Fukoxantin yang Dienkapsulasi Mono-Carrier Zein Hidrolisat untuk Diabetes Tipe 2

Berbagai uji klinis dilakukan terhadap penerapan FX sebagai anti-diabates dan studi mengatakan bahwa secara signifikan FX dapat mengurangi glukosa plasma dan intoleransi glukosa yang sama baiknya dengan mengurangi ekspresi dari gen pro-inflamasi. 

Sementara itu, FX memiliki sifat tidak larut air dan rentan terhadap kondisi lingkungan.  Hal tersebut dapat mempengaruhi delivery dan manfaat terhadap tubuh. 

Oleh karena itu, melalui sistem targeted delivery, didapatkan cara lain yang merupakan in vivo delivery senyawa aktif dengan efisiensi yang lebih baik. Berbagai sistem delivery obat dengan kemampuan yang sangat baik untuk mencegah pelepasan obat secara langsung pada daerah usus sehingga obat dapat diarahkan ke sel target. 

Beberapa agen pembawa telah dikembangkan, termasuk yang natural, sintetis, dan semi sintetis polimer untuk berbagai bentuk delivery, seperti microspheres, nanopartikel, liposom, microcapsules, dan microtablets. Jadi, untuk mengatasi asam kuat dan lingkungan enzimatik pada sistem pencernaan, senyawa aktif fukoxantin dikemas (enkapsulasi) dalam agen pembawa berupa mono-carrier zein hidrolisat.

ZEIN HIDROLISAT

Penggunaan zein hidrolisat sebagai mono-carrier dilakukan dengan tujuan pembentukan nano-kompleks dengan struktur yang stabil. Mengapa menggunakan zein hidrolisat dan bukan zein? Zein berbentuk koloid memiliki muatan negatif pada permukaannya dan cenderung kehilangan stabilitas fisik ketika dalam lingkungan pH netral sehingga dapat mengarah pada proses agregasi partikel. Hal tersebut dapat dicegah dengan penggunaan zein yang disertai penggunaan protein lain atau polisakarida. 

Di sisi lain, penggunaan zein hidrolisat dapat berperan sebagai mono-carrier. Zein hidrolisat merupakan peptida rantai pendek yang didapatkan dari proses hidrolisis zein. Sama halnya dengan zein, zein hidrolisat memiliki kemampuan self-assemble dalam air sehingga membentuk partikel nano dan kemudian berperan dalam enkapsulasi senyawa aktif.

FZNP (Fucoxanthin encapsulated with mono-carrier hydrolyzed Zein Nano Particle)

Keefektifan FZNP diuji secara in vivo pada tikus yang mengidap T2DM dan dibandingkan dengan efek fukoxantin tanpa enkapsulan (FX), keduanya terbukti dapat mengurangi diabetes. FZNP dan FX secara signifikan memperbaiki kerusakan sel hati dan sel beta pankreas, meningkatkan aktivitas superoksida dismutase (SOD) dan menurunkan nilai insulin dalam serum.

SOD merupakan senyawa antioksidan yang dapat digunakan untuk mengobati penyakit seperti kanker (Wu et al. 2021). Insulin merupakan senyawa yang disekresikan oleh sel beta pancreas, dan merupakan salah satu hormone metabolik penting untuk mengontrol gula darah. SOD dapat meningkat dan jumlah fasting serum insulin (INS) menurun karena FX dan FNZP yang dienkapsulasi akan lebih menghambat produksi dari ROS dan juga dapat mencegah terjadinya kerusakan pada sel serta dapat memperbaiki hepatocyte dan sel beta pankreas.

FZNP dan FX juga efektif dalam meningkatkan respon untuk ekspresi gen dalam jalur PI3K-AKT, serta ekspresi protein CaMK dan GNAs di dalam pankreas. PI3K dan AKT merupakan gen dalam hati yang berperan dalam sintesis glikogen dan jalur gluconeogenesis yang mengontrol aktivitas transport glukosa, metabolisme glukosa, serta homeostasis glukosa. Pada tikus yang menderita diabetes, ekspresi kedua gen tersebut menurun, artinya kemampuan tikus dengan diabetes dalam meregulasi glukosa plasma tidak terlalu baik. Ketika ekspresi gen jalur PI3K-AKT ditingkatkan oleh adanya senyawa FZNP dan FX, artinya jalur sinyal insulin yang abnormal pada penderita diabetes dihambat sehingga meningkatkan penyerapan glukosa dan metabolisme glukosa hati, juga menurunkan resistensi insulin.