Akankah Asam Poli-γ-Glutamat Menggantikan Asam Hialuronat?

Tianjin, Tiongkok--4 September 2025--Asam poli-γ-glutamat (disingkat PGA) adalah asam poliamino yang larut dalam air yang diproduksi melalui fermentasi mikroba di alam. Asam ini merupakan polimer alami anionik unik yang terbentuk melalui ikatan amida antara gugus α-amino dan γ-karboksil. Lebih spesifik lagi, PGA adalah homopolipeptida yang terdiri dari unit asam L- dan D-glutamat yang dipolimerisasi melalui ikatan γ-amida, dengan derajat polimerisasi berkisar antara 1.000 dan 15.000.

Karena baik strain penghasil PGA maupun PGA sendiri merupakan komponen kunci natto (makanan fermentasi tradisional Jepang), keamanannya tidak perlu diragukan lagi. Selain itu, PGA memiliki viskositas rendah dan hampir tidak terasa lengket, sehingga memberikan keunggulan kompetitif dalam kosmetik yang berfokus pada perawatan kulit industri.

Sekarang, mari kita bandingkan secara singkat perbedaan utama antara HA dan PGA.

Pertama, HA secara alami terdapat pada kulit, sedangkan PGA tidak (HA merupakan peptida alami yang biasanya diperoleh melalui fermentasi kedelai).

Secara struktural, HA merupakan rantai linear tak bercabang yang terdiri dari unit-unit disakarida berulang dari asam D-glukuronat dan N-asetil-D-glukosamin. Di sisi lain, PGA merupakan polimer yang berasal dari asam amino L-glutamat. Berdasarkan asal usulnya, HA terbentuk dari rantai polisakarida, sementara PGA terbentuk melalui polimerisasi asam amino.

Sekarang, mari kita lihat mekanisme kemanjurannya masing-masing.

Dalam hal efek pelembab, struktur tiga dimensi unik PGA memungkinkannya menciptakan beberapa lapisan retensi kelembaban dan membentuk lapisan pelindung pada permukaan kulit, yang secara efektif mencegah penguapan air. Asam hialuronat, sementara itu, memberikan hidrasi tahan lama melalui kapasitas penyerapan airnya yang kuat.

Tentang anti-penuaan Manfaatnya, PGA membantu menunda penuaan kulit melalui sifat antioksidannya dan dengan meningkatkan fungsi pelindung kulit. Di sisi lain, HA secara langsung memperbaiki kulit kendur dan kerutan dengan merangsang produksi kolagen.

Dalam hal keamanan, PGA dan HA berkinerja sangat baik, karena keduanya terdapat secara alami pada kulit manusia atau merupakan komponen yang dapat dimakan.

Penerapan HA yang luas di berbagai industri telah diakui dengan baik. Demikian pula, PGA—dengan keunggulannya seperti biodegradabilitas, biokompatibilitas, dapat dimakan, dan non-toksik—sudah digunakan di berbagai bidang, termasuk pengolahan makanan, kosmetik, perawatan kesehatan, pengolahan air, industri medis, dan hidrogel.

Dalam hal metode sintesis, keduanya asam hialuronat dan PGA dapat diproduksi melalui berbagai pendekatan seperti sintesis kimia dan fermentasi mikroba. Sintesis kimia kurang umum digunakan karena prosesnya yang kompleks, beberapa langkah, rendemen rendah, produk sampingan yang signifikan, dan melibatkan gas beracun atau berbahaya dalam produksinya.

Konversi enzimatik, yang sesuai untuk PGA, menghindari kekurangan sintesis kimia. Namun, tingkat polimerisasi yang dicapai melalui konversi enzimatik rendah, sehingga menghasilkan berat molekul yang kecil.

Fermentasi mikroba saat ini merupakan metode yang paling umum digunakan dan sangat diminati untuk memproduksi kedua bahan tersebut. Fermentasi mikroba menawarkan berbagai keuntungan seperti kondisi kultur yang ringan, proses produksi yang terkendali, siklus produksi yang pendek, rendemen yang tinggi, berat molekul yang sesuai, efisiensi ekstraksi yang tinggi, dan ramah lingkungan.

PGA diproduksi menggunakan galur mikroba tertentu, seperti spesies Bacillus tertentu, melalui proses fermentasi. Dengan menyaring galur dan mengoptimalkan kondisi kultur, hasil saat ini dapat mencapai 10–40 g per liter media kultur. Di sisi lain, HA diproduksi menggunakan mikroorganisme seperti Streptococcus selama fermentasi.

Jadi, akankah PGA menggantikan HA?

Jawabannya tentu saja tidak. Namun, PGA dapat berfungsi sebagai bahan fungsional pelengkap yang sangat baik dengan prospek yang menjanjikan. Menurut data Global Info Research, pasar PGA diperkirakan mencapai $120,5 juta pada tahun 2029, dengan pertumbuhan CAGR sebesar 3,8% dari tahun 2022.

Pada sebuah konferensi di Brasil, Bettina Gruber juga menyajikan hasil uji toner wajah yang mengandung PGA, yang melibatkan 60 peserta, dengan kemanjuran yang dievaluasi oleh para ahli dermatologi.

Hasilnya menunjukkan bahwa setelah 14 hari penggunaan, lapisan pelindung kulit telah diperbaiki, dan kerutan serta garis halus pun berkurang. Setelah 28 hari, efek pelembapnya menjadi signifikan. Selain itu, ketika fungsi antibakterinya diteliti, pori-pori tampak mengecil secara signifikan setelah 28 hari penggunaan, sementara kolonisasi Cutibacterium acnes menurun setelah 14 hari. Oleh karena itu, ia yakin bahwa penelitian lebih lanjut tentang fungsi PGA yang berkaitan dengan bakteri perlu dilakukan.

Degradasi dari γ-PGA Proses ini melibatkan pemecahan γ-PGA mentah dengan berat molekul sekitar 1.000 kDa secara tepat untuk mengatasi keterbatasan penyerapan dan pemanfaatannya oleh kulit. Eksperimen menunjukkan bahwa 3% γ-PGA, yang dipanaskan pada pH 2,0 dan 80°C selama 3 jam, atau 3% γ-PGA, yang dipanaskan pada pH 3,0 dan 90°C selama 1 jam, keduanya menghasilkan γ-PGA dengan berat molekul rendah dengan berat molekul sekitar 100 kDa, yang menunjukkan kinerja pelembap optimal.