Masa Depan Kecantikan Tanpa Produk Hewani : Kolagen Vegan Hasil Rekombinan

Artikel Mini Project
Kelompok 1 – Kolagen Vegan

• Bunga Septiyadi (21125001)
• Ratu Hana Islami (21125002)
• Muhammad Rafi Ananda Athallah (11222007)
• Fairuz Rizki Izzati (11222046)

1. Mengapa kolagen penting untuk kulit?
Apa itu kolagen?
Kolagen adalah biopolimer alami yang merupakan penyusun kulit, otot, tulang, dan pembuluh darah dengan struktur utama berupa triple helix yang khas tersusun dari rangkaian asam amino Gly-X-N berulang (repeating sequence)
Apa saja fungsi kolagen?
Kolagen banyak dimanfaatkan pada berbagai industri, mulai dari industri pangan, farmaseutikal, kosmetik, hingga industri biomedis.
Apa peranan kolagen dalam dunia kecantikan?
Pada industri kosmetik, kolagen banyak dimanfaatkan sebagai komponen utama yang berperan sebagai zat humektan dan pelembab. Kolagen pada produk kosmetik dapat meningkatkan hidrasi kulit, mencegah penuaan kulit, membantu mempercepat regenerasi jaringan kulit, meningkatkan elastisitas kulit dan berperan sebagai scaffolding/ skin substitute.

2. Mengapa kolagen vegan

Kolagen hewani biasanya berasal dari sapi, ikan, atau babi, dan dapat menimbulkan alergi karena bisa menimbulkan respon imunologis” (RSC Publishing, 2025). Sebaliknya, kolagen vegan rekombinan dibuat melalui mikroorganisme yang diberi gen kolagen manusia. Teknologi ini sudah terbukti bekerja mrealui mikroorganisme seperti, E. coli (Wang et al., 2023) maupun Pichia pastoris yang mampu menghasilkan kolagen dengan aman dan efisien (Zhang et al., 2023). Karena struktur proteinnya mirip dengan kolagen alami pada kulit, jenis kolagen ini lebih cocok dan lebih aman untuk kulit sensitif. Dari sisi halal dan etika, kolagen rekombinan lebih terjamini. Saat ini kolagen hewani masih paling banyak digunakan, tetapi kolagen rekombinan sudah mulai diproduksi seperti pada produk Wardah yang memakai kolagen vegan hasil bioteknologi. Dengan perkembangan fermentasi dan tingginya permintaan produk halal, kolagen rekombinan diprediksi menjadi pilihan utama untuk produksi massal dalam 5–10 tahun ke depan.

3. Apakah Kolagen Vegan berasal dari Tumbuhan?
Kolagen vegan adalah kolagen yang berasal dari ekstrak tumbuhan dan asam amino, dapat juga diproduksi dengan menggunakan ragi atau bakteri yang telah dimodifikasi secara genetik untuk menciptakan komponen yang menyerupai kolagen. Tidak seperti kolagen hewani, kolagen vegan tidak punya protein kolagen yang asli, namun berfungsi dengan mendorong tubuh memproduksi kolagennya sendiri dengan memberikan nutrisi dan asam amino yang mendukung (Curtis, 20205). Kolagen merupakan protein hewani yang hanya diproduksi oleh jaringan ikat hewan, tumbuhan tidak mampu menghasilkan kolagen. Dengan demikian, kolagen vegan tidak berasal dari tumbuhan, melainkan merupakan kolagen buatan yang dirancang agar menyerupai kolagen hewani meskipun tidak menggunakan bahan dari hewan (Bielajew et al., 2020). Kolagen vegan sendiri merupakan protein atau peptida hasil rekayasa yang dibuat untuk meniru struktur dan sifat kolagen manusia. Dengan kata lain, kolagen ini dirancang agar serupa dengan kolagen asli (biomimetik) yang diciptakan melalui teknologi sehingga dapat meniru sifat asli kolagen, meskipun tidak bersumber dari hewan (Varanko et al., 2020). Lebih lanjut, pengembangan kolagen vegan umumnya memanfaatkan bahan-bahan nabati seperti asiatikosida dari Centella asiatica dan ginsenoside dari ginseng, yang berfungsi membantu merangsang produksi kolagen alami tubuh, meskipun produk tersebut tidak mengandung kolagen hewani secara alami (Lin et al., 2024).

4. Dari Gen Manusia ke Kolagen Vegan
Selain dari hewan, kolagen dapat dihasilkan secara sintetik dari gen manusia dengan rekayasa genetik. Kolagen ini dapat dikatakan sebagai kolagen vegan karena tidak butuh mengekstraksi jaringan hewan apapun. Terdapat berbagai tipe gen kolagen manusia, kolagen I merupakan kolagen yang paling melimpah, kolagen III tidak lebih melimpah dari kolagen I namun memiliki peran penting dalam menjaga integritas jaringan tubuh kita dan regulasi pembentukan luka. Pembuatan gen kolagen III melalui rekayasa genetik meliputi pengkloningan gen kolagen tipe III ke dalam sistem ekspresi gen mikroba, seperti Pichia pastoris atau E. coli. Kemudian mikroba-mikroba tersebut diperbanyak melalui fermentasi sehingga didapatkan protein rekombinan yang akan dipurifikasi untuk diaplikasikan klinis.

5. Apakah Kolagen Vegan Aman dan Cocok untuk Kulit?
Dalam beberapa tahun terakhir, minat terhadap kesehatan kulit meningkat pesat, sehingga kolagen semakin dikenal sebagai protein penting yang menjaga struktur, elastisitas, dan kelembapan kulit. Suplemen kolagen terbukti membantu menjaga lapisan kulit tetap kuat dan memperlambat tanda-tanda penuaan berkat kandungan asam aminonya. Di sisi lain, kolagen vegan menjadi pilihan yang sangat aman karena tidak mengandung protein hewani yang berpotensi memicu alergi, dibuat dari bahan natural, dan sering diperkaya ekstrak tanaman kaya antioksidan. Keamanannya juga diperkuat oleh penelitian Lin dkk pada tahun 2024 di Journal of Functional Foods, yang menguji 90 orang selama 8 minggu dengan meminta mereka mengkonsumsi kolagen vegan setiap hari, lalu memantau kondisi kulit dan kesehatan mereka melalui evaluasi berkala. Studi tersebut menunjukkan bahwa kolagen vegan tidak menimbulkan iritasi, gangguan pencernaan, maupun perubahan fungsi hati dan ginjal, sehingga terbukti aman digunakan.

6. Kolagen dalam Produk Kosmetik
Kolagen banyak digunakan sebagai bahan tambahan pada produk kecantikan. Pada krim dan serum, kolagen ditambahkan untuk mencegah penuaan kulit sehingga menambah daya tarik dan nilai ekonomi produk. Pada produk masker wajah, kolagen ditambahkan untuk mempercepat regenerasi kulit. Pada produk perawatan bibir dan rambut, kolagen ditambahkan sebagai pelembab untuk menjaga hidrasi kulit. Kolagen yang dikonsumsi secara oral membantu menjaga kesehatan kulit.

7. Metode kolagen vegan

Kolagen tipe III (COL3A1) diisolasi dari genomik atau cDNA library menggunakan PCR atau teknik hibridisasi
Gen kemudian diinsersi pada plasmid ekspresi, seperti pET-28A(+) untuk E. coli dan pPICZα untuk Pichia pastoris. dengan tag tertentu (seperti His-tag) untuk purifikasi dan sebuah peptida sinyal untuk sekresi ekstraseluler
Plasmid rekombinan kemudian ditransformasi ke dalam sel inang E.coli atau Piciha pastoris lalu dilakukan screening pada sel yang berhasil mengintegrasi dan mengekspresikan gen COL3A1 menggunakan seleksi antibiotik dan PCR
Sel yang telah diseleksi kemudian dikultur pada kondisi optimal menggunakan penginduksi, seperti senyawa Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG) untuk E.coli atau metanol untuk Pichia pastoris
Protein kolagen yang dihasilkan kemudian dipurifikasi menggunakan affinity chromatography, serta beberapa tahap purifikasi tambahan, seperti dialisis, filtrasi dan liofilisasi.
Protein murni yang didapatkan kemudian dikarakterisasi menggunakan SDS-PAGE, Western blot, dan spektrometri massa, serta kestabilannya diuji dengan circular dichroism atau uji stabilitas termal

8. Seberapa penting ilmu Bioteknologi ini untuk masa depan?
Di saat dunia membutuhkan bahan yang lebih aman, halal, dan ramah lingkungan, teknologi rekombinan memberikan cara baru untuk membuat kolagen manusia tanpa hewan, cukup dengan menyalin gen kolagen dan mengekspresikannya melalui mikroorganisme seperti E. coli dan Pichia pastoris, yang kemudian bekerja sebagai pabrik biologis penghasil kolagen berkualitas tinggi. Konsep ini tidak hanya menghasilkan kolagen yang lebih murni dan biokompatibel, tetapi juga membuka peluang besar untuk masa depan dari skincare anti-aging yang lebih efektif, perawatan kulit sensitif, hingga biomaterial medis untuk regenerasi jaringan. Penelitian terbaru telah membuktikan keberhasilannya, mulai dari ekspresi kolagen tipe III di E. coli (Wang et al., 2023), produksi rHLC yang efisien di Pichia pastoris (Zhang et al., 2023), hingga yield tinggi dengan struktur triple-helix stabil pada Komagataella phaffii (Ma et al., 2024). Yield tinggi berarti mikroorganisme seperti E. coli, Pichia pastoris mampu memproduksi kolagen manusia dalam jumlah besar per liter fermentasi. Semakin tinggi yield-nya, semakin mudah kolagen rekombinan diproduksi secara konsisten, murni, dan dengan biaya lebih rendah. Dengan meningkatnya kemampuan fermentasi dan permintaan global untuk produk halal, vegan, dan lebih “human-compatible”, kolagen rekombinan diprediksi menjadi standar baru dalam industri kosmetik dan medis beberapa tahun ke depan.

Daftar Pustaka

Bielajew, B. J., Hu, J. C., & Athanasiou, K. A. (2020). Collagen: Quantification, biomechanics and role of minor subtypes in cartilage. Nature Reviews Materials, 5(10), 730–747. https://doi.org/10.1038/s41578-020-0213-1
Bose, P. (2024). Synthetic genomes: Rewriting the blueprint of life. The Scientist. https://www.the-scientist.com/synthetic-genomes-rewriting-the-blueprint-of-life-72010
Curtis, L. 2025. Vegan Collagen vs. Regular Collagen: Which Is the Right One for You? Health, diperoleh melalui situs internet: https://www.health.com/vegan-collagen-vs-regular-collagen-11840832
Lin, Y.K., Liang, C.H., Lin, Y.H., Lin, T.W., Jiménez Vázquez, J., van Campen, A., & Chiang, C.-F. (2024). Oral supplementation of vegan collagen biomimetic has beneficial effects on human skin physiology: A double-blind, placebo-controlled study. Journal of Functional Foods, 112, 105955. https://doi.org/10.1016/j.jff.2023.105955
Ma, Y., Li, Y., Wang, N., Han, C., Liu, Q., Sun, L., Ma, Z., & Zhang, H. (2024). Efficient secretory expression of type III recombinant human collagen with triple-helical structure in Komagataella phaffii. Applied Microbiology and Biotechnology. Advance online publication. https://doi.org/10.1007/s00253-024-12671-7
NutraIngredients. (2022, September 15). New clinical study- immunity and skin moisture.NutraIngredients. https://www.nutraingredients.com/Product-innovations/New-Clinical-Study-Immunity-and-Skin-Moisture/
Varanko, A., Saha, S., & Chilkoti, A. (2020). Recent trends in protein- and peptide-based biomaterials for advanced applications. Advanced Drug Delivery Reviews, 156, 133–187. https://doi.org/10.1016/j.addr.2020.08.008
Wang, Y., Zhang, J., Xu, G., Wang, R., & Zhou, W. (2023). Development of a highly effective anti-aging and soothing recombinant Col III. Biotechnology Letters.
Zhang, J., Wang, R., Xu, G., & Zhou, W. (2023). Expression, characterization, and application potentiality evaluation of recombinant human-like collagen in Pichia pastoris. Applied Microbiology and Biotechnology.