Oleh: Kavadya Syska, S.P., M.Si. (Dosen Bidang Teknologi Pangan – Food Technologist, Universitas Nahdlatul Ulama)
Biofilm merupakan salah satu mekanisme pertahanan alami bakteri yang sangat efektif, di mana sel-sel bakteri membentuk komunitas yang melekat pada permukaan dan terlindungi oleh matriks ekstraseluler. Formasi biofilm ini memberikan perlindungan lebih bagi bakteri dari serangan antibiotik dan respons imun tubuh inang, sehingga infeksi yang terkait dengan biofilm sering kali lebih sulit diatasi. Selain itu, penyalahgunaan antibiotik secara luas telah memicu munculnya resistensi antimikroba, yang semakin memperparah tantangan dalam mengobati infeksi kronis akibat biofilm. Dalam konteks ini, pendekatan berbasis produk alami, terutama dari limbah agro-pangan, menjadi topik penelitian yang semakin populer dan menjanjikan sebagai solusi untuk masalah resistensi ini.
Biofilm terbentuk ketika bakteri menempel pada permukaan, baik itu jaringan manusia, alat medis, atau permukaan lainnya. Sel-sel ini berkoloni dan membentuk lapisan pelindung yang membuatnya lebih kebal terhadap pengobatan antibiotik konvensional. Dalam situasi klinis, infeksi yang disebabkan oleh biofilm dapat menyebabkan penyakit kronis yang sulit disembuhkan, seperti infeksi saluran kemih yang berulang, pneumonia, serta infeksi yang terjadi pada implan medis. Dengan daya tahan bakteri yang tinggi, terapi antibiotik menjadi kurang efektif dan memerlukan dosis lebih tinggi, yang justru memperburuk masalah resistensi antimikroba.
Resistensi antimikroba telah menjadi krisis global, sebagian besar dipicu oleh penggunaan antibiotik yang berlebihan atau tidak tepat. Bakteri yang beradaptasi terhadap lingkungan dengan paparan antibiotik yang terus-menerus akhirnya mengembangkan mekanisme resistensi yang kuat. Resistensi ini semakin memperpanjang durasi infeksi, meningkatkan biaya pengobatan, dan bahkan mengancam nyawa pasien. Oleh karena itu, diperlukan solusi alternatif yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan untuk mengatasi tantangan ini.
Limbah agro-pangan—seperti kulit buah, biji, ampas, dan residu tanaman—mengandung berbagai senyawa bioaktif yang memiliki potensi untuk menghambat pembentukan biofilm bakteri. Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian telah menemukan bahwa limbah dari industri pangan dapat diolah untuk menghasilkan agen antibiofilm alami yang efektif. Produk sampingan agro-pangan ini tidak hanya tersedia dalam jumlah melimpah tetapi juga dapat didaur ulang, menjadikannya solusi ramah lingkungan untuk memerangi resistensi antimikroba.
Beberapa contoh senyawa bioaktif yang ditemukan dalam limbah agro-pangan adalah polifenol, flavonoid, alkaloid, tanin, dan saponin. Senyawa-senyawa ini diketahui memiliki kemampuan untuk mengganggu mekanisme penginderaan kuorum (quorum sensing), yaitu proses komunikasi antar bakteri yang berperan penting dalam pembentukan dan pematangan biofilm. Dengan mengganggu penginderaan kuorum, senyawa-senyawa ini dapat mencegah bakteri membentuk biofilm yang kuat, sehingga lebih mudah diatasi oleh antibiotik atau respons imun tubuh.
Akumulasi limbah pangan dalam jumlah besar merupakan masalah yang tidak hanya merugikan secara ekonomi tetapi juga berdampak negatif terhadap lingkungan. Limbah ini sering kali tidak dimanfaatkan dan dibuang begitu saja, sehingga berkontribusi pada masalah polusi dan emisi gas rumah kaca. Oleh karena itu, upaya untuk memanfaatkan limbah agro-pangan sebagai sumber bahan baku untuk produk kesehatan seperti agen antibiofilm merupakan langkah strategis dalam mendukung keberlanjutan dan ekonomi sirkular.
Selain itu, produk sampingan agro-pangan juga memberikan peluang bagi industri untuk menciptakan nilai tambah dari limbah yang dihasilkan. Dengan pendekatan ini, limbah yang sebelumnya dianggap tidak berharga dapat diolah menjadi produk yang bernilai tinggi, tidak hanya untuk sektor kesehatan tetapi juga untuk industri lainnya, seperti kosmetik dan pertanian.
Berbagai studi terbaru, yang diambil dari basis data seperti Egyptian Knowledge Bank, Scopus, Web of Science, PubMed, dan lainnya, telah menyelidiki potensi agen antibiofilm yang berasal dari produk sampingan agro-pangan. Pada periode 2017 hingga 2023, penelitian-penelitian ini telah menunjukkan bahwa senyawa bioaktif dari limbah agro-pangan memiliki kemampuan untuk menghambat pembentukan biofilm dan mengganggu penginderaan kuorum. Beberapa kata kunci penting yang digunakan dalam pencarian ini meliputi penghambatan biofilm, limbah agro-pangan, asal-usul alami, keberlanjutan lingkungan, mekanisme penginderaan kuorum, dan produk sampingan industri.
Studi ini menyoroti bahwa limbah agro-pangan dari berbagai sumber, seperti kulit buah jeruk, ampas anggur, biji kopi, dan residu sayuran, mengandung senyawa bioaktif yang mampu menekan pertumbuhan bakteri pembentuk biofilm seperti Pseudomonas aeruginosa dan Staphylococcus aureus, yang sering menjadi penyebab infeksi kronis. Selain itu, senyawa-senyawa ini juga lebih aman digunakan dibandingkan dengan antibiotik sintetis karena memiliki efek samping yang lebih rendah dan tidak berkontribusi pada peningkatan resistensi antimikroba.
Sebagai kesimpulan, limbah agro-pangan dianggap sebagai sumber daya yang berkelanjutan dan kaya akan senyawa bioaktif berharga yang dapat diolah menjadi agen antibiofilm inovatif dan menjanjikan. Pemanfaatan limbah agro-pangan ini tidak hanya membantu mengurangi masalah lingkungan akibat akumulasi limbah tetapi juga menawarkan solusi baru yang lebih aman dan efektif dalam memerangi resistensi antimikroba. Dengan semakin meningkatnya penelitian di bidang ini, diharapkan kita dapat melihat pengembangan lebih lanjut dari agen antibiofilm berbasis limbah agro-pangan, yang akan membawa dampak positif baik bagi industri pangan maupun kesehatan manusia.
Potensi besar dari produk sampingan agro-pangan ini juga dapat mendukung transisi menuju ekonomi sirkular yang lebih berkelanjutan, di mana setiap limbah yang dihasilkan tidak hanya dianggap sebagai masalah, tetapi juga sebagai peluang untuk menciptakan produk-produk inovatif dan ramah lingkungan.
