Senyawa alami dari mikroba laut Indonesia berpotensi dikembangkan menjadi bahan aktif untuk industri kosmetik. Senyawa bernama ectoine tersebut diketahui memiliki kemampuan membantu menjaga kelembapan kulit dan melindunginya dari paparan lingkungan.
Ectoine juga berpotensi dimanfaatkan dalam produk perawatan kulit untuk membantu mencegah tanda-tanda penuaan dini. Potensi itu mendorong peneliti mengembangkan cara produksi ectoine dengan memanfaatkan mikroba yang berasal dari perairan Indonesia.
Badan Riset dan Inovasi Nasional atau BRIN bersama tim peneliti Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati Institut Teknologi Bandung mengembangkan sistem produksi ectoine melalui rekayasa mikroba.
Berasal dari Mikroba Laut Indonesia
Ectoine diperoleh dari mikroorganisme Virgibacillus salarius yang diisolasi dari karang lunak di perairan Laut Jawa Utara.
Senyawa ini secara alami diproduksi oleh mikroorganisme tertentu untuk melindungi diri dari kondisi lingkungan ekstrem, terutama kadar garam tinggi. Kemampuan tersebut membuat ectoine menarik untuk dikembangkan dalam bidang kosmetik dan kesehatan.
Dalam produk kosmetik, ectoine dikenal memiliki efek protektif terhadap dehidrasi kulit dan radiasi ultraviolet. Senyawa ini juga memiliki khasiat melembapkan sehingga berpotensi digunakan dalam produk perawatan kulit.
Produksi Ectoine Meningkat
Penelitian yang dipimpin Fenny Martha Dwivany tersebut menghasilkan ectoine sebanyak 1,560 ± 0,013 gram per liter.
Produksi itu sekitar 133 kali lebih tinggi dibandingkan ectoine yang dihasilkan V. salarius tipe alami.
Tim peneliti mengidentifikasi klaster gen biosintesis ectoine yang terdiri atas ectA, ectB, dan ectC. Klaster gen tersebut kemudian direkonstruksi pada bakteri Escherichia coli BL21(DE3).
Dua strategi ekspresi gen dibandingkan dalam penelitian tersebut. Hasilnya menunjukkan bahwa ekspresi pada tingkat operon menghasilkan ectoine lebih tinggi dibandingkan strategi ekspresi masing-masing gen dengan ribosome binding site atau RBS tersendiri.
Laktosa Jadi Penginduksi
Peneliti kemudian menguji penggunaan laktosa sebagai penginduksi produksi ectoine.
Hasil terbaik diperoleh melalui penggunaan laktosa sebanyak 5 gram per liter setelah enam jam. Strategi tersebut menghasilkan ectoine hingga 1,560 ± 0,013 gram per liter.
“Capaian tersebut lebih dari empat kali lipat dibandingkan sistem yang menggunakan induksi IPTG,” kata Fenny.
Hasil produksi kemudian dikonfirmasi melalui analisis FT-IR dan ¹H NMR. Pemeriksaan tersebut menunjukkan bahwa struktur ectoine yang dihasilkan sesuai dengan ectoine standar.
Potensi untuk Industri Kosmetik
Ectoine memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai bahan aktif kosmetik karena dapat membantu melindungi kulit dari tekanan lingkungan.
Senyawa tersebut dapat membantu menjaga hidrasi kulit, melindungi dari dehidrasi, dan mengurangi dampak paparan radiasi ultraviolet. Karakteristik itu membuat ectoine berpeluang digunakan dalam produk kosmetik untuk perawatan dan perlindungan kulit.
Ectoine juga telah dimanfaatkan dalam sektor kesehatan, termasuk untuk membantu perawatan dermatitis atopik. Penggunaannya berkaitan dengan efek hidrasi dan pemulihan pada kulit.
Meski demikian, potensi ectoine untuk membantu mencegah penuaan kulit perlu dipahami sebagai manfaat perlindungan dan pemeliharaan kondisi kulit. Ectoine bukan berarti dapat menghentikan proses penuaan biologis.
Produksi Konvensional Masih Menghadapi Kendala
Produksi ectoine secara industri biasanya menggunakan bakteri Halomonas elongata yang dibiakkan dalam media dengan kadar garam tinggi.
Ectoine kemudian dipanen melalui metode bacterial milking. Metode tersebut membutuhkan bioreaktor yang tahan terhadap kondisi korosif akibat kadar garam tinggi.
Proses panen juga melibatkan pengaturan gradien konsentrasi garam. Selain itu, pengelolaan limbah berkadar garam tinggi dapat meningkatkan biaya produksi.
Menurut Fenny, berbagai kendala tersebut turut berkontribusi terhadap tingginya biaya ectoine secara global.
Masih Perlu Tahap Pemurnian
Peneliti Pusat Riset Teknologi dan Proses Pangan BRIN, Ocky Karna Radjasa, mengatakan mikroorganisme laut dapat menjadi sumber informasi genetik untuk menghasilkan senyawa bioteknologi bernilai.
“Penelitian ini menunjukkan mikroorganisme yang berasal dari lingkungan laut memiliki potensi genetik yang dapat dikembangkan untuk menghasilkan senyawa bernilai bioteknologi,” ujarnya.
Namun, ectoine yang dihasilkan masih memerlukan proses pemurnian. Analisis HPLC menunjukkan ectoine menjadi komponen utama dalam sampel, tetapi masih terdapat senyawa pengotor.
Karena itu, penelitian lanjutan diperlukan untuk mengoptimalkan proses ekstraksi dan pemurnian sebelum ectoine diarahkan ke aplikasi industri kosmetik.
Riset ini menjadi salah satu upaya memanfaatkan biodiversitas laut Indonesia sebagai sumber bahan aktif kosmetik. Dengan pengembangan teknologi produksi yang lebih terkontrol, ectoine berpotensi dikembangkan sebagai produk bioteknologi bernilai tambah.
Cek berita, artikel, dan konten yang lain di Google News
