Stres bukan hanya berlaku dalam kalangan manusia—organisma mikroskopik seperti mikroalga juga mengalami tekanan apabila persekitaran hidup mereka berubah. Kajian terhadap mikroalga hijau, Chlorella sp. mendedahkan bagaimana tekanan persekitaran boleh mencetuskan perubahan besar dalam struktur dan komposisi sel mereka.

Mikroalga: Sel Tunggal, Potensi Besar

Chlorella merupakan genus mikroalga unisel yang telah lama dikaji kerana kemampuannya menghasilkan pelbagai metabolit bernilai tinggi seperti pigmen, antioksidan, dan lipid. Apabila dikultur dalam keadaan yang berbeza—iaitu secara Photoautotroph (bergantung kepada cahaya) dan Mixotroph (gabungan cahaya dan sumber karbon organik seperti glukosa)—sel-sel mikroalga ini menunjukkan perubahan ketara dari segi morfologi dan biokimia.

Respons Terhadap Stres: Dari Hijau menjadi Merah

Di bawah keadaan stres, mikroalga akan menyesuaikan diri dengan mengaktifkan metabolisme pertahanan. Ini termasuklah:

• Pertambahan saiz sel, hasil daripada pengumpulan lipid dan bahan simpanan tenaga lain.
• Perubahan warna, daripada hijau kepada kekuningan atau kemerahan, disebabkan peningkatan penghasilan pigmen seperti lutein dan astaxanthin.
• Penghasilan metabolit sekunder, termasuk antioksidan seperti karotenoid dan sebatian fenolik, yang melindungi sel daripada kerosakan oksidatif.

Menariknya, keadaan mixotroph yang mencetuskan stres sederhana didapati meningkatkan kandungan karotenoid, manakala kandungan klorofil dan sebatian fenolik berkurang. Walaupun begitu, kemampuan antioksidan keseluruhan masih dipertahankan melalui aktiviti karotenoid dan kompaun lain.

Imej mikroskop elektron bagi Chlorella zofingiensis dalam keadaan (a) normal dan (b) stres. (Sumber: Azaman et al., 2017)

Impak kepada Industri dan Penyelidikan

Pemahaman tentang bagaimana mikroalga bertindak balas terhadap tekanan membuka peluang besar dalam pelbagai bidang aplikasi:

• Industri makanan dan suplemen kesihatan: penghasilan antioksidan semula jadi.
• Kosmetik semula jadi: pewarna dan agen pelindung kulit berasaskan mikroalga.
• Biofuel: penghasilan minyak dari lipid yang dihasilkan ketika stres.

Penting untuk memastikan bahawa keadaan kultur dikawal rapi agar metabolit sasaran dapat dihasilkan secara optimum tanpa menjejaskan kesihatan sel.

Cerminan Tubuh Manusia: Stres di Peringkat Sel

Cara mikroalga mengatasi stres menyerupai tindak balas sel manusia:

• Perubahan hormon yang mencetuskan perubahan dalam metabolisme (contohnya kortisol dan adrenalin).
• Pertahanan oksidatif yang meningkat untuk meneutralkan radikal bebas berbahaya.
• Peningkatan penyimpanan lemak, terutamanya semasa stres yang berpanjangan—mirip mikroalga yang menyimpan lipid.

Fenomena ini—dikenali sebagai hormesis—menunjukkan bahawa sedikit stres boleh menguatkan sistem biologi. Namun, jika stres terlalu banyak atau berpanjangan, ia membawa kepada kerosakan: kehilangan pigmen dan kerosakan sel pada alga, keradangan dan penyakit pada manusia.

Kenapa Ia Penting? : Dari Makmal Alga ke Kehidupan Harian

Memahami stres dalam mikroalga bukan sekadar kajian akademik—ia juga sangat praktikal. Dengan mengkaji ketahanan mereka, para saintis sedang mengoptimumkan penghasilan sebatian bermanfaat untuk digunakan dalam suplemen dan kosmetik.

Pada masa yang sama, kajian ini memberi kita satu metafora yang kuat: stres, jika dikendalikan dengan bijak, boleh membawa kepada transformasi. Sama ada melalui senaman, berpuasa, atau cabaran mental, dos kecil stres boleh mencetuskan perubahan positif dalam tubuh kita juga.

Kesimpulan

Mikroalga mungkin kecil, tetapi strategi kelangsungan hidup mereka membawa mesej besar. Apabila hidup mencabar, organisma ini tidak hancur—mereka menyesuaikan diri. Mereka melindungi diri. Mereka menjadi lebih kuat. Sama seperti kita. Dengan meneladani kebijaksanaan alam semula jadi, kita boleh belajar bagaimana untuk terus berkembang di bawah tekanan—dan mungkin mengubah stres menjadi kekuatan.

 

Rujukan:

Azaman SNA, Nagao N, Yusoff FM, Tan SW, Yeap SK. 2017. A comparison of the morphological and biochemical characteristics of Chlorella sorokiniana and Chlorella zofingiensis cultured under photoautotrophic and mixotrophic conditions. PeerJ 5:e3473 

Hill, Y., Kiefer, A. W., Oudejans, R. R., Baetzner, A. S., & Den Hartigh, R. J. (2024). Adaptation to stressors: hormesis as a framework for human performance. New Ideas in Psychology, 73, 101073.

Mishra, N., Gupta, E., Singh, P., & Prasad, R. (2021). Application of microalgae metabolites in food and pharmaceutical industry. In Preparation of Phytopharmaceuticals for the Management of Disorders (pp. 391-408). Academic Press.

 

Penulis:

Dr. Siti Nor Ani Azaman

Unit Biologi,

Pusat Asasi Sains Universiti Putra Malaysia (ASPutra).

 

Tarikh Input: 16/07/2025 | Kemaskini: 16/07/2025 | hasniah