Bandung, sith.itb.ac.id — Keanekaragaman hayati laut Indonesia kembali membuktikan potensinya untuk mendukung kemandirian industri nasional. Tim peneliti dari Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati (SITH) Institut Teknologi Bandung (ITB) yang dipimpin oleh Prof. Fenny Martha Dwivany, Ph.D., dan Dr. Husna Nugrahapraja dari Kelompok Keahlian Genetika dan Bioteknologi Molekuler, berhasil memformulasikan purwarupa senyawa ektoin murni sebagai penanda standar (marker). Pencapaian strategis ini dipantau secara langsung oleh Direktorat Riset dan Inovasi (DRI) ITB dalam pendanaan Program Inovasi Unggul Berdampak 2025.

Melansir website ITB, Ektoin merupakan senyawa bernilai tinggi yang perannya amat esensial bagi industri kesehatan dan kosmetik. Mekanisme kerjanya dapat melindungi sel dari berbagai kondisi lingkungan yang memicu stres ekstrem, seperti paparan radiasi sinar ultraviolet, suhu panas tinggi, dan peningkatan kadar garam. Akan tetapi, untuk menunjang kebutuhan bioindustri di dalam negeri, ketersediaan senyawa ini masih sangat bergantung pada pasokan impor.

 Upaya produksi ektoin secara konvensional dari inang alaminya, seperti bakteri Virgibacillus salarius, sejauh ini dihadapkan pada beberapa tantangan. Proses biosintesis alami bakteri tersebut menuntut kondisi salinitas tinggi yang justru berisiko menyebabkan korosi pada perangkat reaktor industri, menjadikannya kurang efisien dan tidak menguntungkan untuk produksi massal.

Menjawab tantangan tersebut, tim dari SITH ITB mengedepankan terobosan inovasi berbasis Smart Exploration dan Smart Exploitation. Melalui metode genome mining, tim mampu mengekstraksi informasi genetik spesifik dari bakteri simbion karang lunak yang berasal dari ekosistem perairan Karimun Jawa. Teknologi ini memungkinkan penemuan gen potensial tanpa perlu melakukan eksploitasi berlebih yang dapat merusak alam.

Lebih lanjut, pendekatan rekayasa biologi sintetik kemudian diaplikasikan untuk mengekspresikan klaster gen penghasil ektoin tersebut ke dalam inang bakteri Escherichia coli. Inovasi ini membawa hasil yang revolusioner, dimana proses produksi tak lagi bergantung pada medium bersalinitas tinggi, dan mampu mendongkrak tingkat produksi hingga 130 kali lipat jika dibandingkan dengan bakteri aslinya. Purwarupa yang dihasilkan pun memiliki kualitas ektoin murni yang siap bersaing dengan standar komersial di tingkat internasional.

Eksistensi riset di lingkungan SITH ITB juga melibatkan para mahasiswanya untuk turut belajar dan berkontribusi dalam pengembangan riset. Mahasiswa S1 Biologi angkatan 2022, Tsastyani Dipananda, turut ambil bagian dengan berfokus pada analisis ekspresi gen serta tahapan optimasi produksi ektoin melalui instrumen HPLC dan RT-qPCR. Sementara itu, Denise Luna Liem (S1 Biologi 2022) berandil pada pemetaan klaster gen biosintetik komputasional dengan perangkat ‘AntiSMASH’, untuk mengidentifikasi peluang pengembangan senyawa bioaktif turunan lainnya.

Melihat prospek yang sangat menjanjikan, proses hilirisasi purwarupa menuju kematangan industri tengah didorong melalui kolaborasi berbagai pihak. SITH ITB bersinergi dengan Pusat Penelitian Biosains dan Bioteknologi ITB, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), serta kemitraan industri bersama PT EBM Scitech. Tidak berhenti di situ, tim peneliti juga tengah memperluas cakupan riset untuk memproduksi senyawa bernilai tinggi jenis lain, di antaranya squalene dan vitamin B12.

Prof. Fenny menekankan visi keberlanjutan pada riset ini, melalui pendekatan teknologi genome mining dan biologi sintetik, tanpa mengeksploitasi habitat alaminya. “Teknologi ini diharapkan mampu mendukung pengembangan bioindustri nasional sekaligus menjaga kelestarian ekosistem,” pungkas Prof. Fenny.

Kontributor: Salma Sadiah (Bioteknologi, 2024)
Editor: AKH