CASSOWARY volume 9.
: Januari 2026: 99 - 109
ISSN : 2614-8900
E-ISSN : 2622-6545
AProgram Pascasarjana Universitas Papua, https://pasca.
Pigmen aktinomiset: potensi dan pemanfaatannya di berbagai Actinomycete pigments: potential and applications across various fields Widya Esti Purwaningtyas1*.
Siti Sholekha2.
Uci Cahlia3 Program Studi Biologi.
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran.
Kuta Selatan.
Bali 80361.
Indonesia Program Studi S1 Biologi Terapan.
Jurusan Biologi.
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Universitas Lampung.
Jl.
Prof.
Dr.
Sumantri Brojonegoro No.
Bandar Lampung.
Lampung 35141.
Indonesia Program Studi S-1 Biologi.
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Universitas Bengkulu.
Jl.
R Supratman.
Kandang Limun.
Bengkulu 38371.
Indonesia Email : widya_esti@unud.
Disubmit: 20 November 2025, direvisi: 31 Januari 2026, diterima: 31 Januari 2026 Doi : 10.
30862/casowary.
ABSTRACT: Synthetic pigments are increasingly scrutinized due to concerns over toxicity, bioaccumulation, and environmental pollution, which has intensified global interest in natural pigments as safer and more environmentally responsible Among microbial producers, actinomycetes stand out as a highly promising source because they are capable of synthesizing a wide spectrum of pigments, including melanin, prodigiosin, carotenoids, actinorhodin, and other chromogenic metabolites that function not only as coloring agents but also exhibit valuable biological activities such as antimicrobial, antioxidant, photoprotective, and anticancer effects.
These multifunctional properties expand their relevance across numerous fields, including food, cosmetics, textiles, pharmaceuticals, agriculture, and Despite this broad potential, large-scale utilization of actinomycetederived pigments remains constrained by challenges such as low or inconsistent yields, variability in pigment quality, relatively high production costs, and the need for complex downstream purification.
Advances in fermentation optimization, the development of cost-effective substrates, and the application of metabolic and genetic engineering are helping to address these limitations and improve production In this context, the present review aims to provide an overview of pigment types produced by actinomycetes, highlight their functional and industrial applications, and discuss the key obstacles and future prospects for their development as competitive natural colorants.
Keywords: actinomycetes, microbial pigments, natural colorants, bioactivity.
CASSOWARY volume 9.
: Januari 2026: 99 - 109
PENDAHULUAN
Pigmen telah memainkan peran penting dalam perkembangan budaya dan karya seni manusia sejak zaman kuno, sebagaimana terlihat pada lukisan gua prasejarah yang diperkirakan berusia 000 tahun (Diaz et al.
, 2.
Peran tersebut tidak hanya terbatas pada konteks historis dan artistik, tetapi juga berlanjut hingga kehidupan modern.
Kehadiran berbagai aspek keseharian, mulai dari pemilihan pakaian, desain interior rumah, hingga daya tarik visual pada makanan yang kita konsumsi (Rao et al.
, 2.
Seiring meningkatnya kesadaran global mengenai isu keberlanjutan, kekhawatiran tersebut menjadi titik balik yang mendorong pencarian alternatif pewarna yang lebih aman bagi manusia maupun lingkungan.
Tren ini memacu organisme hidup dan senyawa non-toksik yang selaras dengan regulasi modern serta preferensi konsumen terhadap produk ramah lingkungan (Diez et al.
Sumber utama pigmen alami berasal mikroorganisme, termasuk bakteri dan Aktinomiset merupakan kelompok bakteri Gram-positif yang tersebar luas dan heterogen, ditandai dengan morfologi seperti jamur serta kandungan GC yang tinggi (>55 mol %).
Kelompok ini menunjukkan keragaman mensintesis, dan mensekresikan berbagai metabolit primer maupun sekunder (Fernandes et al.
, 2.
Aktinomiset memiliki potensi bioteknologi tinggi karena mampu menghasilkan berbagai pigmen alami.
Organisme ini dapat membentuk pigmen yang tersimpan di dalam miselium atau dilepaskan ke medium, tergantung pada spesies dan kondisi pertumbuhan (Selim et al.
, 2.
Ragam warnanya cukup luas, mulai dari melanin berwarna hitam atau coklat yang Streptomyces glaucescens, karotenoid kuning hingga oranye dari Streptomyces albidoflavus.
Streptomyces actinorhodin berwarna biru yang juga dihasilkan oleh spesies yang sama (Diez et al.
, 2.
Selain Streptomyces, sejumlah genus lain seperti Nocardia.
Thermomonospora.
Microbispora.
Streptosporangium.
Rhodococcus, dan Kitasatospora memproduksi berbagai jenis pigmen dengan karakteristik berbeda (Celedyn et , 2.
Pigmen dari aktinomiset digunakan dalam industri tekstil, pangan, kosmetik, farmasi, pakan ternak, serta berbagai aplikasi lainnya, namun beberapa juga menunjukkan aktivitas biologis penting, termasuk sifat antimikroba, antioksidan, dan antikanker (Venil et al.
, 2.
Pigmen seperti melanin, quinone, violacein, dan indigoidine terbukti antimikroba, sementara kemampuan pigmen lain untuk bertindak sebagai bioindikator dan agen terapeutik semakin memperluas peluang pemanfaatannya.
Dari beragam pigmen bakteri yang telah diidentifikasi, sejumlah di antaranya memiliki karakteristik yang menjanjikan untuk dikembangkan lebih lanjut dalam aplikasi biomedis dan industri Kesehatan (Celedyn et al.
, 2.
Keanekaragaman metabolik dan fleksibilitas produksi inilah yang menjadikan aktinomiset sebagai sumber pigmen alami yang prospektif dan menarik untuk penelitian serta pemanfaatan industri masa depan.
Melalui karakteristik produksi pigmen, variasi metabolit yang dihasilkan, serta potensi aplikasinya pada berbagai sektor industri.
CASSOWARY volume 9.
: Januari 2026: 99 - 109 ulasan ini berupaya memperjelas peran aktinomiset sebagai sumber pigmen alami yang menjanjikan.
Selain itu, kajian ini mengidentifikasi sejumlah tantangan ilmiah dan teknis yang masih pengembangan dan pemanfaatan pigmen mikrobial pada skala yang lebih luas.
PIGMEN
YANG
DIHASILKAN
OLEH AKTINOMISET
Aktinomiset memiliki kemampuan biosintetik sangat luas, termasuk dalam menghasilkan berbagai jenis pigmen dengan warna dan sifat kimia yang beragam.
Keragaman ini tidak hanya mencerminkan kompleksitas metabolisme sekunder mereka, tetapi juga membuka peluang pemanfaatan pigmen tersebut untuk aplikasi industri, pangan, maupun biomedis.
Untuk memberikan gambaran awal mengenai diidentifikasi dari kelompok ini.
Tabel 1 menyajikan rangkuman jenis pigmen yang dihasilkan oleh berbagai spesies Melanin Pigmen melanin yang dihasilkan oleh aktinomiset berwarna coklat hingga Melanin bermuatan negatif, hidrofobik, berat molekul tinggi dengan sifat amorf (Gambar .
(Tarangini and Mishra, 2.
Streptomyces spp.
spesies aktinomiset yang banyak dipelajari dan dilaporkan untuk produksi Klasifikasi pigmen melanin didasarkan oleh komposisi kimianya, pyomelanin, dan allomelanin.
Mayoritas melanin yang dihasilkan oleh mikroba dihasilkan melalui konversi senyawa tyrosine .
alur DOPA) atau malonylcoenzyme A .
alur DHN) dengan bantuan enzim tertentu.
Jalur DOPA diawali dengan konversi tyrosin kemudian produksi prekursor malonyl-coenzyme Mikroorganisme yang menggunakan jalur DOPA lebih disukai untuk sintesis melanin dalam jumlah yang tinggi (Toledo et al.
, 2.
Gambar 1.
Struktur kimia dari Melanin (ChemSketc.
Prodigiosin Prodigiosin ditandai oleh struktur pirolildipirometena yang umum (Gambar Undesil prodigiosin, streptorubin B, metasikloprodigiosin termasuk ke dalam pigmen prodigiosin (Stankovic et al.
Mekanisme sintesis prodigiosin sangat kompleks dan melibatkan banyak Prodigiosin dilaporkan memiliki beberapa aktivitas biologis penting yang bermanfaat, seperti imunosupresif dan Selain itu, prodigiosin juga dapat diaplikasikan di industri tekstil dan kosmetik (Mnif et al.
, 2.
Karotenoid Pigmen karotenoid yang dihasilkan oleh aktinomiset dapat berwarna kuning, oranye, hingga merah.
Karotenoid yang dihasilkan oleh genus Streptomyces dapat berupa senyawa likopen, -karoten, dan astaxanthin (Gambar .
(Sandmann et , 2.
Karotenoid dikenal luas karena sifat antioksidannya, fungsi fotoprotektif, sebagai molekul struktural, serta memodulasi fluiditas membran (Maoka Biosintesis karotenoid merupakan CASSOWARY volume 9.
: Januari 2026: 99 - 109 proses kompleks yang diatur oleh jalurjalur rumit yang melibatkan berbagai enzim dan gen regulator.
Jalur-jalur sintesis karotenoid telah dipelajari secara ekstensif pada beragam organisme, mulai dari bakteri, cendawan, hingga tumbuhan tingkat tinggi (Yuan et al.
, 2.
Gambar 2.
Struktur kimia dari prodigiosin (ChemSketc.
penelitian genetika serta biokimia metabolisme sekunder.
Senyawa ini memiliki tiga sifat kimia yang menonjol.
Salah satunya adalah karakter warna yang berubah sesuai dengan kondisi pH.
Selain itu, actinorhodin memiliki aktivitas redoks yang memungkinkannya berperan dalam reaksi siklus redoks.
Lebih lanjut, penelitian in vitro menunjukkan bahwa actinorhodin mampu bertindak sebagai organokatalis pada reaksi oksidatif, dengan memfasilitasi reaksi antara Lasam askorbat dan L-sistein yang menghasilkan hidrogen peroksida (HCCOCC).
Lebih lanjut, aktinorhodin juga dianggap sebagai model yang ideal untuk mengidentifikasi regulator yang berperan dalam produksi antibiotik (Mak and Nodwell, 2017.
Xu et al.
, 2.
APLIKASI
PIGMEN
DARI
AKTINOMISET
Aktinomiset termasuk kedalam mikroba yang memiliki nilai bioteknologi yang tinggi karena menghasilkan metabolit khusus dengan spektrum bioaktivitas yang luas.
Pigmen yang berasal dari aktinomiset menarik karena berpotensi untuk digunakan dalam makanan, kosmetik, tekstil, dan farmasi.
Potensi yang dimiliki oleh aktinomiset terletak pada kemampuannya untuk tumbuh pada substrat terbarukan dengan sifanya yang biodegradable, berbeda dengan pigmen sintetis (Sarmiento-Tovar et al.
, 2.
Gambar 3.
Struktur kimia dari 6 senyawa karotenoid (Ellison et al.
, 2.
Aktinorhodin Aktinorhodin merupakan metabolit sekunder berwarna biru yang dihasilkan oleh S.
coelicolor dan telah banyak dimanfaatkan sebagai model utama dalam Gambar 4.
Struktur kimia dari actinorhodin (ChemSketc.
CASSOWARY volume 9.
: Januari 2026: 99 - 109 Tabel 1.
Beberapa jenis pigmen yang dihasilkan oleh aktinomiset Aktinomiset Streptomyces Sumber Pigmen Tanah Melanin Streptomyces sp.
Sedimen Laut Melanin Nocardiopsis sp.
Sedimen Laut Melanin Streptomyces NSS-3 Streptomyces sp.
strain WMALM31 Streptomyces Streptomyces strain JAR6 Streptomyces sp.
VITGV38
Gordonia amicalis HS-11 Streptomyces Tanah Tanah Melanin Prodigiosin Potensi Menghambat aflatoxin B1 Antioksidan Antibakteri, antibiofilm, antiquorum sensing Aktivitas Antioxidan dan Air laut, sedimen dan jaringan hewan Prodigiosin Sampel serasah daun Undecylprodig Antibakteri, makanan dan Antibakteri dan Karotenoid Tomat (Lycopersicon Tanah terkontaminasi Tanah Pigmen Aktinomiset sebagai Pewarna Alami Pewarna banyak digunakan di berbagai industri seperti tekstil, makanan, cat, kosmetik, dan farmasi serta berperan dalam memberikan tampilan menarik pada produk.
Dalam industri makanan, pewarna yang digunakan sebagai bahan tambahan memiliki peran penting karena berkaitan dengan masalah keamanan serta dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh pigmen buatan dan sintetis yang Pigmen alami yang berasal cenderung lebih aman dibandingkan pewarna sintetik.
Pigmen alami yang diproduksi oleh aktinomiset memiliki efek sitotoksik yang sangat rendah dan kemungkinan dapat digunakan dalam industri makanan serta farmasi sebagai agen pewarna alami (Parmar and Singh Karotenoid Mirip Anthraquinone Aktivitas Aktivitas Referensi Shaaban et al.
, 2013
Sheefaa and Shivaperumal, 2022 Kamarudheen et al.
El-Zawawy et al.
Sajjad et al.
, 2018
Ramesh et al.
, 2020
Abraham and Chauhan, 2018 Pattapulavar et al.
Sowani et al.
, 2016
Zhou et al.
, 2024
Penggunaan ekstrak pigmen dari aktinomiset dilaporkan oleh Ramesh et , .
menggunakan Streptomyces Penelitian tersebut menggunakan ekstrak pigmen sebagai pewarna makanan agar jelly dengan jangka waktu penyimpanan selama beberapa bulan pada suhu 4 CC.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa agar jelly yang diwarnai dengan pigmen dapat bertahan hingga 3 bulan tanpa ada reduksi warna.
Potensi yang dimiliki oleh pigmen aktinomiset sebagai pewarna dalam industri tekstil beberapa sudah Nuanjohn et al.
, .
melaporkan Streptomyces gramineus TBRC 15927 sebagai strain pertama yang bisa menghasilkan aktinomisin dan memiliki potensi dipakai untuk mewarnai kain sutra sekaligus memberi efek antibakteri pada kain tersebut.
Pigmen violet yang diproduksi oleh Streptomyces DP6 memiliki potensi untuk menjadi pewarna pakaian pada CASSOWARY volume 9.
: Januari 2026: 99 - 109 jenis bahan kain wol dan sutra.
Ekstrak pigmen yang diujikan secara langsung dengan mengaplikasikan pada kain wol dan sutra menunjukkan hasil terbaik pada kain wol dibandingkan kain sutra.
Perbedaan hasil warna yang diperoleh disebabkan karena sifat amfoter yang dimiliki kain wol (Sharma et al.
, 2.
Pigmen Aktinomiset dalam Bidang Kesehatan Tren penelitian terkait pigmen aktinomiset telah berkembang dalam beberapa tahun terakhir.
Potensi yang dimilikinya dalam berbagai aplikasi telah diteliti untuk dikembangkan dalam bidang kesehatan.
Aktinomiset diketahui sebagai salah satu produsen utama antioksidan, terapi antikanker, dan aplikasi dibidang kesehatan lainnya (Cheema et al.
, 2.
Pigmen seperti astaxanthin, karotenoid, melanin, indigoidin, flavin, dan kuinon terbukti memiliki efektivitas serta potensi aplikasi klinis dalam pengobatan berbagai penyakit.
Pigmen tersebut juga dilaporakan memiliki sifat sebagai senyawa antibiotik, antikanker, dan imunosupresif.
Beberapa laporan terkait potensi dari pigmen aktinomiset dalam bidang kesehatan telah dilaporkan (Tabel .
Antibiotik merupakan produk Streptomyces.
Hampir dari setengah spesies Streptomyces yang berhasil diisolasi telah diidentifikasi sebagai Genus Streptomyces merupakan podusen dari antibiotik seperti streptomisin dan deptomisisn yang banyak digunakan dalam bidang kesehatan (Waters and Tadi 2.
Pigmen aktinomiset juga telah banyak dilaporkan memiliki aktivitas Penelitian Aqlinia et al.
menggunakan melanin yang diekstrak dari Micromonospora fulva HV6 dan Streptomyces tendae NTB15 menunjukkan aktivitas antioksidan saat diujikan menggunakan 2,2-difenil-1pikrilhidrazil (DPPH) dan 2,2'-azino-bis .
-ethylbenzo thiazoline-6-sulfonic aci.
(ABTS).
Selain itu, isolat Streptomyces lasalocidi NTB 42 yang eumelanin juga dilaporkan memiliki aktivitas antioksidan dan fotoprotektan terhadap UV-C dan UV-B secara in vivo Schizosaccharomyces pombe ARC039 (Asril et al.
, 2.
Pigmen Aktinomiset dalam Industri Kosmetik Pigmen dari mikroba dapat digunakan dalam industri kosmetik.
Pigmen yang paling penting dalam industri kosmetik seperti melanin, berperan besar dalam melindungi kulit dari radiasi UV.
Melanin diproduksi oleh Aspergillus fumigatus.
Vibrio cholerae.
Cryptococcus Colletotrichum Alteromonas nigrifaciens, serta sebagian besar spesies Streptomyces (Rao et al.
El-Naggar and El-Ewasy 2.
Penelitian Asril et al.
melaporkan efek fotoprotektif dari Streptomyces sp.
NTB 42 terbukti sangat efektif, sehingga berpotensi besar untuk diaplikasikan dalam industri kosmetik, khususnya sebagai bahan utama dalam formulasi tabir surya.
Salah satu jenis melanin yaitu eumelanin merupakan molekul polimer yang terbentuk melalui proses polimerisasi senyawa fenolik, sehingga memiliki struktur cincin aromatik khas yang membuatnya efektif dalam melindungi dari radiasi sinar UVB dan UVA, menetralisir radikal bebas, serta mengikat ion logam (Le et al.
CASSOWARY volume 9.
: Januari 2026: 99 - 109 Selain itu, melanin memiliki kompatibilitas tinggi dengan bahan biologis dan tingkat toksisitas yang rendah (Kraseasintra et al.
, 2.
sehingga memiliki potensi besar untuk dikembangkan dalam bidang farmasi dan kosmetik (Tran-Ly et al.
, 2.
Tabel 2.
Pigmen aktinomiset yang berpotensi dalam bidang kesehatan No Spesies Pigmen Aktivitas Biologis Referensi 1 Streptomyces sp.
BSE6.
Prodigiosin Antibakteri Ramesh et al.
Antioksidan Micromonospora chalcea HV11.
Hijau-kehitaman Antibakteri Mesrian et al.
Micromonospora tulbaghiae SCA54.
Orange Toksisitas Prodigiosin Antioksidan Streptomyces yangpuensis ARK19 Antibakteri Purwaningtyas 2022 Streptomyces polychromogenes ARK86 Karotenoid Antikanker 4 Streptomyces sp.
Pigmen coklat Antimikroba Kazi et al.
Antibakteri 5 Streptomyces tunisiensis W4MT573222 Pigmen hijau Ibrahim et al.
Antijamur Antibakteri 6 Gordonia terrae JSN1.
Karotenoid Sholekha et al.
Antijamur 7 Streptomyces lasalocidi NTB 42 Eumelanin Antioksidan Asril et al.
, 2025
8 Micromonospora sp.
Melanin Antioksidan Aqlinia et al.
Antioksidan 9 Arthrobacter sp.
kuning-orange Girma et al.
Antibakteri 10 S.
coelicolor M510
Aktinorhodin
Antibakteri Mak and Nodwell, 2017
KESIMPULAN
Aktinomiset merupakan sumber pigmen alami yang penting karena mampu menghasilkan beragam senyawa berwarna seperti melanin, prodigiosin, dan karotenoid yang memiliki fungsi sebagai pewarna sekaligus menunjukkan aktivitas biologis yang bermanfaat bagi berbagai sektor industri.
Pigmen ini telah terbukti memiliki potensi aplikasi dalam bidang pangan, tekstil, kosmetik, kesehatan, dan berbagai bidang lain yang membutuhkan bahan pewarna yang aman serta memiliki nilai fungsional tambahan.
Meskipun demikian, pemanfaatannya dalam skala besar masih menghadapi beberapa kendala seperti rendahnya rendemen, variasi kualitas produksi, kebutuhan pemurnian lanjutan, serta biaya proses yang relatif tinggi.
Berbagai pendekatan seperti optimasi media kultur, penggunaan bahan baku murah, dan pengembangan strain unggul terus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi produksi pigmen.
Dengan perkembangan teknologi biologi molekuler dan pemahaman yang semakin mendalam mengenai jalur metabolik aktinomiset, prospek pengembangan pigmen alami dari kelompok mikroorganisme ini diperkirakan akan semakin luas dan relevan sebagai alternatif yang lebih aman dan lebih ramah lingkungan dibandingkan pigmen sintetis.
DAFTAR PUSTAKA