SINTESIS DAN EVALUASI KESTABILAN ULVAN NANOEMULSI SEBAGAI KANDIDAT SUSTAINABLE COSMECEUTICAL INGREDIENTS

Abstract

Ulva lactuca atau sea lettuce merupakan sumber daya hayati melimpah yang tumbuh di berbagai perairan dunia, termasuk perairan Indonesia, namun belum dimanfaatkan secara optimal meskipun memiliki komposisi kimia dan kandungan bioaktif yang menjanjikan. Salah satu senyawa utama yang terkandung adalah polisakarida ulvan, polimer unik pada genus Ulva yang memiliki struktur bercabang kompleks, kandungan gula khas, serta aktivitas biologis seperti antioksidan, antikoagulan, dan imunomodulator. Ulvan juga memiliki potensi sebagai pengemulsi berkat karakter amfifilik dan sifat biokompatibel, meskipun data ilmiah terkait masih terbatas dan penggunaannya dalam kosmetik belum diakui secara spesifik dalam INCI. Tantangan dalam aplikasi kosmeseutikal konvensional, seperti ukuran droplet besar, ketidakstabilan, rendahnya kelarutan, dan penetrasi kulit yang terbatas, dapat diatasi melalui teknologi nanoemulsi yang menawarkan stabilitas lebih baik, ukuran partikel lebih kecil, peningkatan bioavailabilitas, serta perlindungan terhadap bahan aktif sensitif. Dengan potensi pasar kosmetik global yang terus berkembang, formulasi nanoemulsi berbasis ulvan, khususnya dengan penguatan ionik CaCl2, menjadi peluang inovatif yang belum pernah diteliti. Pendekatan ini dapat dioptimalkan melalui central composite design (CCD) untuk memperoleh kondisi formulasi terbaik dalam hal ukuran partikel, viskositas, stabilitas pada berbagai kondisi, morfologi, dan penetrasi bahan aktif, sehingga berpotensi menghadirkan produk kosmeseutikal yang efektif dan berkelanjutan. Penelitian ini meliputi ekstraksi polisakarida ulvan yang diikuti dengan proses purifikasi melalui metode mikrofiltrasi bertahap dan dialisis. Polisakarida ulvan crude dan purified dibandingkan terlebih dahulu dengan analisis kadar air, protein, abu, lemak, dan rendemen untuk mengetahui pengaruh purifikasi terhadap kualitas ulvan. Sampel ulvan purified kemudian digunakan sebagai bahan utama pengemulsi sistem nanoemulsi dengan mencampurkan air, senyawa ionik, dan minyak biji bunga matahari. Proses sintesis nanoemulsi dilakukan dengan membuat larutan ulvan dengan konsentrasi 1% ditambahkan CaCl2 dengan konsentrasi berbeda. Larutan ulvan tersebut kemudian ditambahkan minyak biji bunga matahari dengan volume yang berbeda. Molaritas ionik dan volume minyak mengikuti formulasi desain penelitian central composite design, dengan total 13 formulasi. Sistem nanoemulsi kemudian dikarakterisasi dengan menghitung viskositas, ukuran partikel, dan stabilitas waktu, suhu, serta sentrifugasi. Analisis tersebut menggunakan response surface methodology untuk menentukan formulasi terbaik. Sampel terbaik kemudian diuji morfologi menggunakan mikroskop digital dan mikroskop konfokal, kemudian diuji kemampuan penetrasi studi penetrasi (penetration study) menggunakan nile red sebagai pewarna. Kombinasi formulasi dan optimasi menggunakan central composite design (CCD) menghasilkan nilai prediksi terbaik untuk viskositas, ukuran partikel, stabilitas waktu, stabilitas suhu, dan stabilitas sentrifugasi. Formulasi kombinasi ionik dan minyak 0,03 M dan 2,5 mL menunjukkan nilai viskositas sebesar 17,8 cP, ukuran partikel 178 nm, serta tingkat stabilitas yang tinggi pada pengujian penyimpanan selama 15 hari, suhu 70 °C selama 1 jam, dan uji sentrifugasi pada kecepatan 10.000 x g. Analisis morfologi menggunakan mikroskop digital dan confocal laser scanning microscopy (CLSM) menunjukkan distribusi droplet yang homogen dan struktur antarmuka yang stabil. Pengujian particle size analyzer pada formulasi terbaik mencatat ukuran partikel 118,74 ± 59 nm, indeks polidispersitas (PDI) sebesar 0,348, dan nilai zeta potensial -43,79 mV yang mengindikasikan kestabilan sistem. Uji penetration study menunjukkan bahwa nanoemulsi mampu melepaskan senyawa bioaktif secara terkendali dengan total penetrasi kumulatif sebesar 44,26% dalam periode 24 jam. Hasil ini mengindikasikan bahwa formulasi nanoemulsi berbasis ulvan memiliki potensi sebagai sistem penghantaran bahan aktif dalam aplikasi kosmeseutikal