Perpustakaan Digital ITB

Kulit adalah lapisan terluar organisme yang melindungi tubuh dari faktor eksternal seperti virus, bakteri, dan radiasi. Selain itu, kulit memiliki berbagai sensor yang membantu meregulasi suhu tubuh dan mensintesis vitamin D. Secara keseluruhan, kulit adalah organ vital yang berperan dalam menjaga kesehatan tubuh. Oleh karena itu, integritas kulit harus dirawat dan dijaga. Saat ini, banyak penelitian yang menyoroti penggunaan bahan alami seperti PHB (Poli-(R)-3-hidroksibutirat), ektoin (2-metil-1,4,5,6-tetrahidropirimidin-4-karboksilat), dan rhamnolipid dalam produk perawatan kulit. PHB, yang merupakan biopolimer yang diproduksi oleh bakteri, dikenal mampu melindungi kulit dari radiasi UVB. Ektoin dapat menghidrasi dan mencegah iritasi kulit, sementara rhamnolipid, yang merupakan biosurfaktan, berfungsi sebagai agen antibakteri. Ketiga senyawa ini telah terbukti aman digunakan karena tidak toksik terhadap sel-sel kulit. Dengan mempertimbangkan manfaat masing-masing senyawa, tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan formulasi berbasis PHB, ektoin, dan rhamnolipid yang berfungsi sebagai anti-iritasi, anti-UVB, dan antibakteri. Dalam penelitian ini, PHB dan ektoin diikatkan secara kovalen hingga membentuk mikropartikel PHB-ektoin (MP PHB-ektoin), sementara rhamnolipid ditambahkan dalam formulasi sebagai pendispersi MP PHB-ektoin, sehingga membentuk mikrofluida. Dengan cara ini, diharapkan fungsi masing-masing senyawa tetap terjaga dan tidak saling mengganggu dalam formulasi tersebut. PHB dan ektoin diikatkan menggunakan agen pengikat silang EDC (1-etil-3-(3 dimetilaminopropil) karbodiimida), yang berfungsi untuk membantu pembentukan ikatan amida antara gugus karboksilat pada PHB dan gugus amina pada ektoin. Keberhasilan proses pengikatan ini dapat dilihat dari karakteristik fisikokimia mikropartikel yang dihasilkan. Analisis menggunakan FTIR menunjukkan bahwa spektrum MP PHB-ektoin memuat puncak serapan khas dari PHB dan ektoin, seperti serapan pada 1738 cm-1 yang menandakan keberadaan gugus karbonil ester dari PHB, serta serapan pada 1290 cm-1 yang menunjukkan adanya gugus amina dari ektoin. Selain itu, terdapat serapan tambahan pada 1663 cm-1 yang mengonfirmasi terbentuknya ikatan amida antara PHB dan ektoin. Selanjutnya, analisis morfologi dan komposisi dengan SEM-EDS dan TEM mengungkapkan bahwa MP PHB-ektoin memiliki bentuk bulat dengan dua lapisan yang berbeda, yaitu lapisan dalam dan lapisan luar dengan komposisi unsur 95,17% massa karbon, 4,41% massa oksigen, dan 0,41% massa nitrogen. Ukuran mikropartikel ini adalah 1,28 ± 0,61 µm saat terdispersi dalam air, dan 0,53 ± 0,23 µm saat terdispersi dalam rhamnolipid, dengan muatan permukaan -61,47 ± 0,64 mV pada pH 7. Aktivitas anti-iritasi, anti-UVB, dan antibakteri dari MP PHB-ektoin yang diformulasikan dengan rhamnolipid menunjukkan bahwa ketiga senyawa ini bekerja secara sinergis tanpa saling mengganggu. Mikropartikel dengan konsentrasi 1% (b/v) mampu melindungi 96,77% protein zein dari denaturasi yang disebabkan oleh surfaktan sintetis (SDS), dan 96,55% dari denaturasi yang disebabkan oleh biosurfaktan (rhamnolipid). Uji anti-UVB menunjukkan bahwa MP PHB-ektoin memiliki nilai SPF 5,64 ± 0,30, dengan perlindungan UVB mencapai 82,3%. Sedangkan, mikrofluida yang mengandung rhamnolipid-MP PHB-ektoin memiliki nilai SPF 5,06 ± 0,24 dan perlindungan UVB sebesar 80,2%. Sebagai tambahan, pengujian antibakteri menunjukkan bahwa MP PHB-ektoin tidak memiliki aktivitas antibakteri terhadap bakteri Gram negatif Escherichia coli (E. coli) maupun bakteri Gram positif Staphylococcus aureus (S. aureus). Di sisi lain, rhamnolipid menunjukkan aktivitas antibakteri yang lebih efektif terhadap S. aureus dibandingkan E. coli. Rhamnolipid dengan konsentrasi 10 mg/mL menghasilkan zona hambat sebesar 356 ± 25 mm² pada S. aureus. Kemudian, penambahan MP PHB-ektoin dengan konsentrasi 5 mg/mL pada rhamnolipid 10 mg/mL meningkatkan zona hambat menjadi 472 ± 114 mm². Temuan ini menunjukkan bahwa mikropartikel multifungsi dari PHB dan ektoin berhasil disintesis menggunakan metode yang sederhana, dimana formulasinya dengan rhamnolipid menunjukkan potensi besar untuk dikembangkan sebagai produk perawatan kulit, seperti pelembab (anti-iritasi), tabir surya (anti-UVB), dan pembersih wajah (antibakteri).