KAJIAN SIFAT FISIK-MEKANIK DAN

ANTIBAKTERI PLASTIK KITOSAN

TERMODIFIKASI KOLAGEN LIMBAH SISIK IKAN

KAKAP MERAH

Skripsi

Disusun sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Sains

Program Studi Kimia

oleh

Andy Octavian

4311411027

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2015

ii

PERNYATAAN

Saya menyatakan bahwa skripsi ini bebas plagiat, dan apabila di kemudian hari

terbukti terdapat plagiat dalam skripsi ini, maka saya bersedia menerima sanksi

sesuai ketentuan peraturan perundang-undangan.

Semarang, 7 Desember 2015

Andy Octavian

4311411027

iii

PERSETUJUAN PEMBIMBING

Skripsi ini telah disetujui oleh pembimbing untuk diajukan dihadapan sidang

Panitia Ujian Skripsi Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan

Alam, Universitas Negeri Semarang.

Semarang, 5 Oktober 2015

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. F.Widhi Mahatmanti, M.Si Nuni Widiarti, S.Pd, M.Si

NIP. 196912171997022001 NIP. 197810282006042001

iv

PENGESAHAN

Skripsi yang berjudul

Kajian Sifat Fisik-Mekanik dan Antibakteri Plastik Kitosan Termodifikasi

Kolagen Limbah Sisik Ikan Kakap Merah

disusun oleh

Andy Octavian

4311411027

telah dipertahankan di hadapan sidang Panitia Ujian Skripsi FMIPA UNNES pada

tanggal 29 Oktober 2015

Panitia:

Ketua Sekretaris

Prof. Dr. Zaenuri, S.E., M.Si., Akt. Dra. Woro Sumarni, M.Si

NIP. 196412231998031001 NIP. 196507231993032001

Ketua Penguji

Ella Kusumastuti, S.Si, M.Si.

NIP. 198212142009122004

Anggota Penguji/ Anggota Penguji/

Pembimbing I Pembimbing II

Dr. F.Widhi Mahatmanti, M.Si Nuni Widiarti, S.Pd, M.Si

NIP. 196912171997022001 NIP. 197810282006042001

v

MOTTO

Sebaik-baik manusia diantaramu adalah yang paling banyak manfaatnya bagi

orang lain. (HR. Bukhari)

Life is like riding bicycle, to keep your balance you must keep moving. (Albert

Enstein)

Kesalahan akan membuat orang belajar dan menjadi lebih baik.

Sehebat apapun kesuksesan anda, anda bukan apa-apa tanpa orang lain.

PERSEMBAHAN

Untuk Bapakku Suhud dan Ibukku Honiah

Adik-adikku Any Rizkia Putri dan Achmad Azka Azizi

Teman-teman Kimia angkatan 2011

vi

PRAKATA

Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT

atas limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

Skripsi dengan judul Kajian Sifat Fisik-Mekanik dan Antibakteri Plastik Kitosan

Termodifkasi Kolagen Limbah Sisik Ikan Kakap merah.

Pada kesempatan kali ini, penulis menyampaikan terima kasih kepada

semua pihak yang telah membantu, baik dalam penelitian maupun penyusunan

Skripsi. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:

1. Dekan Fakultas Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas

Negeri Semarang

2. Ketua Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Semarang

3. Dr. F. Widhi Mahatmanti, S.Si, M.Si selaku Dosen Pembimbing I yang telah

memberikan arahan dan bimbingan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan

4. Nuni Widiarti, S.Pd, M.Si selaku Dosen Pembimbing II yang telah

memberikan bimbingan dan motivasi sehingga skripsi ini menjadi lebih baik

5. Ella Kusumastuti, S.Si, M.Si selaku Dosen Penguji utama yang telah

memberikan motivasi dan pengararahanya dalam penyempurnaan skripsi

6. Kasmui, M.Si selaku Dosen Wali yang telah memberikan arahan selama

penulis mengikuti perkuliahan

7. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Kimia FMIPA UNNES yang memberikan bekal

ilmu kepada penulis selama menjalani studi

vii

8. Kedua orangtua serta keluarga atas doa dan motivasinya sehingga penulis dapat

menyelesaikan studi

9. Seluruh Laboran Laboratorium Kimia FMIPA UNNES atas bantuannya selama

pelaksaan penelitian

10. Bapak Suntoro dari CV. Totale Karya yang telah menyediakan sisik ikan kakap

merah sebagai bahan baku penelitian

11. Sahabat-sahabatku dari rombel 1 kimia terutama Nico Aditya Wijaya, Prasetyo

Bayu Aji dan Okky Setyo Priambodho

12. Teman-teman dari Computational Chemistry Club yang telah memberikan

saya banyak ilmu di bidang komputer

13. Teman-teman kos Triha yang selalu menemani dan menyemangati selama

proses penyusunan skripsi

14. Semua pihak yang terkait yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang

telah membantu dalam penyusunan Skripsi ini.

Demikian ucapan terima kasih dari penulis, mudah-mudahan skripsi ini

dapat member manfaat bagi pembacanya.

Semarang, September 2015

Penulis

viii

ABSTRAK

Octavian, A. 2015. Kajian Sifat Fisik-Mekanik dan Antibakteri Plastik Kitosan

Termodifikasi Kolagen Limbah Sisik Ikan Kakap Merah. Skripsi, Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang.

Pembimbing Utama Dr. F. Widhi Mahatmanti, M.Si dan Pembimbing

Pendamping Nuni Widiarti, M.Si.

Banyaknya limbah dari industri pengolahan ikan yang dibuang langsung

ke perairan dapat menimbulkan pencemaran lingkungan. Masalah tersebut dapat

diatasi dengan mengolah limbah ikan menjadi kolagen. Salah satu ikan yang

memiliki banyak kandungan kolagen adalah ikan kakap merah. Pada penelitian

ini dilakukan ekstraksi kolagen dari sisik ikan kakap merah dengan

menggunakan larutan asam asetat 1 M. Pembuatan plastik kitosan termodifikasi

kolagen dilakukan dengan variasi kitosan : kolagen 1:0, 2:1, 1:1 dan 1:2 (w/w).

Plastik kitosan termodifikasi kolagen dikarakterisasi sifat fisik-mekaniknya

yang meliputi kuat tarik, persen perpanjangan, modulus elastisitas, penyerapan

air (swelling), gugus fungsi dan sifat antibakteri. Kolagen hasil ekstraksi dari

sisik ikan kakap merah memiliki nilai rendemen sebesar 16,79 % dengan kadar

air 6,82 % dan kadar protein 71,26 %. Sifat fisik-mekanik plastik kitosan-

kolagen paling optimum terdapat pada variasi 2:1 dengan kuat tarik sebesar

8,587 MPa, persen perpanjangan sebesar 3,83 %, modulus elastisitas sebesar

2,289 MPa dan nilai swelling sebesar 361,753 %. Bertambahnya kolagen

menyebabkan kuat tarik plastik menjadi menurun, persen perpanjangan

meningkat, modulus elastisitas menurun dan persen penyerapan air menurun.

Identifikasi gugus fungsi menunjukkan bahwa kitosan dan kolagen membentuk

ikatan hidrogen yang terjadi antara gugus (NH3+) kitosan dan gugus (-COO-)

kolagen. Sifat antibakteri paling baik terdapat pada plastik kitosan-kolagen

variasi 1:2 dengan zona hambat pada bakteri Escherichia coli sebesar 2 mm dan

pada bakteri Staphylococcus aureus sebesar 3 mm. Hal ini menunjukkan bahwa

sifat fisik-mekanik tidak terlalu berpengaruh pada sifat antibakteri plastik

kitosan-kolagen.

Kata Kunci: plastik, kitosan, kolagen, antibakteri, fisik-mekanik

ix

ABSTRACT

Octavian, A. 2015. Study of Physical-Mechanical and Antibacterial Properties

Chitosan Film Modified with Collagen Fish Scale Waste Red Snapper. Final

Project, Department of Chemistry Faculty of Mathematics and Natural Sciences,

Semarang State University. First advisor Dr. F. Widhi Mahatmanti, M.Si and

Second advisor Nuni Widiarti, M.Si.

The amount of waste from the fish processing industry that are discharged

directly into the waters can cause environmental pollution. To overcome these

problems, it can be conduct by processing the fish waste into collagen. One of

the fish that have a lot of collagen content is the red snapper. This research was

conducted on extraction of collagen from fish scales red snapper. Collagen was

extracted using solution of acetic acid 1 M. Chitosan film modified collagen is

prepared with variation of chitosan : collagen 1:0, 2:1, 1:1 and 1:2 (w/w).

Chitosan film modified collagen characterized on physical-mechanical

properties that include tensile strength, percent elongation, modulus elasticity,

water absorption (swelling), functional group and antibacterial properties.

Collagen extracted from fish scales red snapper has value yield of 16.79% with

water content of 6.82% and 71.10% protein content. The most optimum

physical-mechanical properties of chitosan-collagen film found at variations of

2:1 with a tensile strength of 8.587 MPa, elongation at break of 3.83%, modulus

elasticity of 2.289 MPa and swelling value of 361.753%. Increased collagen

causes tensile strength film is lowered, elongation at break increases, modulus

elasticity decreases and percent water absorption decreased. Identification of

functional groups showed that chitosan and collagen film form a hydrogen

bonding that occurs between (NH3+) groups of chitosan and (-COO-) groups of

collagen. Most excellent antibacterial properties found in chitosan-collagen film

variations of 1:2 with inhibition zone on Escherichia coli at 2 mm and

Staphylococcus aureus at 3 mm. This indicates that physical-mechanical

properties not affecting the antibacterial properties of chitosan-collagen film.

Keyword: film, chitosan, collagen, antibacterial, physical-mechanical

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN ....................................................... ii

PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................................. iii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................... v

PRAKATA ........................................................................................................ vi

ABSTRAK ........................................................................................................ viii

DAFTAR ISI ..................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiv

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xv

BAB

1. PENDAHULUAN ........................................................................................ 1

1.1. Latar Belakang ....................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah .................................................................................. 6

1.3. Tujuan Penelitian .................................................................................... 6

1.4. Manfaat Penelitian .................................................................................. 6

2. TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................. 8

2.1 Kitosan ................................................................................................... 8

2.1.1 Sumber dan Mutu Kitosan ............................................................ 9

2.1.2 Sifat-Sifat Kitosan ......................................................................... 10

2.1.3 Kitosan Sebagai Zat Antibakteri ................................................... 12

2.2 Kolagen .................................................................................................. 15

2.2.1 Sintesis Kolagen ........................................................................... 17

xi

2.2.2 Struktur Kolagen ........................................................................... 18

2.2.3 Pemanfaatan Kolagen ................................................................... 20

2.3 Ikan Kakap Merah .................................................................................. 21

2.3.1 Sisik Ikan Kakap Merah ............................................................... 23

2.4 Mutu Kolagen ........................................................................................ 25

2.5 Karakterisasi Plastik Kitosan-Kolagen .................................................. 25

2.5.1 Uji Gugus Fungsi dengan FT-IR .................................................. 25

2.5.2 Uji Kuat Tarik (Tensile Strenght) ................................................. 27

2.5.3 Uji Penyerapan Air (Swelling) ...................................................... 28

2.5.4 Uji Antibakteri .............................................................................. 30

3. METODE PENELITIAN ........................................................................... 32

3.1 Lokasi Penelitian .................................................................................... 32

3.2 Populasi dan Sampel .............................................................................. 32

3.3 Variabel Penelitian ................................................................................. 32

3.3.1 Variabel Bebas .............................................................................. 32

3.3.2 Variabel Terikat ............................................................................ 32

3.3.3 Variabel Terkontrol ....................................................................... 33

3.4 Alat dan Bahan ....................................................................................... 33

3.4.1 Alat ................................................................................................ 33

3.4.2 Bahan ............................................................................................ 33

3.5 Prosedur Kerja ........................................................................................ 34

3.5.1 Ekstraksi Kolagen dari Sisik Ikan Kakap Merah .......................... 34

3.5.2 Uji Kadar Air Kolagen .................................................................. 34

3.5.3 Uji Kadar Protein Kolagen ........................................................... 35

3.5.4 Pembuatan Plastik Kolagen-Kitosan ............................................ 35

3.5.5 Uji Gugus Fungsi Plastik Kitosan-Kolagen .................................. 36

3.5.6 Uji Kuat Tarik Plastik Kitosan-Kolagen ....................................... 36

3.5.7 Uji Penyerapan Air (Swelling) ...................................................... 37

3.5.8 Preparasi Medium NA .................................................................. 37

3.5.9 Deteksi Aktivitas Antibakteri dengan Metode Difusi Agar .......... 38

3.6 Metode Analisis Data ............................................................................. 38

xii

3.6.1 Jenis Data ...................................................................................... 38

3.6.2 Analisis Data ................................................................................. 39

4. PEMBAHASAN ........................................................................................... 40

4.1 Hasil Ekstraksi Kolagen dari Limbah Sisik Ikan Kakap Merah ............ 40

4.2 Karakterisasi Kolagen ............................................................................ 41

4.2.1 Uji Gugus Fungsi Kolagen ........................................................... 41

4.2.2 Uji Kadar Air Kolagen .................................................................. 43

4.2.3 Uji Kadar Protein Kolagen ........................................................... 44

4.3 Hasil Sintesis Plastik Kitosan-Kolagen .................................................. 45

4.4 Karakterisasi Plastik Kitosan-Kolagen .................................................. 47

4.4.1 Uji Gugus Fungsi Plastik Kitosan-Kolagen .................................. 47

4.4.2 Uji Kuat Tarik (Tensile Strenght) ................................................. 50

4.4.3 Uji Penyerapan Air (Swelling) ...................................................... 54

4.4.4 Uji Antibakteri .............................................................................. 56

5. PENUTUP .................................................................................................... 62

5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 62

5.2 Saran ....................................................................................................... 62

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 64

LAMPIRAN ................................................................................................. 71

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Spesifikasi mutu kitosan ........................................................................... 9

2.2 Zona hambat kitosan (mm) terhadap aktivitas antibakteri ........................ 13

2.3 Pemanfaatan Kolagen ................................................................................ 21

2.4 Standar mutu kolagen berdasarkan SNI 8076:2014 .................................. 25

4.1 Hasil karakterisasi FTIR kolagen sisik ikan kakap merah ........................ 42

4.2 Kadar air dari kolagen hasil ekstraksi ....................................................... 43

4.3 Hasil karakterisasi FTIR plastik kitosan-kolagen ..................................... 46

4.4 Hasil uji kuat tarik plastik kitosan-kolagen ............................................... 50

4.5 Data penyerapan air (swelling) plastik kitosan-kolagen ........................... 54

4.6 Data hasil uji antibakteri plastik kitosan-kolagen ..................................... 57

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

2.1 Struktur kimia kitosan ............................................................................... 8

2.2 Struktur kolagen dengan urutan asam amino (Hyp-Gly-Pro-Hyp) ........... 16

2.3 Struktur triple helix kolagen ..................................................................... 19

2.4 Urutan asam amino pada rantai prokolagen .............................................. 19

2.5 Ikatan yang terjadi antar rantai asam amino prokolagen .......................... 20

2.6 Ikan Kakap Merah (Lutjanus sp) .............................................................. 22

2.7 Jenis Sisik Ikan ........................................................................................... 24

4.1 Kolagen kering .......................................................................................... 40

4.2 Spektra infrared kolagen ............................................................................ 42

4.3 Pencetakan plastik kitosan kolagen 1:0 (A), 1:1 (B), 2:1 (C), 1:2 (D) ...... 46

4.4 Plastik kitosan kolagen 1:0 (A), 2:1 (B), 1:1 (C), 1:2 (D) ........................ 46

4.5 Spektra infrared plastik kitosan-kolagen ................................................... 47

4.6 Grafik kuat tarik plastik kitosan-kolagen .................................................. 51

4.7 Grafik persen perpanjangan plastik kitosan kolagen ................................ 52

4.8 Grafik modulus elastisitas plastik kitosan kolagen ................................... 53

4.9 Grafik penyerapan air pada plastik kitosan-kolagen ................................. 54

4.10 Hasil uji antibakteri plastik kitosan-kolagen ............................................. 58

4.11 Peptidoglikan dan asam amino penyusun dinding sel bakteri .................. 60

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Diagram Alir Penelitian ................................................................................. 71

2. Pembuatan Larutan ........................................................................................ 77

3. Perhitungan Pembuatan Larutan ................................................................... 78

4. Perhitungan Rendemen Kolagen ................................................................... 79

5. Perhitungan Kadar Air ................................................................................... 79

6. Perhitungan Kadar Protein ............................................................................ 80

7. Perhitungan Kuat Tarik Plastik Kitosan-Kolagen ......................................... 81

8. Perhitungan Uji Penyerapan Air (Swelling) .................................................. 84

9. Data Uji Antibakteri ...................................................................................... 85

10. Hasil Uji FTIR Plastik Kitosan-Kolagen ....................................................... 85

11. Data Hasil Uji Kuat Tarik ............................................................................. 88

12. Hasil Uji Antibakteri ..................................................................................... 90

13. Dokumentasi Penelitian ................................................................................. 91

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kitosan merupakan polimer kationik yang bersifat nontoksik,

biodegradable dan biocompatible sehingga digunakan secara luas dalam bidang

pengobatan terutama menjadi bahan penting dalam aplikasi farmasi (Berger, dkk,

2004). Kitosan juga memperlihatkan aktivitas biologi seperti hypocholesterolemic,

antimikroba, dan antijamur (Rhoades & Roller, 2000). Sumber kitosan sangat

melimpah di alam terutama dari hewan golongan crustaceans seperti udang dan

kepiting. Negara Indonesia sangat melimpah akan hasil udang dan limbah cangkang

udang yang dihasilkan dalam jumlah sangat banyak tapi kurang termanfaatkan

dengan baik. Melimpahnya sumber kitosan ini dapat dijadikan alternatif untuk

bahan dasar produksi bahan antibakteri yang ramah lingkungan dan tidak toksik

sehingga pada akhirnya dapat memenuhi kebutuhan tekstil antibakteri di dalam

negeri tanpa impor dan mencemari lingkungan (Candra, 2008).

Kitosan dan derivatnya memiliki kemampuan antibakteri dan antijamur,

seperti yang telah dibuktikan dalam beberapa penelitian. Hal ini membuat kitosan

dapat dimanfaatkan di berbagai bidang biokimia, obat-obatan atau farmakologi,

pangan dan gizi, pertanian, mikrobiologi, penanganan air limbah, industri-industri

kertas, tekstil membran atau film, kosmetik dan lain sebagainya. Kitosan sangat

berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan antimikroba karena mengandung enzim

lisosim dan gugus amino polisakarida yang dapat menghambat pertumbuhan

2

mikroba. Kemampuan dalam menekan pertumbuhan bakteri disebabkan kitosan

memiliki gugus amino bebas yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri dan

kapang (Eriawan, 2010).

Mekanisme antibakteri yang mungkin terjadi yaitu molekul kitosan memiliki

kemampuan untuk berinteraksi dengan senyawa pada permukaan sel bakteri

kemudian teradsorbsi membentuk semacam layer (lapisan) yang menghambat

saluran transportasi sel sehingga sel mengalami kekurangan substansi untuk

berkembang dan mengakibatkan matinya sel. Selain telah memenuhi standar secara

mikrobiologi ditinjau dari segi kimiawi juga aman karena dalam prosesnya kitosan

cukup dilarutkan dengan asam asetat encer 1% atau asam laktat 1% sehingga

membentuk larutan kitosan homogen yang relatif lebih aman (Eriawan, 2010). Sifat

antibakteri pada kitosan cukup baik tetapi memiliki sifat penyerapan air yang

kurang baik. Penyerapan air yang terlalu banyak menyebabkan sifat antibakteri

pada kitosan tidak dapat bertahan lama karena air yang diserap akan menjadi media

bagi mikroba untuk cepat berkembang biak (Sumarto, 2008). Salah satu material

organik yang dapat memperbaiki sifat penyerapan air pada kitosan adalah kolagen.

Kolagen merupakan senyawa kompleks yang banyak diaplikasikan pada

industri makanan, kosmetik, biomedis dan industri farmasi. Pada kosmetik, kolagen

digunakan untuk mengurangi keriput pada wajah atau dapat disuntikkan ke dalam

kulit untuk menggantikan jaringan kulit yang telah hilang. Pada biomedis, kolagen

digunakan sebagai sponges untuk luka bakar, benang bedah, agen hemostatik,

penggantian atau substitusi pada pembuluh darah dan katup jantung tiruan. Pada

industri farmasi kolagen digunakan sebagai drug carrier yaitu : mini-pellet dan

3

tablet untuk penghantaran protein, formulasi gel pada kombinasi dengan liposom

untuk sistem penghantaran terkontrol, bahan pengkontrol untuk penghantaran

transdermal, dan nanopartikel untuk penghantaran gen (Lee dkk, 2001).

Sumber utama kolagen sampai saat ini hanya terbatas dari hewan ternak

terutama kulit sapi dan babi. Namun, akhir-akhir ini ditemukan hewan ternak

terinfeksi penyakit bovine spongiform encelopathy (BSE), sehingga perlu dicari

sumber alternatif contohnya yaitu dari sisik ikan. Kolagen banyak dimanfaatkan

dalam bidang medis dan kosmetik. Meskipun gel yang dihasilkan kolagen ikan

bukan merupakan gel yang kuat, tetapi dapat digunakan dengan baik untuk aplikasi

industri, contohnya seperti mikroenkapsulasi dan edible film (Mahrus, dkk, 2010).

Dewasa ini, sudah banyak dilakukan penelitian kolagen yang diproduksi dari

limbah ikan sebagai bahan bakunya. Kandungan kolagen pada ikan dapat diperoleh

dari bagian kulit, sisik dan tulangnya. Berdasarkan penelitian Nagai & Suzuki,

(2000), komponen yang terdapat pada sisik ikan antara lain adalah 70% air, 27%

protein, 1% lemak, dan 2% abu. Salah satu ikan yang banyak diproduksi di

Indonesia adalah ikan kakap. Ikan kakap merah memiliki sisik yang keras sehingga

kandungan kolagen didalamnya cukup besar. Sisik ikan kakap merah mengandung

kolagen sekitar 20%, oleh karena itu banyak penelitian terdahulu mengungkapkan

bahwa sisik ikan kakap merah berpotensi untuk digunakan sebagai alternatif bahan

baku kolagen (Sari, dkk, 2012).

Pengolahan sisik ikan kakap merah menjadi kolagen juga merupakan upaya

untuk menanggulangi pencemaran limbah dari kegiatan industri pengolahan ikan

umumnya selalu menghasilkan limbah dalam jumlah yang besar, limbah tersebut

4

kebanyakan berupa kepala, insang, isi perut, tulang, sirip, kulit dan sisik. Sumber

kolagen pada ikan banyak terdapat pada kulit dan sisiknya. Sisik ikan yang biasanya

dibuang begitu saja dapat diolah menjadi kolagen (Mahrus, dkk, 2010).

Kolagen memegang peranan yang sangat penting pada setiap tahap proses

penyembuhan luka. Kolagen mempunyai kemampuan antara lain homeostasis,

interaksi dengan trombosit, interaksi dengan fibronektin, meningkatkan eksudasi

cairan, meningkatkan komponen seluler, meningkatkan faktor pertumbuhan dan

mendorong proses fibroplasia dan terkadang pada proliferasi epidermis (Triyono,

2005). Kolagen saja belum cukup untuk penyembuh luka karena belum memiliki

sifat antibakteri yang baik. Salah satu bahan yang dapat dikombinasikan adalah

kitosan, karena kitosan memiliki sifat antibakteri yang baik.

Pembuatan polimer biomedis banyak mengalami kemajuan. Persyaratan

utama untuk polimer biomedis antara lain harus bersifat non toksik, tidak

menyebabkan alergi, mudah disterilkan, mempunyai sifat mekanik yang memadai,

kuat, elastis, awet (durability) dan biocompatibility (kesesuaian alami). Persyaratan

utama dari tekstil medis tergantung dari penggunaannya, antara lain daya serap,

kekuatan, elastis, kehalusan, dan biodegradasi. Serat alam yang memegang peranan

penting dalam rencana baru di bidang antibakteri antara lain kolagen dan kitosan.

Saat ini, pembuatan kitosan sebagai antibakteri untuk keperluan medis dan

keperluan khusus lainnya sangat tergantung pada kebutuhan masyarakat akan

produk tersebut di masa yang akan datang (Mutia, 2009).

Kitosan-kolagen memiliki potensi yang besar di bidang biomaterial, terutama

diaplikasikan di farmasi dan medis (Ramasamy & Annaian, 2014). Saat ini kitosan-

5

kolagen banyak dikembangkan untuk aplikasi antibakteri, penutup luka, dan obat

regeneratif. Obat generatif ini digunakan secara tissue engineering yang merupakan

usaha untuk memperbaiki atau meregenerasi jaringan yang rusak dengan

menggunakan kombinasi dari sel yang berasal dari udang dan ikan (Yu, dkk, 2013),

Menurut (Hu, dkk, 2004) kitosan yang dimodifikasi kolagen tidak hanya bagus

sebagai antibakteri, namun juga bagus untuk aplikasi penutup luka. Hal ini

dikarenakan jumlah pembentukan fibroblast yang terus meningkat dengan adanya

penambahan kolagen, sehingga jaringan baru pada bagian yang luka akan lebih

cepat terbentuk.

Berdasarkan penelitian Ratnawati, (2013) penambahan variasi komposisi

kolagen pada kitosan memberikan pengaruh pada sifat fisik dan mekanik material.

Semakin banyak penambahan komposisi kolagen pada plastik akan meningkatkan

ketebalan, persen swelling menurun, dan pori-pori semakin rapat. Sedangkan pada

uji mekanik mengakibatkan nilai kuat tarik menurun. Plastik kolagen-kitosan 1:1

w/w memiliki hasil yang lebih baik untuk digunakan sebagai aplikasi pembalut

luka. Dari sifat pembalut luka pada kolagen-kitosan dapat kita kembangkan sifatnya

sebagai antibakteri karena pada pembalut luka tentunya plastik tersebut dapat

menghambat pertumbuhan bakteri bahkan hingga membunuh bakteri yang terdapat

pada luka.

Penelitian di atas memberikan dasar pada penelitian yang akan dilakukan.

Pada penelitian ini akan disintesis plastik polimer biomedis dengan bahan dasar

kitosan dan kolagen dan aplikasinya sebagai antibakteri. Kolagen yang digunakan

berasal dari sisik ikan kakap merah yang banyak didapatkan dari limbah pengolahan

6

ikan. Film kitosan memiliki sifat penyerapan air (swelling) yang kurang bagus

dengan penambahan kolagen diharapkan dapat memperbaiki sifat tersebut dan

adanya kitosan dapat menambah sifat antibakteri pada kolagen. Pencampuran

kitosan dengan kolagen diharapkan dapat mencampurkan keunggulan antara sifat

kitosan dengan sifat kolagen, sehingga akan dihasilkan polimer biomedis dengan

kinerja yang unggul untuk aplikasi sebagai antibakteri dan memiliki sifat fisik

mekanik yang bagus.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas, permasalahan yang timbul dalam penelitian ini

adalah :

1. Bagaimana karakteristik plastik kitosan termodifikasi kolagen yang akan

digunakan sebagai antibakteri?

2. Berapa komposisi perbandingan kitosan dan kolagen optimum untuk

aplikasinya sebagai antibakteri dengan kuat tarik tertinggi, persen

perpanjangan tertinggi, modulus elastisitas terendah dan penyerapan air

terendah?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini meliputi :

1. Mengetahui karakteristik plastik kitosan termodifikasi kolagen yang

akan digunakan sebagai antibakteri.

2. Mengetahui komposisi perbandingan kitosan dan kolagen optimum

untuk aplikasinya sebagai antibakteri dengan kuat tarik tertinggi, persen

7

perpanjangan tertinggi, modulus elastisitas terendah dan penyerapan air

terendah.

1.4 Manfaat Penelitian

Penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan inovasi terbaru dari

plastik kitosan-kolagen sebagai antibakteri, serta mengolah bahan alam yang

kurang dimanfaatkan yaitu cangkang kepiting atau udang yang dapat disintesis

menjadi kitosan seta limbah sisik ikan kakap merah yang dapat diekstraksi

kandungan kolagenya. Harapannya penelitian ini dapat digunakan sebagai acuan

yang nantinya bisa dikembangkan lagi sehingga suatu saat nanti bisa diaplikasikan

manfaatnya kepada masyarakat.

8

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kitosan

Kitosan di alam ditemukan sebagai senyawa kitin, yang secara alami

merupakan komponen makromolekul berupa polisakarida yang dibentuk dari n-

asetil-2-amino-2-deoksi-d-glukosa melalui ikatan β-(1,4) glikosida. Kitosan

terbentuk ketika beberapa gugus asetil dihilangkan dari kitin. Pada tiga dekade

terakhir kitosan digunakan dalam proses detoksifikasi air. Apabila kitosan

disebarkan di atas permukaan air, mampu menyerap lemak, minyak, logam berat,

dan zat yang berpotensi sebagai toksik lainnya (Kumar, 1998). Biasanya produk

dengan nilai derajat deasetilasi lebih dari 60% dapat dilarutkan dalam larutan asam

yang disebut kitosan. Struktur kimia dari kitosan disajikan pada Gambar 1.

Gambar 2.1 Struktur kimia kitosan (Teng, 2012).

Senyawa kimia kitin dan kitosan mudah menyesuaikan diri (biocompatible),

bersifat hidrofilik dan reaktivitas kimianya tinggi karena memiliki kandungan

gugus -OH dan gugus -NH2 bebas. Kedua gugus tersebut memiliki kemampuan

membentuk gel sehingga kitosan dapat berperan sebagai komponen yang reaktif,

9

pengkelat, pengikat, pengabsorbsi, penstabil, pembentuk film, penjernih, flokulan

dan koagulan (Prashanth & Tharanathan, 2006).

2.1.1 Sumber dan Mutu Kitosan

Kitosan merupakan merupakan polimer karbohidrat alami yang dapat

ditemukan dalam kerangka krustasea, seperti kepiting, udang dan lobster, serta

dalam eksoskeleton zooplankton laut, termasuk karang dan ubur-ubur. Selain

terdapat pada hewan laut kitin juga ditemukan pada serangga, seperti kupu-kupu

dan kepik yang juga memiliki kandungan kitin di sayap mereka, serta terdapat di

dinding sel ragi dan jamur (Shahidi & Abuzaytoun, 2005).

Mutu kitosan dapat ditentukan berdasarkan parameter fisika dan kimia,

parameter fisis diantaranya penampakan, ukuran (mesh size) dan viskositas,

sedangkan parameter kimia yaitu nilai proksimat dan derajat deasetilasi (DD).

Semakin baik mutu kitosan semakin tinggi nilai derajat deasetilasinya dan semakin

banyak fungsi dalam aplikasinya. Adapun standar spesifikasi mutu kitosan dapat

dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Spesifikasi mutu kitosan

Spesifikasi Kitosan (Farmasi)

Penampakan Serpihan/Bubuk

Putih/kekuningan

Kadar air (% berat kering) ≤ 10 %

Kadar abu (% berat kering) ≤ 2 %

Kadar N (% berat kering) > 5

Derajat deasetilasi ≥ 70 %

Sumber : Protan laboratories dalam Supitjah, dkk, (1992)

Produksi kitosan dapat dilakukan secara kimia dan enzimatis. Produksi

kitosan secara kimia menggunakan alkali kuat seperti NaOH pada suhu tinggi,

namun proses ini menghasilkan limbah dan produk samping yang berpotensi

10

mencemari lingkungan sehingga mutu kitosan yang dihasilkan kurang baik (Tsigos,

dkk, 2000). Produksi kitosan secara enzimatis, yakni deasetilasi enzimatis dengan

kitin deasetilase (CDA) dalam bentuk larutan kitosan akan berlangsung lebih

mudah, reaksinya lebih homogen di setiap bagian larutan. Menurut Kolodziesjska,

dkk, (2000), deasetilasi enzimatis terhadap kitin/kitosan dalam bentuk larutan dapat

mencapai derajat deasetilasi 88-99%. Proses pembuatan kitosan secara enzimatis

lebih mudah dikendalikan, spesifik dan meminimalkan produk samping.

Produk samping yang dapat diminimalkan untuk menjadi produk zero waste

diantaranya adalah protein dan beberapa produk turunan lainnya. Kitosan sebagian

besar diperoleh dari bahan baku cangkang krustasea, kapang, cumi-cumi dan lain-

lain, melalui proses dimineralisasi menggunakan HCl 1:7 (v/v), dilanjutkan dengan

proses deproteinasi menggunakan NaOH 1:10 (v/b), dan deasetilasi menggunakan

NaOH 50%. Masing-masing proses memiliki tujuan yang berbeda. Proses

demineralisasi bertujuan untuk menghilangkan kandungan mineral dalam

cangkang, deproteinasi bertujuan untuk menghilangkan protein yang terdapat pada

cangkang, sedangkan proses deasetilasi bertujuan untuk menghilangkan gugus

asetil. Proses ini dilakukan untuk mengetahui efektivitas fungsi dari kitosan (Angka

& Suhartono, 2000).

2.1.2 Sifat-sifat Kitosan

Kitosan adalah polimer glukosamin yang larut dalam asam tetapi tidak larut

asam sulfat pada suhu kamar, juga tidak larut dalam pelarut organik tetapi larut baik

dalam pelarut dengan suasana asam. Pelarut kitosan yang baik adalah asam format

dan asam asetat dengan konsentrasi masing-masing 0,2-1,0% dan 1,0-2,0%.

11

Kitosan lebih mudah larut dengan menggunakan asam asetat 1-2% dan membentuk

suatu garam ammonium asetat (Tang, dkk, 2007).

Kitosan mempunyai gugus amino bebas sebagai polikationik, pengkelat dan

pembentuk dispersi dalam larutan asam asetat. Ornum (1992), menambahkan

bahwa gugus amino bebas inilah yang banyak memberikan kegunaan pada kitosan.

Bila dilarutkan dalam asam, kitosan akan menjadi polimer kationik dengan struktur

linier sehingga dapat digunakan dalam proses flokulasi, pembentuk film atau

imobilisasi dalam beberapa agen biologi termasuk enzim.

Herliana (2010) menyatakan kitosan memiliki beberapa keunggulan

diantaranya ketersediaannya di alam berkelanjutan, biaya produksi murah, sifat

biodegradibilitas, biokompatibilitas, serta modifikasi kimia yang cukup mudah.

Hirano (1989) menambahkan kelebihan kitin dan kitosan yaitu:

(1) Merupakan komponen utama biomasa dari kulit udang.

(2) Merupakan sumber daya yang dapat diperbaharui.

(3) Merupakan senyawa biopolimer yang dapat terdegradasi dan tidak mencemari

lingkungan.

(4) Tidak bersifat toksik (LD50 16 gram per kg berat badan tikus).

(5) Konformasi molekulnya dapat diubah.

(6) Dapat membentuk gel, koloid dan film.

(7) Mengandung gugus amino dan gugus hidroksil yang dapat dimodifikasi.

Kitosan merupakan kerangka heksosa yang memiliki gugus amin

bermuatan, sehingga menunjukkan sifat yang unik yaitu bermuatan positif,

berlainan dengan polisakarida alam lainnya yang bermuatan negatif atau netral.

12

Boddu & Smith (1999) menyatakan, bahwa muatan positif pada polimer kitosan

mengakibatkan afinitas atau daya tarik menarik yang sangat baik dengan suspense

dalam cairan selulosa dan polimer glikoprotein. Mengingat banyak bahan memiliki

gugus negatif misal protein, anion polisakarida, asam nukleat, dan lain-lain. Maka

gugus kitosan berpengaruh kuat dengan gugus negatif sehingga membentuk ion

netral. Kekuatan ion berpengaruh terhadap struktur kitosan, dengan kata lain

peningkatan kekuatan ion meningkatkan sifat kekakuan matriks kitosan, daya

gembung dan ukuran pori-pori matriks. Sementara porositas granula dari kitosan

berpengaruh terhadap peningkatan keaktifan grup-grup amino terhadap kitosan

(Suhartono, 2006).

2.1.3 Kitosan Sebagai Zat Antibakteri

Potensi kitosan sebagai antibakteri didasarkan pada interaksi awal antara

kitosan dan bakteri yang bersifat elektrostatik. Kitosan memiliki gugus fungsional

amina (-NH2) yang bermuatan positif sangat kuat, sehingga dapat berikatan dengan

dinding sel bakteri yang relatif bermuatan negatif. Ikatan ini mungkin terjadi pada

situs elektronegatif di permukaan dinding sel bakteri. Selain itu gugus (-NH2) juga

memiliki pasangan elektron bebas sehingga gugus ini dapat menarik mineral Ca2+

yang terdapat pada dinding sel bakteri dengan membentuk ikatan kovalen

koordinasi (Sari, 2008).

Mengacu pada Herliana (2010), interaksi inilah yang menyebabkan

perubahan permeabilitas dinding sel bakteri sehingga terjadi ketidakseimbangan

tekanan internal sel dan menyebabkan kebocoran elektrolit intraseluler, seperti

kalium. Protein dengan berat molekul rendah lainnya seperti asam nukleat dan

13

glukosa juga ikut mengalami kebocoran. Sel bakteri pada akhirnya akan mengalami

lisis. Dengan demikian, kitosan dapat digolongkan sebagai antibakteri yang bersifat

bakterisid berdasarkan mekanisme kerja mengubah permeabilitas dinding sel atau

transport aktif sepanjang dinding sel bakteri.

Tabel 2.2 Zona hambat kitosan (mm) terhadap aktivitas antibakteri

Konsentrasi 1000 800 600 400 (ppm)

Zona hambat (mm)

E. coli. 10 10 8 8

S. aureus 13 13 12 10

Sumber : Islam, dkk, (2011)

Kitosan dapat digunakan sebagai antibakteri dengan mekanisme kitosan

dapat berikatan dengan protein membran sel, diantaranya glutamat yang merupakan

komponen membran sel. Menurut Simpson (1997), hal ini dapat ditunjukkan pada

Staphylococcus aureus dan Enterobacteri aeruginosa. Selain berikatan dengan

protein membran, terutama phosphatidil colin (PC) sehingga menyebabkan

permeabilitas inner membrane (IM) menjadi meningkat dan dengan meningkatnya

permeabilitas IM memberi jalan yang mudah untuk keluarnya cairan sel, khususnya

pada Eschericia coli setelah 60 menit komponen enzim β-galaktosidase dapat

terlepas. Hal ini menunjukkan bahwa cairan sel dapat keluar dari sitoplasma dengan

membawa komponen metabolit lain dan menyebabkan terjadinya lisis. Adanya

peningkatan lisis ini menyebabkan terhentinya pembelahan sel (regenerasi) dan

menyebabkan bakteri mati.

Tsai & Su (1999) juga melaporkan bahwa kitosan dapat menghambat

pertumbuhan E. coli. Adanya penghambatan ini disebabkan oleh adanya

keelektromagnetikan permukaan sel E.coli. Aktivitas antibakteri oligomer kitosan

14

beragam tergantung jenis bakteri uji. Bakteri gram positif yaitu Lactobacillus

monocytogenes, Bacillus cereus dan S. aureus lebih dihambat oleh kitosan

dibandingkan oligomernya, sedangkan bakteri gram negatif seperti Pseudomonas

aeruginosa, Salmonella typhimurium dan E.coli lebih dihambat oleh bentuk

oligomernya dengan DP 1-8 menggunakan selulase. Menurut Chung, dkk, (2004),

mekanisme aktivitas antibakteri kitosan bisa dijelaskan sebagai berikut; kationik

alami kitosan berikatan ionik dengan sisi anionik protein dalam fosfolipid, yang

menyebabkan perubahan sifat permeabilitas membran sel sehingga pergerakan

substansi mikrobiologi menjadi terhambat. Oleh karena itu, aktivitas antibakteri

kitosan ini termasuk bakteriostatik.

Kitosan dalam bentuk oligomer, setelah merusak sifat permeabilitas

membran sel, oligomer kitosan akan berpenetrasi ke dalam sel bakteri dan

mencegah pertumbuhan sel dengan menghambat transformasi DNA ke RNA, yang

akhirnya dapat merusak sel (Nam, 2001). Selain itu juga, aktivitas antibakteri

kitosan disebabkan oleh adanya ketertarikan secara struktural antara dinding sel

bakteri dan kitosan. Dalam hal ini, diketahui bahwa dinding sel bakteri mengandung

peptidoglikan yang struktur dasar rantai utamanya terdiri dari N-asetilglukosamin

dan adanya ß-glikan (Qujeq & Mossavi, 2004).

Kitosan memiliki keunggulan sebagai antibakteri karena ketersediaannya di

alam, biaya produksi yang murah, sifat biodegradibilitas, biokompatibilitas, dan

bioresobsibilitas yang baik, serta modifikasi kimia yang cukup mudah (Setya,

2008). Kitosan memiliki biokompatibilitas yang baik karena strukturnya yang mirip

dengan glukosamin pada matriks ekstraselular. Glukosamin merupakan senyawa

15

alami yang terdapat dalam tubuh manusia, yang terdiri dari glukosa dan asam amino

glutamin. Kemiripan struktur kitosan dengan glukosamin menyebabkan efek

biokompatibilitasnya terhadap jaringan menjadi lebih baik. Kitosan tidak bersifat

toksik, mudah terurai, bersifat non-alergenik, memiliki 7 spektrum yang luas dan

mudah diserap oleh tubuh (Herliana, 2010).

2.2 Kolagen

Kata kolagen berasal dari bahasa Yunani, yaitu cola yang berarti lem, dan

genno yang berarti kelahiran. Hal ini karena kolagen berfungsi sebagai perekat sel

dan untuk membentuk jaringan tubuh serta organ dasar. Molekul kolagen

berdiameter sekitar 1,5 nm, panjang 280 nm, dan memiliki berat molekul sekitar

290.000 Dalton. Kolagen terdiri dari tiga rantai polipeptida dan masing-masing

memiliki lebih dari 1000 asam amino. Prolin dan glisin merupakan asam amino

paling penting untuk kolagen. Asam amino lainnya yang dapat ditemukan dalam

kolagen adalah hydroxyproline.

Jenis asam amino tersebut penting dalam pembentukan jaringan. Ikan yang

memiliki tingkat pertumbuhan tinggi akan memiliki tingkat hydroxyproline yang

tinggi. Kolagen merupakan unsur serat utama pada jaringan ikat dan merupakan

protein tunggal yang paling melimpah di dalam tubuh. Pada manusia, kolagen

ditemukan dalam semua organ-organ tubuh, seperti jantung, ginjal, paru-paru, hati,

pembuluh darah, tulang, dan mata (Asyiraf, 2011).

Kolagen merupakan suatu jenis protein yang terdapat pada jaringan ikat

yang mempunyai struktur tripel heliks dan terdiri atas 25% glisin dan 25% lagi

prolin dan hidroksi prolin, tetapi tidak mengandung sistein, sistin, dan triptofan.

16

Kolagen tidak larut dalam air dan tidak dapat diuraikan oleh enzim. Namun

kolagen dapat diubah oleh pemanasan dalam air mendidih oleh larutan asam atau

basa encer menjadi gelatin yang mudah larut dan dapat dicernakan. Hampir 30%

dari protein dalam tubuh adalah kolagen (Trimandana, 2009).

Kolagen adalah komponen utama lapisan kulit dermis (bagian bawah

epidermis) yang dibuat oleh sel fibroblast. Pada dasarnya kolagen adalah senyawa

protein rantai panjang yang tersusun lagi atas asam amino alanin, arginin, lisin,

glisin, prolin, serta hiroksiproline. Sebelum menjadi kolagen, terlebih dahulu

terbentuk pro kolagen (Trimmerinda, 2007).

Gambar 2.2 Struktur rantai kolagen dengan urutan asam amino (Hyp-Gly-Pro-

Hyp) (Bella, dkk, 1994)

Gambar 2.2 menunjukkan struktur triple-helix kolagen dengan urutan asam

amino (Hyp-Gly-Pro-Hyp). Asam amino glisin, prolin dan hidroksiprolin

merupakan asam amino yang banyak ditemukan dalam kolagen. Setiap asam amino

pada kolagen yang saling berikatan memiliki ikatan peptida. Asam amino

dideretkan dengan susunan yang bergantian sehingga membentuk rantai panjang

yang disebut tropokolagen.

17

Rantai tropokolagen memiliki 30 macam bentuk yang terdapat pada 14 tipe

kolagen yang berbeda. Kolagen tipe I, II, dan III merupakan kolagen interstisiil atau

kolagen fibriler yang merupakan jumlah yang paling banyak, tipe IV, V, dan VI

merupakan bentuk non fibriler dan terdapat di jaringan interstitil dan membran

basalis. Kolagen tipe I merupakan kolagen yang banyak terdapat dalam tubuh

manusia (Cotran, dkk, 1999).

Menurut Hsiung, dkk, (2010), kolagen dari laut secara komersial biasa

dihasilkan dari kulit dan sisik ikan. Kulit ikan terdiri dari 6-10% dari jumlah total

berat ikan, sedangkan sisik ikan hanya 3-4%. Pengolahan kolagen dari kulit ikan

lebih tinggi daripada dari sisik ikan. Kulit ikan mengandung 3-6% lemak sedangkan

sisik ikan hanya 0,06%. Adanya lemak harus dihilangkan saat ekstraksi kolagen

karena dapat mengurangi kemurnian kolagen. Kulit ikan dan sisik ikan merupakan

kolagen tipe-1, yang strukturnya mirip dengan kulit manusia.

2.2.1 Sintesis Kolagen

Jaringan penghubung (connective tissue) merupakan matriks ekstraselular

dengan komponen utama pembentuknya adalah kolagen, elastin, dan proteoglikan.

Kolagen dan elastin terjadi secara bersamaan di sebagian besar jaringan

penghubung namun proporsinya berbeda, sedangkan proteoglikan merupakan

senyawa hibrid yang terdiri dari protein dan polisakarida yang terikat melalui ikatan

kovalen (Lehninger,1982).

Kolagen disintesis dalam bentuk molekul prekursor, yakni prokolagen, yang

mengikat gugus terminal karboksil dan amino. Rantai α prokolagen, adalah

komponen penting yang digunakan untuk sekresi, berikatan dengan satu gugus

18

terminal amino (pre-pro α) yang selanjutnya gugus tersebut dihilangkan secara

enzimatis pada saat rantai peptida (yang sedang dalam proses pembentukan) mulai

memasuki wadah (cisteranae) sel. Saat rantai peptida tersebut masih terikat pada

ribosom, residu prolin dan lisin mulai teroksidasi (hidroxylation), dilanjutkan

dengan glikosilasi residu hidroksilisin. Seleksi rantai terjadi pada proses ini, namun

mekanismenya belum sepenuhnya diketahui. Residu prolin yang telah secara

relative teroksidasi, akan dibentuk menjadi triple heliks. Pembentukan tersebut

berguna untuk mencegah terjadinya oksidasi lebih lanjut pada prolin dan lisin serta

glikosilasi hidriksilisin. Molekul prokolagen triple heliks kemudian

ditransportasikan melalui apparatus golgi menuju permukaan sel (Glanville, dkk,

1979).

2.2.2 Struktur Kolagen

Jenis-jenis kolagen yang membentuk serabut batangan yang panjang di

dalam jaringan, disusun lewat ikatan lateral unit-unit triple helix. Penyusunannya

membentuk gambaran pita pada serabut-serabut di dalam jaringan ikat. Serabut

kolagen selanjutnya distabilkan oleh pembentukan ikatan silang kovalen, yang

berbeda di dalam dan sekaligus diantara unit-unit triple helix. Ikatan silang kovalen

tersebut stabil, dan ikatan silang ini merupakan faktor penting untuk kekuatan

mengatasi regangan yang dimiliki serabut kolagen (Rodwell, dkk, 1995).

Kolagen memiliki komposisi asam amino yang unik. Sekitar satu pertiga

asam amino yang terkandung adalah glisin, 6-10 % hidroksiprolin dan 10-12 %

prolin. Glisin, hidroksiprolin dan prolin merupakan komponen yang memberikan

stabilitas termal pada kolagen. Molekul dasar pembentuk kolagen disebut

19

tropokolagen, yang mempunyai struktur batang dengan berat molekul (BM)

300.000 dan di dalamnya terdapat tiga rantai polipeptida yang sama panjang

membentuk struktur heliks. Serabut kolagen yang berbentuk triple helix dapat

dilihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Struktur triple helix kolagen (Lehninger, 1982)

Gambar 2.3 menunjukkan struktur triple helix pada kolagen yang terdapat

di jaringan kulit. Setiap satu rantai tersusun atas molekul tropokolagen, rantai

tropokolagen merupakan batang berdiameter 15 Å dan panjang 3000 Å.

Tropokolagen dideretkan menurut susunan yang bergantian, seperempat panjang

tumpang tindih membentuk fibril. Fibril ini kemudian bertumpuk berlapis-lapis

membentuk jaringan ikat (deMan, 1997). Urutan asam amino pada rantai

tropokolagen dapat dilihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 urutan asam amino pada rantai tropokolagen (Stayer, 1995)

Pada Gambar 2.4 dapat dilihat bahwa kandungan asam amino pada kolagen

di dominasi oleh glisin, prolin dan hidroksiprolin. Dalam kolagen kandungan asam

amino glisin sebesar 25%, pada prolin sebesar 13% dan hidroksiprolin 12%. Selain

-Gly-Pro-Met-Gly-Pro-Ser-Gly-Pro-Arg- -Gly-Leu-Hyp-Gly-Pro-Hyp-Gly-Ala-Hyp- -Gly-Pro-Gln-Gly-Phe-Gln-Gly-Pro-Hyp- -Gly-Glu-Hyp-Gly-Glu-Hyp-Gly-Ala-Ser- -Gly-Pro-Met-Gly-Pro-Arg-Gly-Pro-Hyp- -Gly-Pro-Hyp-Gly-Lys-Asn-Gly-Asp-Asp-

20

itu juga ada asam amino alanin, metionin, lisin, arginin, serin, leusin dan asparagin.

Setiap tiga rantai asam amino akan berikatan membentuk struktur triple helix.

Ikatan pada rantai kolagen dapat dilihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Ikatan yang terjadi antar rantai asam amino tropokolagen (Bella, dkk,

1994)

Gambar 2.5 melihatkan ikatan yang terjadi pada rantai asam amino

tropokolagen, dimana ikatan hidrogen terbentuk antara gugus –C=O pada prolin

dengan gugus –N-H pada glisin. Ikan hidrogen akan terbentuk sepanjang rantai

tropokolagen karena urutan asam amino (Gly-Pro-Hyp) akan berulang lagi secara

bergantian.

2.2.3 Pemanfaatan Kolagen

Pemanfaatan kolagen dalam berbagai bidang industri mengalami kemajuan

yang cukup pesat. Kolagen dalam bentuk yang berbeda mempunyai bidang

pemanfaatan yang berbeda pula. Kolagen dapat diaplikasikan pada beberapa bidang

industri seperti industri makanan, kosmetik, biomedis dan industri farmasi. Pada

kosmetik, kolagen digunakan untuk mengurangi keriput pada wajah atau dapat

disuntikkan ke dalam kulit untuk menggantikan jaringan kulit yang telah hilang.

Pada biomedis, kolagen digunakan sebagai sponges untuk luka bakar, benang

bedah, agen hemostatik, penggantian atau substitusi pada pembuluh darah dan

21

katup jantung tiruan. Pada industri farmasi kolagen digunakan sebagai drug carrier

yaitu: mini-pellet dan tablet untuk penghantaran protein, formulasi gel pada

kombinasi dengan liposom untuk sistem penghantaran terkontrol, bahan

pengkontrol untuk penghantaran transdermal, dan nanopartikel untuk penghantaran

gen (Lee dkk, 2001) Aplikasi kolagen dalam bidang industri dapat dilihat dalam

Tabel 2.3.

Tabel 2.3. Pemanfaatan Kolagen (Putra, 2010)

Bentuk Kolagen Produk atau Bidang pemanfaatan

Kulit-alami Produk kulit

Kulit-sintesis

Gelatin Lem, Pangan, Fotografi,

Farmasetika, Obat-obatan,

Plastik

Produk kolagen murni Bidang medis

Larutan/Gel, Serat,

Membran, Spons

Hidrolisat parsial Bidang gizi

Reducing diets

Suplemen pangan

Selongsong (casings)

Hidrolisat parsial Kosmetik, Krim kulit, Hair

spray, Cat kuku, Sabun

2.3 Ikan Kakap Merah

Klasifikasi ikan Kakap Merah (Lutjanus sp) adalah sebagai berikut:

Kingdom : Animalia

Phylum : Chordata

Sub phylum: Vertebrata

Class : Pisces

Ordo : Percomorphi

Family : Lutjanidae

Genus : Lutjanus

Species : Lutjanus sp

Ikan kakap merah merupakan ikan yang banyak menghuni daerah perairan

karang hingga bagian perairan pasang surut di muara. Ikan kakap bisa ditemukan

22

hampir di seluruh perairan laut Indonesia. Ikan kakap yang paling banyak

tertangkap nelayan biasanya dari spesies Lutjanus sp. Selain itu juga ada ikan kakap

dari spesies Lutjanus campechanus, Lutjanus apudos dan Lutjanus

argntimaculatus. Kenampakan dari ikan kakap merah Lutjanus sp dapat dilihat

pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Ikan Kakap Merah (Lutjanus sp) (Ditjen Perikanan, 1990)

Gambar 2.6 menunjukkan bahwa ikan kakap merah (Lutjanus sp)

mempunyai sirip punggung berjari-jari keras, kuat dan kaku, atau jari-jari sirip yang

mengeras dan liat, duri sirip punggung hampir terpisah antara sirip punggung depan

dan belakang, jari-jari siripnya terdiri dari 7-13 jari-jari sirip punggung depan dan

satu jari-jari sirip keras punggung belakang dan selebihnya adalah sirip lunak 9-15

buah, 3 jari-jari keras sirip dubur dan 6-17 sirip lunak. Gurat sisi berlanjut, sirip

ekor membulat dan bersisik ctenoid, tulang rahang atas melewati mata sebelah

belakang sedangkan rahang bawahnya lebih menonjol ke depan dari rahang di

atasnya, bentuk kepala tirus ke depan, berwarna perak keabu-abuan atau biru

kehijauan pada ikan dewasa, pada waktu masih kecil (umur 1-3 bulan) warnanya

gelap, kemudian menjadi terang setelah berumur 3-5 bulan (gelondong). Pada

bagian rahang atas maupun bawah bergigi kecil dan tajam, dengan adanya gigi yang

tajam ini menandakan bahwa ikan ini tergolong ikan pemangsa (Kordi, 1997).

23

Ikan Kakap Merah mempunyai badan yang memanjang, dapat mencapai

panjang 200 cm, umumnya 25-100 cm, gepeng, batang sirip ekor lebar, mulut lebar,

sedikit serong dan gigi-gigi halus. Bagian bawah pra-penutup insang berduri-duri

kuat. Bagian atas penutup insang terdapat cuping bergerigi. Ikan kakap merah

termasuk ikan buas, makanannya ikan-ikan kecil dan crustacea. Terdapat di

perairan pantai, muara-muara sungai, teluk-teluk dan air payau. Daerah penyebaran

ikan kakap yaitu pantai utara Jawa, sepanjang pantai Sumatera, bagian timur

Kalimantan, Sulawesi Selatan, Arafuru Utara, Teluk Benggala, pantai India dan

Teluk Siam (Ditjen Perikanan, 1990).

2.3.1 Sisik Ikan Kakap Merah

Burhanuddin (2008) menjelaskan, bentuk, ukuran dan jumlah sisik ikan

dapat memberikan gambaran bagaimana kehidupan ikan tersebut. Sisik ikan

mempunyai bentuk dan ukuran yang beraneka macam, yaitu sisik ganoid

merupakan sisik besar dan kasar, sisik cycloid dan ctenoid merupakan sisik yang

kecil, tipis atau ringan hingga sisik placoid merupakan sisik yang lembut.

Umumnya tipe ikan perenang cepat atau secara terus menerus bergerak pada

perairan berarus deras mempunyai tipe sisik yang lembut, sedangkan ikan-ikan

yang hidup di perairan yang tenang dan tidak berenang secara terus menerus pada

kecepatan tinggi umumnya mempunyai tipe sisik yang kasar. Sisik ikan cycloid dan

ctenoid dapat dilihat pada Gambar 2.7.

24

Gambar 2.7 Jenis sisik ikan (a) Sisik Ctenoid, (b) Sisik Cycloid (Burhanuddin,

2008)

Gambar 2.7 menunjukkan adanya perbedaan pada sisik cycloid dan sisik

ctenoid. Pada sisik cycloid berbentuk bulat, pinggiran sisik halus dan rata sementara

sisik ctenoid mempunyai bentuk seperti sikloid tetapi mempunyai pinggiran yang

kasar. Ikan yang bersisik keras biasanya ditemukan pada golongan ikan primitif,

sedangkan pada ikan modern, kekerasan sisiknya sudah fleksibel. Hal tersebut

sangat dipengaruhi oleh jenis bahan yang dikandungnya. Sisik dibuat di dalam

dermis sehingga sering diistilahkan sebagai rangka dermis. Ada beberapa jenis ikan

yang hanya ditemukan sisik pada bagian tubuh tertentu saja. Seperti paddle fish,

ikan yang hanya ditemukan sisik pada bagian operculum dan ekor. Ada juga ikan

sidat yang hanya ditemukan disepanjang linea lateralis.

Sisik ikan Kakap Merah merupakan jenis sisik yang termasuk golongan

elasmoid dan mempunyai jenis sisik ctenoid, yaitu jenis sisik yang umumnya

ditemui pada spesies ikan masa kini. Menurut Lock (2010), sisik ctenoid tergolong

dalam sisik elasmoid. Sisik ctenoid bergerigi di bagian tepi luarnya. Jenis sisik ini

terdiri dari dua bagian utama, yaitu lapisan tulang yang terdiri dari struktur organik

jenuh dengan calcium phosphat dan lapisan yang lebih dalam terdiri dari kolagen.

95% dari semua ikan teleostei memiliki sisik elasmoid.

(a) (b)

25

Ikan Kakap Merah merupakan spesies ikan yang komersial dan banyak

ditemukan di Indonesia dan limbah sisiknya lebih mudah untuk dijumpai, Diameter

sisik ikan Kakap Merah memiliki ukuran sisik yang besar ketimbang ikan lainya,

yaitu berkisaran +1,5-3 cm. Kakap Merah memiliki sisik yang tebal dan keras

sehingga kandungan kalsium phosphatnya tinggi. Hal ini disebabkan karena habitat

ikan kakap berada di perairan laut.

2.4 Mutu Kolagen

Mutu kolagen ditentukan oleh sifat fisika, kimia dan fungsional dari kolagen

tersebut. Standar mutu dari kolagen dilihat dari karakteristik bau, warna, rasa, kadar

protein, kadar air, kadar abu dan masih banyak lagi. Standar mutu kolagen

berdasarkan SNI 8076:2014 dapat dilihat pada Tabel 2.4.

Tabel 2.4 Standar mutu kolagen berdasarkan SNI 8076:2014

Karakteristik Syarat

Kadar Air Maksimum 12 %

Kadar Abu Maksimum 1 %

Kadar total nitrogen 12 - 14 %

Kadar Protein 80-88 %

pH 6,5 – 8

Arsen (As) Maksimum 1 mg/kg

Cadmium (Cd) Maksimum 0,1 mg/kg

Timbal (Pb) Maksimum 0,4 mg/kg

Merkuri (Hg) Maksimum 0,5 mg/kg

2.5 Karakterisasi Plastik Kitosan-Kolagen

2.5.1 Uji Gugus Fungsi dengan FT-IR

Alasan utama suatu senyawa atau molekul diuji dengan menggunakan FT-

IR karena senyawa atau molekul tersebut mampu menyerap radiasi inframerah yang

terletak pada panjang gelombang 10-6 - 10-4 nm. Spektrum serapan inframerah suatu

26

material mempunyai pola yang khas, sehingga berguna untuk identifikasi

keberadaan gugus-gugus fungsi pada suatu senyawa atau molekul (Mudzakir,

2008).

Spektroskopi FT-IR adalah alat untuk mengukur serapan radiasi daerah

infra merah pada berbagai panjang gelombang. Secara kualitatif, spektroskopi FT-

IR dapat digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsi yang ada dalam struktur

molekul. Data yang dihasilkan dari uji spektrum FT-IR adalah puncak-puncak

spectrum karakteristik yang digambarkan sebagai kurva transmitansi (%) dan

bilangan gelombang (cm-1) pada sampel yang diujikan yang kemudian akan

dianalisis. Untuk menganalisis data yang dihasilkan dari pengukuran spektroskopi

inframerah diperlukan table konversi internasional yaitu Handbook IR. Handbook

IR untuk mencocokkan gugus-gugus dari senyawa kolagen-kitosan. Dari data hasil

pengukuran yang diperoleh, selanjutnya dilakukan analisis kemungkinan terjadinya

persenyawaan kimia atau campuran mekanis.

Hasil analisa FT-IR menunjukkan, Kitosan memiliki puncak yang khas pada

serapan bilangan gelombang 3300-3500 cm-1 yang merupakan kelompok gugus

hidroksil (OH-), kelompok alifatik CH2 dan CH3 pada 2900 cm-1, pada serapan 1500

cm-1 menunjukkan adanya –NH2 bending, pada serapan 1400 cm-1 menunjukkan

adanya gugus C-O stretching dari kelompok alkhohol primer dan pada serapan

1600 cm-1 menunjukkan adanya gugus C=O (Sionkowska, dkk, 2004).

Kolagen memiliki puncak khas pada serapan 3400 cm-1 yang merupakan

kelompok gugus hidroksil (-OH). Pada serapan bilangan gelombang 1600 cm-1

adalah amida I. Amida I adalah faktor penting dalam memahami struktur sekunder

27

dari protein (Su-Rong, dkk, 2009). Adanya amida II ditunjukkan pada serapan

bilangan gelombang 1500 cm-1. Amida II menunjukkan adanya struktur heliks

(Muyonga, dkk, 2004). Hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi yang paling

dominan antara molekul kolagen dan molekul kitosan adalah interaksi fisik

(Tangsadthakun, dkk, 2006). Sedangkan menurut (Fernandes, dkk, 2011) bahwa

ikatan –OH, C=O, –NH yang terbentuk dari komposit kitosan-kolagen berasal dari

penggabungan senyawa-senyawa yang terkandung dari kitosan dan kolagen.

2.5.2 Uji Kuat Tarik (Tensile Strength)

Uji kuat Tarik (tensile strength) merupakan prosedur paling umum

digunakan untuk mempelajari hubungan tegangan-tegangan (stress-strain). Uji

Tarik dilakukan dengan benda uji ditarik dari dua arah, sehingga panjangnya

bertambah dan diameternya mengecil. Besarnya beban dan pertambahan panjang

dicatat selama pengujian. Kuat tarik merupakan tarikan maksimum yang dapat

dicapai sampai suatu film dapat tetap bertahan sebelum putus.

Pengukuran tensile-strength dimaksudkan untuk mengetahui besarnya gaya

yang dicapai hingga diperoleh tarikan maksimum pada setiap satuan luas area film

untuk merenggang atau memanjang. Hasil pengukuran ini berhubungan erat dengan

komposisi antara kitosan dan kolagen yang digunakan saat pembuatan plastik.

Sedangkan persen elongasi merupakan representasi kuantitatif kemampuan film

plastik untuk merenggang yang didefinisikan sebagai fraksi perubahan panjang

beban sebagai efek dari deformasi. Tensile-strength adalah beban maksimum yang

mampu diterima bahan uji (Huda & Feris, 2007).

28

Persamaan:

𝑇𝑆 =𝐹𝑚𝑎𝑥

𝐴𝑜

Keterangan:

TS : Tensile strength (Mpa)

Fmax : Beban penarik (N)

Ao : Luas penampang sampel (mm2)

Kuat tarik maksimum pada plastik kitosan-kolagen dipengaruhi oleh

perbandingan massa antara kedua bahan, penambahan kolagen yang terlalu banyak

pada pembuatan plastik akan menghasilkan kuat Tarik yang rendah begitu juga

sebaliknya. Plastik kitosan menunjukkan nilai kuat tarik lebih rendah dibandingkan

dengan plastik kitosan-kolagen dengan perbandingan 1:1. Hal ini terjadi karena

kolagen merupakan protein yang memiliki kuat tarik (Tensile Strength) cukup kuat

(Ernawati,1998). Namun pada penambahan kolagen yang berlebih, nilai kuat tarik

akan semakin menurun. Hal ini terjadi karena penambahan kolagen telah melewati

batas optimal sehingga membran yang dihasilkan bersifat rapuh (Krisna & Adi,

2011).

2.5.3 Uji Penyerapan Air (Swelling)

Uji Swelling dilakukan untuk mengetahui terjadinya ikatan dalam polimer

serta tingkatan atau keteraturan ikatan dalam polimer yang ditentukan melalui

prosentase penambahan berat polimer setelah mengalami penggembungan. Proses

terdifusinya molekul pelarut ke dalam polimer akan menghasilkan gel yang

menggembung. Uji ini dilakukan dengan cara merendam plastik ke dalam air

29

sehingga dapat ditentukan prosentase pengembangan plastik setelah direndam

dengan air (Sanjaya & Tyas, 2010).

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), plastik merupakan

kumpulan zat organik yang stabil pada suhu biasa, tetapi pada beberapa tahap

pembuatannya plastis sehingga dapat diubah bentuk dengan menggunakan kalor

dan tekanan. Persentase penyerapan air merupakan faktor yang berpengaruh

terhadap kinerja plastik dalam aplikasinya. Nilai dari uji ini dapat menentukan sifat

fisik plastik apakah tahan air atau tidak. Sedikit banyaknya air yang diserap

mempengaruhi fungsi plastik, karena peranan molekul air yang dapat membuat

spesi pembawa muatan terdisosiasi dan mempermudah mobilitas spesi tersebut.

Selain itu juga dapat menandakan bahwa masih terdapat rongga diantara ikatan

dalam polimer, dimana rongga ini dapat mempengaruhi sifat mekanik dari polimer,

semakin kecil rongga maka semakin tinggi sifat mekaniknya (Shofiyah & Dina,

2012).

Persamaan:

% 𝑆𝑤𝑒𝑙𝑙𝑖𝑛𝑔 =𝑊𝑎 − 𝑊0

𝑊0𝑥 100%

Keterangan:

% Swelling : Daya serap plastik terhadap air (%)

Wa : Berat sampel setelah perendaman (g)

Wo : Berat sampel sebelum perendaman (g)

Yan, dkk. (2010) mengungkapkan bahwa persen penyerapan air (swelling)

sangat tergantung pada sifat hidrofilik dan mikro membran, karena kitosan dan

kolagen keduanya bahan hidrofilik. Kolagen memiliki kemampuan untuk

30

mempertahankan struktur pada membran sehingga persen penyerapan air menurun

seiring dengan kenaikan komposisi kolagen.

2.5.4 Uji Antibakteri

Bahan antibakteri merupakan bahan yang dapat mengganggu proses

metabolisme bakteri, sehingga bahan tersebut dapat menghambat pertumbuhan atau

bahkan membunuh bakteri. Cara kerja antibakteri antara lain dengan merusak

dinding sel, merubah molekul protein dan asam nukleat, menghambat kerja enzim

serta menghambat sintesis asam nukleat dan protein (Pelzcar & Chan, 1986).

Uji antibakteri dilakukan untuk mengetahui sejauh mana aktivitas suatu

bakteri terhadap antibakteri. Ada 3 metode yang umum digunakan dalam uji

antibakteri yaitu metode difusi kaldu, metode difusi agar dan metode difusi cakram.

Metode difusi agar merupakan cara yang paling sering digunakan untuk uji

kerentanan antibakteri. Cara kerja metode difusi agar yaitu sampel yang diuji

ditanamkan pada media agar yang telah dihomogenkan dengan bakteri, kemudian

diinkubasi sampai terlihat zona bening disekitar media.

Plastik kitosan-kolagen memiliki potensi yang baik sebagai penyembuh

luka karena memiliki sifat antibakteri yang baik dan adanya kolagen dapat

mempercepat dalam memperbaharui jaringan kulit yang rusak akibat luka.

Mekanisme antibakteri yang terjadi, kitosan mengikat muatan negatif dinding sel

bakteri, dengan destabilisasi konsekuen dari pembungkus sel. Antibakteri kitosan

dipengaruhi oleh beberapa faktor termasuk spesies bakteri, konsentrasi, pH, pelarut

dan massa molekul (Fernandez, dkk, 2009).

31

Nurainy, dkk, (2008), mengungkapkan kitosan memberikan penghambatan

paling besar terhadap Escherichia coli (bakteri Gram negatif) dibandingkan

Staphylococcus aureus dan Bacillus subtilis yang keduanya merupakan bakteri

Gram positif. Penghambatan terhadap Escherichia coli terjadi pada semua

konsentrasi kitosan yang diberikan. Menurut Helander, dkk. (2001) mekanisme

aktivitas antibakteri kitosan bisa dijelaskan sebagai berikut; muatan positif NH3+

glukosamin kitosan berinteraksi dengan muatan negatif (lipoppolisakarida, protein)

membran sel mikroba sehingga menyebabkan kerusakan membran luar sel dan

keluarnya konstituen intraselullar bakteri.

62

BAB 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan berikut:

1. Karakteristik plastik kitosan-kolagen dengan bertambahnya kolagen

menyebabkan kuat tarik plastik menjadi menurun, persen perpanjangan

meningkat, modulus elastisitas menurun dan persen penyerapan air menurun.

Plastik kitosan-kolagen membentuk ikatan hidrogen yang terjadi antara kationik

dari kitosan yang berupa gugus (NH3+) dan anionik dari kolagen yang berupa

gugus (-COO-).

2. Sifat fisik-mekanik yang paling optimum terdapat pada variasi 2:1 dengan kuat

tarik sebesar 8,587 MPa, persen perpanjangan sebesar 3,83 %, modulus

elastisitas sebesar 2,289 MPa dan nilai swelling sebesar 361,753 %. Sifat

antibakteri paling baik terdapat pada plastik kitosan-kolagen variasi 1:2 dengan

zona hambat pada bakteri Escherichia coli sebesar 2 mm dan pada bakteri

Staphylococcus aureus sebesar 3 mm. Hal ini menunjukkan bahwa sifat fisik-

mekanik tidak terlalu berpengaruh pada sifat antibakteri plastik kitosan-kolagen.

5.2 Saran

1. Perlu adanya pemurnian kembali kolagen yang diperoleh dari sisik ikan kakap

merah agar kolagen yang dihasilkan benar-benar murni.

2. Perlu diperhatikan perlakuan yang diberikan pada kolagen maupun kitosan agar

tidak merusak bahan penelitian.

63

3. Perlu dikaji kembali komposisi plastik kitosan-kolagen agar didapatkan plastik

yang kuat dengan sifat antibakteri yang baik.

4. Perlu dilakukan penelitian lanjut tentang kitosan-kolagen dalam bentuk larutan

maupun gel untuk menghasilkan sifat antibakteri yang lebih baik.

5. Perlu adanya penelitian lanjut pada penerapan secara langsung dari plastik

kitosan-kolagen seperti penutup luka, pengawet makanan dan tissue

engineering.

64

DAFTAR PUSTAKA

Angka, S.L, & Suhartono M.T. 2000. Pemanfaatan Limbah Hasil Laut:

Bioteknologi Hasil Laut. Bogor: Pusat Kajian Sumberdaya Pesisir dan

Lautan IPB

AOAC. 1995. Official Methods of Analysis of The Association of Official Aalytical

Chemist. Washington, DC: Inc.

Asyiraf, N. 2011. Extraction of Collagen From Fish Waste and Determination of

Its Physico-Chemical Characteristics. Disertasi. University Technology

MARA.

Bella, J., Eaton, M., & Berman, H.M. 1994. Crystal and molecular structure of a

collagen-like peptide at 1.9 A resolution. Journal of Science. 266(12): 75-

81.

Berger, J., Reista, M., Mayera, J.M., Feltb, O., Peppasc, N.A., & Gurny R. 2004.

Structure and Interaction in Covalently and Ionocally Crosslinked Chitosan

Hydragels for Biomedical Applications. Europen Journal of Pharm And

BioPharm. 57: 19-34.

Boddu, V.M, & Smith ED. 1999. A Composite Chitosan Biosorbent for Adsorption

of Heavymetal from Waste Waters. Champaign. US Army Eng Research and

Developpment Center.

Burhanuddin, A.B. 2008. Peningkatan Pengetahuan Konsepsi Sistematika dan

Pemahaman System Organ Ikan yang Berbasis SCL pada Mata Kuliah

Ikhtiologi [Modul Pembelajaran]. Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan

Universitas Hasanuddin.

Candra, P. 2008. Kitosan dari Cangkang Udang dan Aplikasi kitosan Sebagai

Bahan Antibakteri Pada Kain Katun. Thesis, Gadjah Mada University.

Carson, C.F & T.F Riley. 1995. Antimicrobial Activity of The Major Components

of The Essential Oil of Melaleuca alternifolia. Journal of Applied

Bacteriology, 78(4): 264-269

Chen, Y.P., Chang, G.Y & Chen, J.K. 2008. Electrospun collagen/chitosan

nanofibrous membrane as wound dressing. Colloids and Surfaces A:

Physicochem. Eng. Aspects. 314: 183-188

Chung, Y.C., Su, Y.P., Chen, C.C., Jia, G., Wang, H.I., Gaston, W.U & Lin, J.G.

2004. Relationship Between Antibacterial Activity of Chitosan and Surface

Characteristics of Cell Wall. Acta Pharmacologica Sinica 7: 932-936.

65

Coates, J. 2000. Interpreration of infrared spectra, a practical approach. Di dalam:

Meyers R.A, editor. Encyclopedia of Analytical Chemistry. Chichester:

John Wiley & Sons Ltd.

Cotran, R.S, Kumar. V & Collins. T. 1999. Pathology Basic of Disease. 6thed.

Philadelphia: W.B. Saunders Co.

DeMan, J.M. 1997. Kimia Makanan Edisi Kedua. Panduwinata K, penerjemah.

Bandung: Penerbit ITB

Eriawan, R. 2010. Sediaan Topikal Wound Healing Menggunakan Bahan Aktif

Kitosan dan Ekstrak Pegagan. Pusat Teknologi Farmasi dan Medika -

Deputi Bidang TAB – BPPT. Jakarta

Ernawati, K. 1998. Studi Pendahuluan Karakterisasi Gelatin dari Tulang Sapi dan

Tulang Babi. Skripsi. Surabaya: Kimia UNAIR

Fernandes, L.L., Cristiane X.R., Debora S.T., Gloria A.S., Letícia O.C & Jose M.G.

2011. Cytocompatibility of Chitosan and Collagen-Chitosan Scaffolds for

Tissue Engineering. Journal of Polimers. 21(1): 22-31

Fernandez, P.S., Lagarona, J.M & Ocio, M.J. 2009. Optimization of The Biocide

Properties of Chitosan for Its Application in The Design of Active Flms of

Interest in The Food Area. Journal of Food Hydrocolloids. 23(3): 913–921

Hargis, L.G. 1988. Analytical Chemistry. Principles And Technigues. New Jersey

: Prentice Hall Inc

Haryanto, A. 2009. Pengaruh Fraksi Komposit Serat Kenaf dan Serar Rayon

Bematrik Poliester Terhadap Kekuatan Tarik dan Impak. Skripsi.

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Herliana, P. 2010. Potensi Kitosan Sebagai Anti Bakteri Penyebab Periodontitis.

Jurnal UI Untuk Bangsa Seri Kesehatan, Sains, dan Teknologi, Vol (1): 12-

24

Helander, I.M., E.L. Numiaho, R.Ahvenainen, J. Rohoades, & S. Roller. 2001.

Chitosan Disrupts the Barrier Properties of the Outer Membrane of Gram

Negative Bacteria. International Journal of Food Microbiol. 71: 235-244.

Hirano, S. 1989. Production and Application of Chitin and Chitosan in Japan. In

Chitin and Chitosan Chemistry, Biochemistry, Physical Properties and

Application. New York: Sanford Ed. Esevier Science Publ. Co. Inc

Hsiung, P.M., Tsai, M.L., Chen, W.M., Hwang, A., Pan, B.S., Hwang, Y.R. & Kuo,

J.M. 2010. Purification and Characterization of a Fish Scale-Degrading

Enzyme from a Newly Identified Vogesella sp. Journal of Agriculture. Food

Chem., 58 (23): 12541–12546

66

Hu, S.G., Jou. C.H., & Yang. M.C. 2004. Biocompatibility and Antibacterial

Activity of Chitosan and Collagen Immobilized Poly (3-hydroxybutyric

acid-co-3-hydroxyvaleric acid). Journal Carbohydrate Polymers, 58 (2):

173–179

Huda, T. & Feris. F. 2007. Karakteristik Fisiokimia Film Plastik Biodegradable dari

Komposit Pati Singkong Ubi Jalar. Jurnal Penelitian Sains dan Teknologi.

Universitas Islam Indonesia

Islam, M., Masumb S., Mahbuba K. R., & Haque Z. 2011. Antibacterial Activity of

Crab-Chitosan Against Staphylococcus aureus and Escherichia coli.

Journal of Advanced Scientific Research, 2(4): 63-66.

Kementerian Kelautan dan Perikanan, 2011. Kelautan dan Perikanan dalam Angka

2011. Jakarta: Pusat data statistik dan informasi sekretariat jenderal

kementerian kelautan dan perikanan.

Kolodziesjska, I., Wojjtasz-Pajak A, Ogonowska G, & Sikorski ZE. 2000.

Deacetylation of Chitin in Two Stage Chemical and Enzimatic Process.

Bul.Sea Fisheries Inst. 2(150): 15-24.

Kong, J & Yu S. 2007. Fourier transform infrared spectroscopic analysis of protein

secondary structures. Acta Biochim Biophys Sin 39(8): 549–559.

Krisna, D & D. Adi. 2011. Pengaruh Regelatinasi dan Modifikasi Hidrotermal

terhadap Sifat Fisik pada Pembuatan Edible Film Dari Pati Kacang Merah

(Vigna angularis sp.). Tesis. Semarang: Teknik Kimia UNDIP

Kumar, R. M. N. V., Pradiv K. D & S. Nakamura. 1998. Methods of Metal Capture

From Wastewater In Advances In Wastewater Technology. Global Science

Publication

Lamba, N. M. K., Baumgartner, J. N., & Cooper, S. L. J. 2000. The influence of

thrombus components in mediating bacterial adhesion to biomaterials.

Journal of Biomaterial Science, polymer Edition, 11: 1227–1237

Lehninger, A. L. 1982. Dasar-dasar Biokimia, Jilid I. Terjemahan Principle of

Biochemistry, oleh Maggy Thenawijaya. Jakarta: Erlangga.

Lee, C.H., Singla, A., & Lee, Y. 2001. Review: Biomedical Application of

Collagen. International Journal of Pharmacy. 221: 11–22

Lock, E.J.R. 2010. Novel Aspects of The Vitamin D Endocrine Syste in Fish

(Studies on Atlantic Salmon and Mozambique Tilapia). Disertasi.

Universiteit Nijmegen

67

Mahrus, A., Noor, N.M & Leksono, Y.S. 2010. Ekstraksi Kolagen dari Sisik Ikan

Kakap Merah (Lutjanus sp). Prosiding Seminar Pengolahan Produk dan

Bioteknologi Kelautan dan Perikanan. Jakarta: BBRP2B.

Mudzakir, A. 2008. Praktikum Kimia Anorganik. Bandung; Jurusan Pendidikan

Kimia IPB

Mutia, T. 2009. Peranan Serat Alam untuk Bahan Baku Tekstil Medis Pembalut

Luka (Wound Dressing). Arena Tekstil, 24(2): 81-87.

Muyonga, J. H., Cole, C. G. B., & Duodu, K. G. (2004a). Characterisation of Acid

Soluble Collagen from Skins of Young and Adult Nile Perch (Lates

niloticus). Journal of Food Chemistry, 85: 81–89

Nagai, T, & N. Suzuki, 2000. Isolation of Collagen from Fish Waste Material Skin,

Bone and Fins. Journal of Food Chemistry. 68(3): 277–281

Nagarajan M, Benjakul S, Prodpran T, Songtipya P, & Kishimura H. 2012.

Characteristics and functional properties of gelatin from splendid squid

(Loligo formosana) skin as affected by extraction temperatures. Food

Hydrocolloids 29: 389-397

Nam, K.S. 2001. Evaluation of the antimutagenic potential of chitosan oligosa-

ccharide. Biotechnol Lett 23: 971-975.

Nurainy, F., Rizal, S., & Yudiantoro, Y. 2008. Pengaruh Konsentrasi Kitosan

Terhadap Aktivitas Antibakteri dengan Metode Difusi Agar (Sumur).

Jurnal Teknologi Industri dan Hasil Pertanian, 13(2): 117-125

Ornum, J.V. 1992. Shrimp Waste Must It Be Wasted. Infofish int. 6 : 48-51.

Pelzcar, M.J.Jr. & Chan E.C.S. 1986. Dasar-dasar Mikrobiologi. Volume ke-1.

Hadioetomo RS, Imas T, Tjitrosomo SS, Angka SL, penerjemah; Jakarta:

UI-Press.

Pereda, M., Ponce, A. G., Marcovich, N. E., Ruseckaite, R. A., & Martucci, J. F.

2011. Chitosan-gelatin composites and bi-layer films with potential

antimicrobial activity. Journal food hydrocolloids. 25: 1372-1381

Prashanth, K.V.H & Taranathan R.N. 2007. Chitin/Chitosan: Modification and

Their Unlimited Application Potential an Overview. Journal Trends in

Food Science and Technology. 18: 117-131.

Qujeq, D & Mossavi, SE. 2004. Antibacterial activity of chitosan against

Escherichia coli. Babol Medical Science 7:1-12.

Ramasamy, P & Annaian, S. 2014. Characterization and Wound Healing Property

of Collagen–Chitosan Film from Sepia kobiensis. International Journal of

Biological Macromolecules. 475(1): 1–10

68

Ratnawati, A. 2013. Sintesis dan Karakterisasi Kolagen dari Teripang-Kitosan

Sebagai Aplikasi Pembalut Luka. Journal of Physics and Application. 1(2):

12-24

Rhoades, J & Roller S. 2000. Antimicrobial Action of Degraded and Native

Chitosan Against Spoilage Organism in Laboratory Media and Foods.

Journal American Society for Microbiology, 14: 80-86.

Rodriguez, J.R., Sanchez-Machado, D.I. & Lopez-Cervantes, J. 2013.

Chitosan/Hydrophilic Plasticizer-Based Films: Preparation,

Physicochemical and Antimicrobial Properties. Journal of Polymer

Environment.Vol 24 (2): 1-11.

Rodwell, V.W., R.K. Murray & F.W. Keeley. 1995. Protein Kontraktil dan

Struktural dalam Biokimia Harper. Edisi 22. Alih Bahasa oIleh Andry

Hartono. Jakarta: Kedokteran EGC.

Sanjaya, I.G & Tyas P. 2010. Pengaruh Penambahan Kitosan dan Plasticizer

Gliserol pada Karakteristik Plastik Biodegradabel dari Pati Limbah Kulit

Singkong. Skripsi. Surabaya: Teknik Kimia ITS

Saarai, A., Kasparkova, V., Sedlacek, T., & Saha, P. (2011, July). A comparative

study of crosslinked sodium alginate/gelatin hydrogels for wound dressing.

In Proceeding of the 4th WSEAS International Conference on Engineering

Mechanics, Structures, Engineering Geology., WSEAS Press, Greece

Sandford, P.A & Hutchings G.P. 1987. Genetic Engineering, Structure/Property

Relations and Application. New York: Elsevier

Sari, I.L., Wignyanto dan Nimas, M.S.S. 2012. Efisiensi Penggandaan Skala

Kapasitas Bench Pada Produksi Gelatin Tulang Ikan Kakap Merah. Jurnal

Industria. 2(2): 67 – 73

Sari, Y. 2008. Pengaruh Pemberian Biodek terhadap Kualitas Limbah Cair Tahu.

Skripsi. Universitas Lambung Mangkurat

Schleifer, K.H. & Kandler O. 1972. Peptidoglycan .Types of Bacterial Cell Walls

and their Taxonomic Implications. Bacteriological Reviews, 36(4): 407-

477

Setiawati, I.H. 2009. Karakterisasi Mutu Fisika Kimia Gelatin Kulit Ikan Kakap

Merah (Lutjanus sp.) Hasil Proses Perlakuan Asam. Skripsi. Bogor:

Teknologi Hasil Perikanan IPB

Setya, M. 2008. Efek Khitosan terhadap Kultur Galur Sel HSC-4 dan HAT-7 secara

in-vitro. Skripsi. Jakarta: Kedokteran Gigi Universitas Indonesia

69

Shah, V & Manekar A. 2012. Isolation and characterization of collagen from the

placenta of buffalo (Bovidae bubalus bubalis) for the biomaterial

applications. Journal Trend in Life Science 1(4): 26–32.

Shahidi, F & Abuzaytoun R. 2005. Chitin, Chitosan, and Co-Products: Chemistry,

Production, Application, and Health Effects. Adv. Food Nutr. Res. 49: 93-

135.

Shofiyah, Y & Dina, K.M. 2012. Pemanfaatan Membran Kitosan-Silika untuk

Menurunkan Kadar Ion Logam Pb(II) dalam Larutan. Journal of

Chemistry. 1(1): 108-115

Simpson, B.K. 1997. Utilazation of Chitosan for Preservation of Raw Shrimp.

Journal of Food Biotechnology II. 25-44

Sionkowska, A., Wisniewski, M., Skopinska, J., Kennedy, C. J., & Wess, T. J.

2004. Molecular Interactions in Collagen and Chitosan Blends. Journal of

Biomaterials, 25(2): 795–801

Suhartono, M.T. 2006. Pemanfaatan Kitin, Kitosan, Kitooligosakarida. Foodreview

1(6): 30-33.

Sumarto. 2008. Mempelajari Pengaruh Penambahan Asam Lemak dan Natrium

Benzoat terhdap Sifat Fisik, Mekanik dan Aktivitas Antimikroba Plastik

Edibel Kitosan. Skripsi. Bogor: Fakultas Ilmu Pertanian, IPB.

Su-Rong, X.R., Sun, B., Li, Y. Y., & Hu, Q. H. 2009. Characterization of Acid-

Soluble Collagen from the Coelomic Wall of Sipunculida. Journal of Food

Hydrocolloids, 23 (2): 2190–2194

Tang, Z.X., Shi L & Qian J. 2007. Neutral Lipase from Aqueous Solutions on

Chitosan Nano Particles. Journal Biochemical Engineering. 34: 217-223.

Tangsadthakun, C., Kanokpanont, S., Sanchavanakit, N., Banaprasert, T., &

Damrongsakkul, S. 2006. Properties of Collagen/Chitosan Scaffolds for

Skin Tissue Engineering. Journal of Metals, Materials and Minerals.

16(1): 37-44

Teng, D. 2012. From chitin to chitosan dalam Yao K, Li J, Yao F, Yin Y, editors.

Chitosan-Based Hydrogels: Functions and Applications. Boca Raton:

CRC Press.

Trimandana, F.R. 2009. Aplikasi Kolagen dari Tepung Tulang Ikan yang Berbeda

pada Surimi Ikan Nila (Oreochromis niloticus Linn.) Jurnal Pengolahan

dan Bioteknologi Hasil Perikanan. 2(4): 11-20

Triyono, B. 2005. Perbedaan Tampilan Kolagen di sekitar Luka Insisipada Tikus

Wistar yang diberi Infiltrasi Penghilang Nyeri Levobupivakain dan yang

70

tidak diberi Levobupivakain. Tesis. Semarang: Program Megister

Biomedis dan PPDSI, UNDIP.

Tsai, G.J & Su, W.H. 1999. Antibacterial Activity of Shrimp Chitosan Against

Escherichia coli. Journal Food Prot. 62 (3): 239-243

Tsigos, I., Martinou A, Kafetzopoulos D & Bouriotis V. 2000. Chitin Deacetylases:

New, Versatile Tools in Biotechnology. TIBTECH. Vol.-(18): 305-312.

Utami, R.U. 2014. Sintesis Plastik Biodegradable dari Kulit Pisang dengan

Penambahan Kitosan dan Plasticizer Gliserol. Indonesian Journal

Chemical Science. 3(2): 163-167

Yan, L.P., Wang, Y. J., Ren, L., Wu, G., Caridade, S. G., Fan, J. B., & Reis, R. L.

2010. Genipin-Cross-Linked Collagen/Chitosan Biomimetic Scaffolds for

Articular Cartilage Tissue Engineering Applications, Journal of

Biomedical Materials Research. 95(2): 465–475

Yu, C.C., Chang, J. J., Lee, Y. H., Lin, Y. C., Wu, M. H., Yang, M. C., & Chien,

C. T. 2013. Electrospun Scaffolds Composing of Alginate, Chitosan,

Collagen and Hydroxyapatite for Applying in Bone Tissue Engineering.

Journal Materials Letters 93(3): 133–136

Yusman, D.A. 2006. Hubungan Antara Aktivitas Antibakteri Kitosan dan Ciri

Permukaan Dinding Sel Bakteri. Skripsi. Bogor: Departemen Kimia, IPB

Ziani, K., Oseas J., Coma V. & Mate J.I. 2008. Effect of the presence of glycerol

and Tween 20 on the chemical properties of films base on chitosan with

different degree of deacetylation. LWT Food Sci Technol 41: 2159–2165