q., Pan, J., Chen, H., Sun, H., & Wan, P. (2022a). Structural characterization of oligosaccharide from Spirulina platensis and its effect on the faecal microbiota in vitro. Food Science and Human Wellness, 11(1), 109–118. https://doi.org/10.1016/j.fshw.2021.07.012
11. Cai, B., Zhao, X., Luo, L., Wan, P., Chen, H., & Pan, J. (2022b). Structural characterization and in vitro immunostimulatory and antitumor activity of an acid polysaccharide from Spirulina platensis. International Journal of Biological Macromolecules, 196, 46–53. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.12.062
12. Carpentieri, S., Larrea-Wachtendorff, D., Donsì, F., & Ferrari, G. (2022). Functionalization of pasta through the incorporation of bioactive compounds from agri-food by-products: Fundamentals, opportunities, and drawbacks. Trends in Food Science & Technology, 122, 49–65. https://doi.org/10.1016/J.TIFS.2022.02.011
13. Carvalho, L.F., Moreira, J.B., Oliveira, M.S., & Costa, J.A.V. (2017). Novel food supplements formulated with Spirulina to meet athletes’ needs. Brazilian Archives of Biology and Technology, 60. https://doi.org/10.1590/1678-4324-2017160656
14. Cervantes-Llanos, M., Lagumersindez-Denis, N., Marín-Prida, J., Pavón-Fuentes, N., Falcon-Cama, V., Piniella-Matamoros, B., et al. (2018). Beneficial effects of oral administration of C-phycocyanin and phycocyanobilin in rodent models of experimental autoimmune encephalomyelitis. Life Sciences, 194, 130–138. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2017.12.032
15. da Silva, S.P., Valle, A.F., & Perrone, D. (2021a). Microencapsulated Spirulina maxima biomass as an ingredient for the production of nutritionally enriched and sensorially well-accepted vegan biscuits. LWT, 142, 110997. https://doi.org/10.1016/J.LWT.2021.110997
16. da Silva, P.C., Toledo, T., Brião, V., Bertolin, T.E., & Costa, J.A.V. (2021b). Development of extruded snacks enriched by bioactive peptides from microalga Spirulina sp. LEB 18. Food Bioscience, 42, 101031. https://doi.org/10.1016/J.FBIO.2021.101031
17. de Amarante, M.C.A., Braga, A.R.C., Sala, L., & Kalil, S.J. (2020). Colour stability and antioxidant activity of C-phycocyanin-added ice creams after in vitro digestion. Food Research International, 137, 109602. https://doi.org/10.1016/J.FOODRES.2020.109602
18. Bortolini, D.G., Maciel, G.M., Fernandes, I., Rossetto, R., Brugnari, T., Ribeiro, T., Ribeiro, V.R., & Haminiuk, C.W.I. (2022a). Biological potential and technological applications of red fruits: An overview. Food Chemistry Advances, 100014. https://doi.org/10.1016/j.focha.2022.100014
19. Bortolini, D.G., Haminiuk, C.W.I., Pedro, A.C., Fernandes, I.A.A., & Maciel, G.M. (2021). Processing, chemical signature and food industry applications of Camellia sinensis teas: An overview. Food Chemistry: X, 12, 100160. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2021.100160
20. de Medeiros, V.P.B., da Costa, W.K.A., da Silva, R.T., Pimentel, T.C., & Magnani, M. (2021). Microalgae as source of functional ingredients in new-generation foods: Challenges, technological effects, biological activity, and regulatory issues. https://doi.org/10.1080/10408398.2021.1879729
21. de Morais, E.G., Druzian, J.I., Nunes, I.L., de Morais, M.G., & Costa, J.A.V. (2019). Glycerol increases growth, protein production and alters the fatty acids profile of Spirulina (Arthrospira) sp. LEB 18. Process Biochemistry, 76, 40–45. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2018.09.024
22. de Oliveira, T.T.B., dos Reis, I.M., de Souza, M.B., Bispo, E.S., Maciel, L.F., Druzian, J.I., et al. (2021). Microencapsulation of Spirulina sp. LEB-18 and its incorporation in chocolate milk: Properties and functional potential. LWT, 148, 111674. https://doi.org/10.1016/J.LWT.2021.111674
23. Ekeuku, S.O., Chong, P.N., Chan, H.K., Mohamed, N., Froemming, G.R.A., & Okechukwu, P.N. (2021). Spirulina supplementation improves bone structural strength and stiffness in streptozocin-induced diabetic rats. Journal of Traditional and Complementary Medicine. https://doi.org/10.1016/j.jtcme.2021.07.010
24. El-Baky, H.H.A., El Baz, F.K., & El-Baroty, G.S. (2009). Production of phenolic compounds from Spirulina maxima microalgae. African Journal of Biotechnology, 8(24), 7059–7067.
25. Elbialy, Z.I., Assar, D.H., Abdelnaby, A., Asa, S.A., Abdelhiee, E.Y., Ibrahim, S.S., et al. (2021). Healing potential of Spirulina platensis for skin wounds by modulating bFGF, VEGF, TGF-β1 and α-SMA genes expression targeting angiogenesis and scar tissue formation in the rat model. Biomedicine and Pharmacotherapy, 137, 111349. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2021.111349
26. Freitas, B.C.B., Santos, T.D., Moreira, J.B., Zanfonato, K., Morais, M.G., & Costa, J.A.V. (2019). Novel foods: A meal replacement shake and a high-calorie food supplemented with Spirulina biomass. International Food Research Journal, 26(1), 59–65.
27. Ghanbari, A., Vafaei, A.A., Naghibi Nasab, F.S., Attarmoghaddam, M., Bandegi, A.R., & Moradi-Kor, N. (2019). Spirulina microalgae improves memory deficit induced by scopolamine in male pup rats: Role of oxidative stress. South African Journal of Botany, 127, 220–225. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2019.08.045
28. Bortolini, D.G., Barros, L., Maciel, G.M., Brugnari, T., Modkovski, T.A., Fachi, M.M., et al. (2022b). Bioactive profile of edible nasturtium and rose flowers during simulated gastrointestinal digestion. Food Chemistry, 381, 132267. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.132267
29. Faresin, L.S., Devos, R.J.B., Reinehr, C.O., & Colla, L.M. (2022). Development of ice cream with reduction of sugar and fat by the addition of inulin, Spirulina platensis or phycocyanin. International Journal of Gastronomy and Food Science, 27, 100445. https://doi.org/10.1016/j.ijgfs.2021.100445
30. Granato, D., Barba, F.J., Bursać Kovačević, D., Lorenzo, J.M., Cruz, A.G., & Putnik, P. (2020). Functional foods: Product development, technological trends, efficacy testing and safety. Annual Review of Food Science and Technology, 11, 93–118. https://doi.org/10.1146/ANNUREV-FOOD-032519-051708
31. Grand View Research. (2019a). Functional Foods Market Size, Share & Trends Analysis Report. Tersedia di: https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/functional-food-market
32. Grand View Research. (2019b). Functional Foods Market Worth $275.7 Billion By 2025 | CAGR: 7.9%. Tersedia di: https://www.grandviewresearch.com/press-release/global-functional-foods-market
33. Grochowicz, J., Fabisiak, A., & Ekielski, A. (2022). Importance of physical and functional properties of foods targeted to seniors. Journal of Future Foods, 1(2021), 146–155.
34. Grover, P., Bhatnagar, A., Kumari, N., Bhatt, A.N., Nishad, D.K., & Purkayastha, J. (2021). C-phycocyanin: A novel protein from Spirulina platensis—In vivo toxicity, antioxidant and immunomodulatory studies. Saudi Journal of Biological Sciences, 28(3), 1853–1859. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2020.12.037
35. Gur, J., Mawuntu, M., & Martirosyan, D. (2018). FFC’s advancement of functional food definition. Functional Foods in Health and Disease, 8(7), 385–397. https://doi.org/10.31989/ffhd.v8i7.531

36.  Haider, S., Shahzad, S., Batool, Z., Sadir, S., Liaquat, L., Tabassum, S., & Perveen, T. (2021). Spirulina platensis reduces the schizophrenic-like symptoms in rat model by restoring altered APO-E and RTN-4 protein expression in prefrontal cortex. Life Sciences, 277, 119417. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2021.119417

37.  Han, P., Li, J., Zhong, H., Xie, J., Zhang, P., Lu, Q., et al. (2021). Anti-oxidation properties and therapeutic potentials of spirulina. Algal Research, 55, 102240. https://doi.org/10.1016/j.algal.2021.102240

38.  Harrison, L., & Smith, R. (2016). Developing food products for consumers concerned with physical activity, sports, and fitness. Dalam Developing Food Products for Consumers with Specific Dietary Needs (hlm. 215–239). https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100329-9.00011-6

39.  Hernández-Lepe, M.A., Wall-Medrano, A., López-Díaz, J.A., Juárez-Oropeza, M.A., Luqueño-Bocardo, O.I., Hernández-Torres, R.P., & Ramos-Jiménez, A. (2019). Hypolipidemic effect of Arthrospira (Spirulina) maxima supplementation and a systematic physical exercise program in overweight and obese men: A double-blind, randomized, and crossover controlled trial. Marine Drugs, 17(270), 1–13.

40.  Hynstova, V., Sterbova, D., Klejdus, B., Hedbavny, J., Huska, D., & Adam, V. (2018). Separation, identification and quantification of carotenoids and chlorophylls in dietary supplements containing Chlorella vulgaris and Spirulina platensis using high performance thin layer chromatography. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 148, 108–118. https://doi.org/10.1016/j.jpba.2017.09.018

41.  Iamtham, S., & Sornchai, P. (2022). Biofixation of CO₂ from a power plant through large-scale cultivation of Spirulina maxima. South African Journal of Botany, 147, 840–851. https://doi.org/10.1016/j.sajb.2022.03.028

42.  Industry ARC. (2021). Spirulina Powder Market – Forecast (2022–2027). Diakses pada 17 Agustus 2022 dari https://www.industryarc.com/Report/19629/spirulina-powder-market.html

43.  Jiang, P., Meng, J., Zhang, L., Huang, L., Wei, L., Bai, Y., et al. (2022). Purification and anti-inflammatory effect of selenium-containing protein fraction from selenium-enriched Spirulina platensis. Food Bioscience, 45, 101469. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2021.101469

44.  Koukouraki, P., Tsoupras, A., Sotiroudis, G., Demopoulos, C.A., & Sotiroudis, T.G. (2020). Antithrombotic properties of Spirulina extracts against platelet-activating factor and thrombin. Food Bioscience, 37, 100686. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2020.100686

45.  Kusmayadi, A., Leong, Y.K., Yen, H.W., Huang, C.Y., & Chang, J.S. (2021). Microalgae as sustainable food and feed sources for animals and humans – Biotechnological and environmental aspects. Chemosphere, 271, 129800. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.129800

46.  Lafarga, T., Fernández-Sevilla, J.M., González-López, C., & Acién-Fernández, F.G. (2020). Spirulina for the food and functional food industries. Food Research International, 137, 109356. https://doi.org/10.1016/J.FOODRES.2020.109356

47.  Lafarga, T., Sánchez-Zurano, A., Villaró, S., Morillas-España, A., & Acién, G. (2021). Industrial production of spirulina as a protein source for bioactive peptide generation. Trends in Food Science and Technology, 116, 176–185. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.07.018

48.  Li, T.T., Tong, A.J., Liu, Y.Y., Huang, Z.R., Wan, X.Z., Pan, Y.Y., et al. (2019). Polyunsaturated fatty acids from microalgae Spirulina platensis modulates lipid metabolism disorders and gut microbiota in high-fat diet rats. Food and Chemical Toxicology, 131, 110558. https://doi.org/10.1016/j.fct.2019.06.005

49.  Lim, S.J., Chang, L.S., Fazry, S., Wan Mustapha, W.A., & Babji, A.S. (2021). Functional food & ingredients from seaweed, edible bird’s nest and tropical fruits: A translational research. LWT, 151, 112164. https://doi.org/10.1016/J.LWT.2021.112164

50.  Los, P.R., Simões, D.R.S., Leone, R., Bolanho, B.C., Cardoso, T., & Danesi, E.D.G. (2018). Viability of peach palm by-product, Spirulina platensis, and spinach for the enrichment of dehydrated soup. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 53(11), 1259–1267. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2018001100008

51.  Lucas, B.F., de Morais, M.G., Santos, T.D., & Costa, J.A.V. (2017). Effect of spirulina addition on the physicochemical and structural properties of extruded snacks. Food Science and Technology, 37, 16–23. https://doi.org/10.1590/1678-457X.06217

52.  Lucas, B.F., de Morais, M.G., Santos, T.D., & Costa, J.A.V. (2018). Spirulina for snack enrichment: Nutritional, physical and sensory evaluations. LWT, 90, 270–276. https://doi.org/10.1016/J.LWT.2017.12.032

53.  Lucas, B.F., da Rosa, A.P., de Carvalho, L.F., de Morais, M.G., et al. (2020). Snack bars enriched with spirulina for schoolchildren nutrition. Food Science and Technology, 40, 146–152. https://doi.org/10.1590/FST.06719

54.  Machu, L., Misurcova, L., Ambrozova, J.V., Orsavova, J., Mlcek, J., Sochor, J., & Jurikova, T. (2015). Phenolic content and antioxidant capacity in algal food products. Molecules, 20, 1118–1133. https://doi.org/10.3390/molecules20011118

55.  Marková, I., Koníčková, R., Vaňková, K., Leníček, M., Kolář, M., Strnad, H., et al. (2020). Anti-angiogenic effects of the blue-green alga Arthrospira platensis on pancreatic cancer. Journal of Cellular and Molecular Medicine, 24(4), 2402–2415. https://doi.org/10.1111/jcmm.14922

56.  Martins, M., Albuquerque, C.M., Pereira, C.F., Coutinho, J.A.P., Neves, M.G.P.M.S., Pinto, D.C.G.A., et al. (2021). Recovery of chlorophyll a derivative from Spirulina maxima: Its purification and photosensitizing potential. ACS Sustainable Chemistry and Engineering, 9(4), 1772–1780. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c07880

57.  Masuda, K., & Chitundu, M. (2019). Multiple micronutrient supplementation using Spirulina platensis and infant growth, morbidity, and motor development: Evidence from a randomized trial in Zambia. PLoS ONE, 14(2), 1–19. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0211693

58.  Menegotto, A.L.L., de Souza, L.E.S., Colla, L.M., Costa, J.A.V., Sehn, E., Bittencourt, P.R.S., et al. (2019). Investigation of techno-functional and physicochemical properties of Spirulina platensis protein concentrate for food enrichment. LWT, 114, 108267. https://doi.org/10.1016/J.LWT.2019.108267

59.  Meticulous Research. (2021). Spirulina Market by Distribution Channel, Product Type, Application – Global Forecast to 2028. Diakses pada 17 Agustus 2022 dari https://www.meticulousresearch.com/product/spirulina-market-5070

60.  Michael, A., Kyewalyanga, M.S., & Lugomela, C.V. (2019). Biomass and nutritive value of Spirulina (Arthrospira fusiformis) cultivated in a cost-effective medium. Annals of Microbiology, 69(13), 1387–1395. https://doi.org/10.1007/s13213-019-01520-4

61.  Neves, M.I.L., Silva, E.K., & Meireles, M.A.A. (2021). Natural blue food colorants: Consumer acceptance, current alternatives, trends, challenges, and future strategies. Trends in Food Science & Technology, 112, 163–173. https://doi.org/10.1016/J.TIFS.2021.03.023

62.  Park, W.S., Kim, H.J., Li, M., Lim, D.H., Kim, J., Kwak, S.S., et al. (2018). Two classes of pigments, carotenoids and C-phycocyanin, in spirulina powder and their antioxidant activities. Molecules, 23(8), 1–11. https://doi.org/10.3390/molecules23082065

63.  Rodrigues, R.D.P., de Castro, F.C., de Santiago-Aguiar, R.S., & Rocha, M.V.P. (2018). Ultrasound-assisted extraction of phycobiliproteins from Spirulina (Arthrospira) platensis using protic ionic liquids as solvent. Algal Research, 31, 454–462. https://doi.org/10.1016/j.algal.2018.02.021

64.  Rodrigues, E.F., Vendruscolo, L.P., Bonfante, K., Reinehr, C.O., Colla, E., & Colla, L.M. (2020). Phycocyanin as substitute for texture ingredients in ice creams. British Food Journal, 122(2), 693–707. https://doi.org/10.1108/BFJ-07-2019-0553

65.  Rossetto, R., Maciel, G.M., Bortolini, D.G., Ribeiro, V.R., & Haminiuk, C.W.I. (2020). Acai pulp and seeds as emerging sources of phenolic compounds for enrichment of residual yeasts (Saccharomyces cerevisiae) through biosorption process. LWT - Food Science and Technology, 128, 109447. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109447

66.  Silva, S.C., Ferreira, I.C.F.R., Dias, M.M., & Barreiro, M.F. (2020). Microalgae-derived pigments: A 10-year bibliometric review and industry and market trend analysis. Molecules, 25(15), 3406. https://doi.org/10.3390/MOLECULES25153406

67.  Sinha, S., Patro, N., & Patro, I.K. (2020a). Amelioration of neurobehavioral and cognitive abilities of F1 progeny following dietary supplementation with Spirulina to protein malnourished mothers. Brain, Behavior, and Immunity, 85, 69–87. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2019.08.181

68.  Sinha, S., Patro, N., Tiwari, P.K., & Patro, I.K. (2020b). Maternal Spirulina supplementation during pregnancy and lactation partially prevents oxidative stress, glial activation and neuronal damage in protein malnourished F1 progeny. Neurochemistry International, 141, 104877. https://doi.org/10.1016/j.neuint.2020.104877

69.  Stafussa, A.P., Maciel, G.M., Bortolini, D.G., Maroldi, W.V., Ribeiro, V.R., Fachi, M.M., et al. (2021). Bioactivity and bioaccessibility of phenolic compounds from Brazilian fruit purees. Future Foods, 4, 100066. https://doi.org/10.1016/J.FUFO.2021.100066

70.  Tajvidi, E., Nahavandizadeh, N., Pournaderi, M., Pourrashid, A.Z., Bossaghzadeh, F., & Khoshnood, Z. (2021). Study the antioxidant effects of blue-green algae Spirulina extract on ROS and MDA production in human lung cancer cells. Biochemistry and Biophysics Reports, 28, 101139. https://doi.org/10.1016/j.bbrep.2021.101139

71.  Tavanandi, H.A., & Raghavarao, K.S.M.S. (2020). Ultrasound-assisted enzymatic extraction of natural food colorant C-phycocyanin from dry biomass of Arthrospira platensis. LWT - Food Science and Technology, 118, 108802. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.108802

72.  Teixeira, V.M.C., da Silva, R.F.G., Gonçalves, O.H., Pereira, C., Barros, L., Ferreira, I.C.F.R., et al. (2022). Chemometric approaches to evaluate the substitution of synthetic food dyes by natural compounds: The case of nanoencapsulated curcumin, spirulina, and hibiscus extracts. LWT, 154, 112786. https://doi.org/10.1016/J.LWT.2021.112786

73.  Thevarajah, B., Nishshanka, G.K.S.H., Premaratne, M., Nimarshana, P.H.V., Nagarajan, D., Chan, J.S., & Ariyadasa, T.U. (2022). Large-scale production of Spirulina-based proteins and C-phycocyanin: A biorefinery approach. Biochemical Engineering Journal, 185, 108541. https://doi.org/10.1016/j.bej.2022.108541

74.  USDA. (2022). Food Data Central. Diakses pada 2 April 2022 dari https://fdc.nal.usda.gov/fdc-app.html#/food-details/170091/nutrients

75.  Zen, C.K., Tiepo, C.B.V., da Silva, R.V., Reinehr, C.O., Gutkoski, L.C., Oro, T., & Colla, L.M. (2020). Development of functional pasta with microencapsulated Spirulina: Technological and sensorial effects. Journal of the Science of Food and Agriculture, 100(5), 2018–2026. https://doi.org/10.1002/JSFA.10219

76.  Zhou, T., Liu, Y., Wang, Q., Dou, Q., Li, X., Pan, Y., et al. (2021). Spirulina platensis alleviates high fat diet-induced cognitive impairment in mice via the gut-brain axis. Journal of Functional Foods, 86, 104706. https://doi.org/10.1016/j.jff.2021.104706

77.  Zhu, B., Shen, H., Li, Y., Liu, Q., Jin, G., Han, J., et al. (2020). Large-scale cultivation of Spirulina for biological CO₂ mitigation in open raceway ponds using purified CO₂ from a coal chemical flue gas. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 7, 1–8. https://doi.org/10.3389/fbioe.2019.00441

 

SUMBER

 

Bortolini, D.G., Maciel, G.M., Fernandes, I.A.A., Pedro, A.C., Rubio, F.T.V., Branco, I.G., & Haminiuk, C.W.I. (2022). Functional properties of bioactive compounds from Spirulina spp.: Current status and future trends. Food Chemistry: Molecular Sciences, 5, 100134.

 

 #Spirulina 

#PanganFungsional 

#Superfood 

#Antioksidan 

#Mikroalga

#SenyawaBioaktif