Tempeh Oil, Inovasi Tempe untuk Mencegah Penuaan akibat Sinar UV B

Photoaging dan penyebabnya

Paparan sinar UV dapat menyebabkan kondisi penuaan dini pada kulit atau disebut sebagai photoaging. Terdapat 2 jenis sinar UV yang dipancarkan matahari ke bumi yaitu UVA dan UVB. Keduanya memiliki dampak yang berbeda bagi kulit. Sinar UVA dapat menembus bagian dermis dan menginduksi produksi enzim matrix metalloproteinase (MMP) yang dapat mendegradasi struktur protein kolagen ada pada kulit. Rusaknya struktur kolagen dan elastin akan menyebabkan berkurangnya elastisitas, kekencangan dan kelembapan kulit serta menimbulkan kerutan – kerutan khususnya pada kulit wajah sehingga wajah menjadi terlihat lebih tua. Sedangkan sinar UVB yang hanya menembus epidermis kulit dapat menyebabkan penipisan jaringan kulit dan kematian pada sel – sel kulit. Efek yang timbul akibat paparan sinar UVB berlebih adalah sunburn dan kulit menjadi kering. Sinar UVB juga berdampak pada produksi melanin yang berlebihan, sehingga menyebabkan warna kulit menjadi lebih gelap dan timbul flek - flek hitam. Bahkan paparan sinar UVB yang berlebih dalam jangka waktu panjang menyebabkan efek imunosupresi dan memicu pembentukkan sel kanker pada kulit (Brahmanti & Puspitasari 2022).

Kondisi photoaging dapat dihindari dengan berbagai cara, salah satunya adalah dengan cara penggunaan produk – produk nutraceutical dengan kandungan senyawa yang mampu melindungi kulit dari dampak paparan sinar UVB. Salah satu jenis senyawa alami yang dapat memberikan perlindungan pada kulit dari paparan sinar UVB adalah Polyunsaturated fatty acids (PUFA). Senyawa tersebut umumnya dapat ditemukan pada berbagai tanaman kacang-kacangan dan ikan laut dalam. Penelitian baru – baru ini menemukan bahwa Polyunsaturated fatty acids (PUFA) juga dapat ditemukan pada berbagai produk pangan fermentasi. Mikroorganisme tertentu yang digunakan dalam proses fermentasi produk pangan tersebut dapat secara efektif menghasilkan Polyunsaturated fatty acids (PUFA).

Sumber gambar: https://www.gramedia.com/blog/content/images/2021/06/cara-membuat-tempe-akan-diolah.jpg

Tempe sebagai agen anti photoaging

Tempe merupakan salah satu makanan fermentasi khas Indonesia yang sudah terkenal mengandung banyak senyawa bermanfaat, salah satunya adalah polyunsaturated fatty acid (PUFA) atau yang lebih dikenal dengan asam lemak tak jenuh jamak. PUFA disebut sebagai asam lemak tak jenuh jamak karena memiliki dua atau lebih ikatan rangkap contohnya asam lemak omega 3 dan asam lemak omega 6. Asam lemak omega 3 adalah asam lemak tak jenuh jamak dengan ikatan rangkap pertama pada karbon nomor 3, contohnya adalah asam alfa-linolenat (ALA), asam dokosaheksaenoat (DHA), dan asam eikosapentanoat (EPA) (Raharja & Cahyani 2013). Sementara itu, asam lemak omega 6 memiliki ikatan rangkap pertama pada karbon nomor 6, contohnya adalah asam linoleat atau linoleic acid (AL/LA), asam linolenat (ALN) linolenic acid (ALA), dan asam arachidonic (AA) (Diana 2012).

Sumber gambar: oceanshealth.udg.edu

Sudah rahasia umum kalau tempe memiliki banyak manfaat bagi kesehatan seperti memberikan manfaat untuk pencernaan, menurunkan kolesterol, mencegah anemia, meningkatkan kesehatan tulang, mencegah penyakit jantung koroner, dan masih banyak lagi. Selain memberikan manfaat di atas, penelitian yang dilakukan oleh Subali et al. (2019) menemukan bahwa tempe dapat dijadikan sebagai pencegah penuaan dini atau photo aging. Kandungan polyunsaturated fatty acid (PUFA) pada tempe dapat dijadikan sebagai agen pencegah photoaging dengan mengatur ekspresi gen yang terkait dengan photoaging dan peradangan, khususnya gen metalloproteinases (MMP).

Pada penelitian tersebut, digunakan tempe kedelai hitam dan tempe kedelai putih yang dibuat oleh pembuat tempe tradisional di Yogyakarta. Tempe-tempe tersebut diekstrak menjadi minyak tempe dengan menggunakan metode Bligh-Dyer. Metode Bligh-Dyer merupakan salah satu metode untuk mengekstraksi senyawa tertentu berdasarkan kepolaran (Ulmer et al. 2018). Untuk mengekstrak kandungan polyunsaturated fatty acid (PUFA) pada tempe, digunakan pelarut metanol (polar) dan kloroform (non polar) dimana nantinya PUFA akan larut pada kloroform karena merupakan senyawa non polar. Selanjutnya , fraksi kloroform akan dipisahkan ke cawan petri lalu dilakukan pengeringan agar pelarut menguap. Setelah pelarut menguap, minyak tempe dimasukkan ke dalam tabung vial lalu disentrifugasi atau pemisahan campuran menggunakan gaya sentrifugal sehingga terbentuk endapan. Minyak tempe dipisahkan dari endapan lalu dianalisis kandungan utama pada minyak tempe menggunakan instrumen pirolisis-kromatografi gas-spektrometri massa (py/GC-MS). Dari analisis tersebut, diketahui bahwa kandungan utama pada minyak tempe adalah asam linoleat (LA), sebuah PUFA yang juga dikenal sebagai asam lemak omega 6.

Sumber gambar: (Saini et al. 2021).

Setelah minyak tempe diekstrak dan dianalisis kandungannya, minyak tempe dijadikan suplementasi secara oral kepada mencit yang dipaparkan radiasi UVB secara bertahap selama 4 minggu. Pada sel kulit dari mencit tersebut kemudian akan dilakukan uji histopatologi untuk menentukan morfologi kulit mencit melalui pewarnaan dengan hematoksilin dan eosin (H&E) dan divisualisasikan di bawah mikroskop pada perbesaran 100 kali. Selain pengujian secara morfologi, ekspresi gen photoaging dan inflamasi seperti matrix metalloproteinases (MMP)-1, MMP-3, MMP-9, cyclooxygenase (COX)-2, dan inducible nitric oxide synthase (iNOS) juga dianalisis menggunakan analisis qRT-PCR. 

Kedua uji yang dilakukan memberikan hasil yang cukup bagus. Pada uji histopatologi, pemberian minyak tempe secara oral dapat menurunkan efek photoaging yang ditandai dengan tanda-tanda perbaikan jaringan pada kulit mencit. Sementara itu, pada analisis qRT-PCR, pemberian minyak tempe terbukti dapat menurunkan ekspresi gen photoaging dan inflamasi. Selain itu, diketahui juga bahwa efek yang diberikan minyak tempe dari tempe kedelai hitam lebih baik dibandingkan minyak tempe dari tempe kedelai putih.

Mekanisme minyak tempe sebagai agen anti photoaging

Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, minyak tempe mengandung senyawa PUFA yang dapat memberi pengaruh pada gen yang menyebabkan photoaging. Namun bagaimana mekanismenya? Ekspresi gen penyebab photoaging diatur oleh suatu enzim bernama matrix metalloproteinases (MMPs). MMPs dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu MMP-1, MMP-3, dan MMP-9. Selain itu, ada juga enzim cyclooxygenase-2 (COX-2) dan enzim nitric oxide synthase (iNOS) yang berperan pada proses inflamasi, yaitu suatu reaksi yang menandakan bahwa kekebalan tubuh sedang melawan agen asing, contohnya paparan sinar UV. 

Radiasi sinar UV yang mengenai kulit akan menyebabkan produksi enzim MMP meningkat dengan cara mendorong terbentuknya faktor transkripsi AP-1 yang akan mengaktifkan proses transkripsi untuk membentuk enzim MMP (transkripsi adalah salah satu proses untuk mengekspresikan suatu gen menjadi bentuk protein tertentu, contohnya menjadi enzim MMP ini). MMP-1 (kolagenase 1) berperan dalam mendegradasi kolagen fibrilal tipe I dan III, MMP-3 (stromesilin 1) berperan dalam mendegradasi kolagen fibrilal tipe IV, sedangkan MMP-9 (gelatinase B) merupakan fragmen kolagen yang dihasilkan oleh kolagenase. Enzim MMP, baik MMP-1, MMP-3, maupun MMP-9, bekerja sama untuk mendegradasi kolagen fibrilal yang terdapat pada kulit. Hal tersebut dapat mengakibatkan kerusakan pada kulit. Selain itu, radiasi sinar UV juga mengaktifkan enzim COX-2 dan iNOS yang berperan dalam proses inflamasi pada kulit. Paparan sinar UV yang berulang menyebabkan kulit mengalami luka yang perbaikannya tidak sempurna sehingga menimbulkan bekas luka. Bekas luka tersebut timbul sebagai kerutan yang dapat terlihat pada kulit,  yang diidentifikasi sebagai photoaging. 

Bagaimana minyak tempe dapat mencegah photoaging? Kandungan PUFA pada minyak tempe dapat menekan aktivitas faktor transkripsi AP-1. Faktor transkripsi AP-1 berfungsi sebagai aktivator gen MMP. Gen MMP mengekspresikan enzim MMP yang mengatur terjadinya photoaging pada kulit. Jika aktivitas faktor transkripsi AP-1 menurun, maka ekspresi gen MMP juga teregulasi dan terhambat aktivitasnya, sehingga mencegah terjadinya photoaging pada kulit. Penelitian yang dilakukan oleh Subali et al. (2019) menyebutkan bahwa kandungan PUFA yang terdapat pada minyak tempe kedelai hitam dan kedelai putih dapat menurunkan aktivitas gen MMP secara signifikan. Eksperimen yang dilakukan pada pada mencit menunjukkan perbaikan pada kulit mencit yang terkena photoaging setelah diberikan minyak tempe selama 4 minggu. Minyak tempe kedelai hitam dapat menurunkan ekspresi gen MMP lebih signifikan dibandingkan dengan minyak tempe kedelai putih. Hal tersebut dapat terjadi karena kedelai hitam memiliki senyawa antosianin, sedangkan kedelai putih tidak. Senyawa antosianin dapat melindungi kulit dengan cara mencegah kematian sel (apoptosis) yang disebabkan oleh paparan sinar UV. Namun, secara keseluruhan, baik minyak tempe kedelai hitam maupun minyak tempe kedelai putih dapat mencegah penuaan akibat sinar UV secara signifikan.

Kesimpulan

Photoaging atau penuaan merupakan kondisi pada kulit yang disebabkan oleh paparan sinar UV. Namun, photoaging dapat dihindari dengan menggunakan produk nutraceutical yang mengandung senyawa anti photoaging, salah satunya adalah polyunsaturated fatty acid (PUFA) atau asam lemak tak jenuh jamak. Selain ditemukan pada tanaman kacang-kacangan dan ikan laut dalam, PUFA juga dapat ditemukan pada produk tempe. Penelitian yang dilakukan oleh Subali et al. (2019) menunjukkan bahwa kandungan PUFA pada tempe dapat mencegah photoaging melalui perbaikan jaringan oleh sel kulit serta penurunan ekspresi gen photoaging dan inflamasi

Referensi:

• Brahmanti H, Puspitasari GD. 2022. Peran elastin dalam proses photoaging kulit. Journal of Dermatology Venereology and Aesthetic. 3(1): 40 – 51.
• Diana FM. 2012. Omega 6. Jurnal Kesehatan Masyarakat. 7(1): 26-31.
• Raharja S, Cahyani D. 2013. Isolasi dan identifikasi monoasilgliserol omega-3 (monoester omega-3). E-Jurnal Agroindustri Indonesia. 2(1): 162-168. 
• Saini RK, Prasad P, Shang X, Keum YS. 2021. Advances in lipid extraction methods—a review. International Journal of Molecular Sciences. 22(24): 13643.
• Subali D, Lay BW, Yanti. 2019. Down-regulation of genes related to photoaging and inflammation in UVB-irradiated mice premature skin photoaging by linoleic acid-rich tempeh oil. Food Research. 3(6): 768-776.
• Ulmer CZ, Jones CM, Yost RA, Garret TJ, Bowden JA. 2018. Optimization of folch, bligh-dyer, and matyash sample-to-extraction solvent ratios for human plasma-based lipidomics studies. Analytica Chemica Acta. 1037: 351-357. DOI: 10.1016/j.aca.2018.08.004