Judul: Engineering of the encapsulation process of hydrolyzed catfish (Pangasius sp.) skin collagen with nanostructured lipid carrier (nlc) as a cosmetic serum enriched with aloe vera extract
Abstrak: Hidrolisat kolagen dihasilkan dari proses hidrolisis kolagen yang terdapat pada tulang, kulit, dan jaringan ikat hewan seperti sapi, babi, unggas, dan ikan. Kulit ikan patin dapat menjadi sumber kolagen yang cukup aman dan juga halal. Hidrolisat kolagen terbukti memiliki aktivitas biologis sebagai antipenuan. Hal ini karena hidrolisat kolagen dapat merangsang biosintesis protein ekstraseluler pada kulit. Untuk menghasilkan hidrolisat kolagen dengan aktivitas antioksidan yang tinggi, metode secara enzimatis dapat dilakukan. Enzim alkalase dan papain banyak dipilih untuk menghidrolisis protein. Hidrolisat kolagen (3-25 kDa) memiliki bobot molekul yang lebih rendah dibandingkan dengan kolagen (300 kDa) sehingga mampu berpenetrasi ke lapisan kulit yang lebih dalam. Namun, hidrolisat kolagen memiliki kelemahan yaitu bersifat higroskopis dan tidak stabil terhadap lingkungan. Sistem nanostructured lipid carrier (NLC) memiliki kemampuan enkapsulasi yang tinggi, rilis yang terkontrol, stabil secara termodinamik dan mampu meningkatkan bioavailabilitas senyawa bioaktif. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan formula optimal dari sistem pembawa NLC yang memuat hidrolisat kolagen dengan menentukan lipid padat (setil palmitat) dan lipid cair (asam oleat) dan konsentrasi hidrolisat kolagen untuk dapat menghasilkan NLC hidrolisat kolagen dengan karakteristik yang baik berdasarkan nilai ukuran partikel, indeks polidispersitas dan zeta potensial. Hasil NLC yang memuat hidrolisat kolagen akan dijadikan serum kosmetik dengan tambahan bahan aktif lain berupa ekstrak lidah buaya. Ekstrak lidah buaya dapat digunakan untuk melembutkan dan melembabkan kulit serta sebagai pelapis kulit bagian terluar dan menghambat terjadinya hidrasi air kulit. Penelitian dilakukan dalam empat tahapan. Tahap pertama adalah ekstraksi kolagen dari kulit ikan patin dengan mengkombinasikan metode asam dan enzim menggunakan enzim papain. Penelitian terdahulu masih banyak yang menggunakan enzim pepsin dalam ekstraksi kolagen sehingga sulit diaplikasikan karena berbenturan dengan kehalalan bagi beberapa agama. Metode ini mampu menghasilkan derajat pengembangan tertinggi sebesar 425,49% Sementara konsentrasi enzim terbaik yaitu sebesar 5000 U/mg dengan waktu perendaman dalam larutan enzim selama 72 jam menghasilkan rendemen kolagen tertinggi sebesar 18,94%. Kolagen mengandung asam amino utama dengan residu terbesar yaitu glisin dan prolin masing-masing sebesar 25,56% dan 13,86%. Komposisi asam amino, bobot molekul dan gugus fungsi menunjukkan bahwa PaSC (papain soluble collagen) merupakan kolagen tipe 1. PaSC memiliki nilai pH sebesar 4,51 dan viskositas 3,42 cP. Morfologi kolagen menunjukkan PaSC memiliki struktur permukaan berserat seperti kapas. PaSC memiliki ukuran partikel sebesar 328,7 nm dengan keseragaman ukuran partikel dilihat dari nilai PDI 0,36, namun gaya tolak menolak antarpartikel rendah dengan nilai zeta potensial 3,35 mV sehingga memungkinkan partikel mudah teragregasi. Kolagen yang dihasilkan dari penelitian tahap pertama selanjutnya digunakan untuk menghasilkan hidrolisat kolagen. Pembuatan hidrolisat kolagen masih jarang diteliti sehingga perlu eksplorasi lebih dalam untuk menghasilkan hidrolisat kolagen dengan metode yang baik. Pada penelitian ini hidrolisat kolagen dihidrolisis menggunakan kombinasi metode enzim dan fisik (ultrasonic probe). Kebanyakan penelitian masih menggunakan watebath ultrasound dalam menghasilkan hidrolisat kolagen. Metode ini menghasilkan nilai derajat hidrolisis, kapasitas penghambatan DPPH, pH, viskositas, ukuran partikel, indeks polidispersitas (PDI), dan zeta potensial yang baik dari hidrolisat kolagen yang dihidrolisis dengan alkalase (HCA) dibandingkan papain (HCP). Analisis berat molekul, gugus fungsi dan komposisi asam amino menegaskan bahwa kedua produk tersebut adalah hidrolisat kolagen. Rendemen kedua hidrolisat kolagen baik HCA dan HCP masih termasuk rendah dengan nilai berturut-turut sebesar 4,48%
Keyword: kolagen, ekstrak lidah buaya, hidrolisat kolagen, nanostructured lipid carrier, serum kosmetik