makalah bahari kitosan

Click here to load reader

Post on 19-Jan-2016

134 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

kitosan

TRANSCRIPT

MAKALAH FARMASI BAHARIAPLIKASI KITOSAN DALAM BIDANG FARMASI

Disusun oleh:Karina Novita Sari260110110153

FAKULTAS FARMASIUNIVERSITAS PADJADJARAN2014

APLIKASI KITOSAN DALAM BIDANG FARMASI

1. PendahuluanKitosan adalah suatu polisakarida yang diperoleh dari hasil deasetilasi kitin, yang umumnya berasal dari limbah kulit hewan Crustacea. Kitosan memiliki sifat relatif lebih reaktif dari kitin dan mudah diproduksi dalam bentuk serbuk, pasta, film, serat. (Agustini, 2007).Kata kitin berasal dari bahasa Yunani, yaitu chiton, yang berarti baju rantai besi. Kata ini menggambarkan fungsi dari material kitin sebagai jaket pelindung pada invertebrata. Kitin pertama kali diteliti oleh Bracanot pada tahun 1811 dalam residu ekstrak jamur yang dinamakan fugine. Pada tahun 1823, Odier mengisolasi suatu zat dari kutikula serangga jenis elytra dan mengusulkan nama Chitin. Pada umumnya kitin dialam tidak berada dalam keadaan bebas, akan tetapi berikatan dengan protein, mineral, dan berbagai macam pigmen.Walaupun kitin tersebar di alam, tetapi sumber utama yang digunakan untuk pengembangan lebih lanjut adalah jenis udang-udangan (Crustaceae) yang dipanen secara komersial. Limbah udang sebenarnya bukan merupakan sumber yang kaya akan kitin, namun limbah ini mudah didapat dan tersedia dalam jumlah besar sebagai limbah hasil dari pembuatan udang.Kitin adalah biopolimer polisakarida dengan rantai lurus, tersusun dari 2000-3000 monomer (2-asetamida-2-deoksi-D-glukosa) yang terangkai dengan ikatan 1,4-b-gliksida. Kitin memiliki rumus molekul [C8H13NO5]ndengan berat molekul 1,210-6 Dalton ini tersedia berlebihan di alam dan banyak ditemukan pada hewan tingkat rendah, jamur, insekta dan golonganCrustaceaeseperti udang, kepiting dan kerang. Kitin berbentuk serpihan dengan warna putih kekuningan, memiliki sifat tidak beracun dan mudah terurai secara hayati (biodegradable).Sebagai material pendukung Crustaceae, kitin terdapat sebagai mukopolisakarida yang berdisosiasi dengan CaCO3dan berikatan secara kovalen dengan protein. Pemisahan CaCO3dari protein lebih mudah dilakukan karena garam anorganik ini terikat secara fisik. Menurut Knorr (1984), HCl dengan konsentrasi lebih dari 10 % dapat secara efektif melarutkan mineral Ca dan menghasilkan CaCl2.Kitosan adalah produk deasetilasi kitin yang merupakan polimer rantai panjang glukosamin (2-amino-2-deoksi-D-Glukosa), memiliki rumus molekul [C6H11NO4]ndengan bobot molekul 2,510-5 Dalton. Kitosan berbentuk serpihan putih kekuningan, tidak berbau dan tidak berasa. Kadar chitin dalam berat udang, berkisar antara 60-70 persen dan bila diproses menjadi kitosan menghasilkan yield 15-20 persen.Kitosan merupakan senyawa dengan rumus kimia poli(2-amino-2-dioksi--D-Glukosa) yang dapat dihasilkan dengan proses hidrolisis kitin menggunakan basa kuat. Saat ini terdapat lebih dari 200 aplikasi dari kitin dan kitosan serta turunannya di industri makanan, pemrosesan makanan, bioteknologi, pertanian, farmasi, kesehatan, dan lingkungan. (Balley, et al, 1977).Khitosan merupakan bahan kimia multiguna berbentuk serat dan merupakan kopopolimer berbentuk lembaran tipis, berwarna putih atau kuning, tidak berbau. Kitosan merupakan produk diasetilasi kitin melalui proses kimia menggunakan enzim kitin diacetilase (Rismana,2001).

Struktur molekul kitin dan kitosan

Cangkang kepala udang mengandung 20-30% senyawa kitin, 21% protein dan 40-50% mineral. Kitin merupakan polisakarida terbesar kedua setelah selulosa yang mempunyai rumus kimia poli(2-asetamida-2-dioksi--D-Glukosa) dengan ikatan -glikosidik (1,4) yang menghubungkan antar unit ulangnya. Struktur kimia kitin mirip dengan selulosa, hanya dibedakan oleh gugus yang terikat pada atom C2. Jika pada selulosa gugus yang terikat pada atom C2 adalah OH, maka pada kitin yang terikat adalah gugus asetamida. (Muzzarelli, 1985)Secara umum, cangkang kulit udang mengandung protein 34,9 %, mineral CaCO327,6 %, chitin 18,1 %, dan komponen lain seperti zat terlarut, lemak dan protein tercerna sebesar 19,4 % (Suhardi, 1992). Chitin merupakan polisakarida yang bersifat non toxic (tidak beracun) dan biodegradable sehingga chitin banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang. Lebih lanjut chitin dapat mengalami proses deasetilasi menghasilkan kitosan.Kitosan, mempunyai bentuk mirip dengan selulosa, dan bedanya terletak pada gugus rantai C-2. Proses utama dalam pembuatan kitosan, katanya, meliputi penghilangan protein dan kendungan mineral melalui proses kimiawi yang disebut deproteinasi dan demineralisasi yang masing-masing dilakukan dengan menggunakan larutan basa dan asam. Selanjutnya, kitosan diperoleh melalui proses deasetilasi dengan cara memanaskan dalam larutan basa. Karakteristik fisiko-kimia kitosan berwarna putih dan berbentuk kristal, dapat larut dalam larutan asam organik, tetapi tidak larut dalam pelarut organik lainnya. Pelarut kitosan yang baik adalah asam asetat.Adanya gugus fungsi hidroksil primer dan sekunder mengakibatkan kitosan mempunyai kereaktifan kimia yang tinggi. Gugus fungsi yang terdapat pada kitosan memungkinkan juga untuk modifikasi kimia yang beraneka ragam termasuk reaksi-reaksi dengan zat perantara ikatan silang, kelebihan ini dapat memungkinkannya kitosan digunakan sebagai bahan campuran bioplastik, yaitu plastik yang dapat terdegradasi dan tidak mencemari lingkungan.Jika sebagian besar gugus asetil pada kitin disubsitusikan oleh hidrogen menjadi gugus amino dengan penambahan basa konsentrasi tinggi, maka hasilnya dinamakan kitosan atau kitin terdeasetilasi. Kitosan sendiri bukan merupakan senyawa tunggal, tetapi merupakan kelompok yang terdeasetilasi sebagian dengan derajat deasetilasi beragam. Kitin adalah N-asetil glukosamin yang terdeasetilasi sedikit, sedangkan kitosan adalah kitin yang terdeasetilasi sebanyak mungkin, tetapi tidak cukup untuk dinamakan poliglukosamin. Kitosan relatif lebih banyak digunakan pada berbagai bidang industri kesehatan dan terapan karena kitosan dapat dengan mudah berinteraksi dengan zat-zat organik lainnya seperti protein.Kitosan dapat diperoleh dengan mengkonversi kitin, sedangkan kitin sendiri dapat diperoleh dari kulit udang. Produksi kitin biasanya dilakukan dalam tiga tahap yaitu: tahap demineralisasi, penghilangan mineral; tahap deproteinasi, penghilangan protein; dan tahap depigmentasi, pemutihan. Sedangkan kitosan diperoleh dengan deasetilasi kitin yang didapat dengan larutan basa konsentrasi tinggi. Purwatiningsih (1992) melaporkan bahwa NaOH 50% dapat digunakan untuk deasetilasi kitin dari limbah kulit udang.Deproteinasi menggunakan natriun hidroksida lebih sering digunakan, karena lebih mudah dan efektif. Pada pemisahan protein menggunakan natrium hidroksida, protein diekstraksi sebagai natrium proteinat yang larut. Secara umum larutan NaOH 3-4% dengan suhu 63-65oC selama waktu ekstraksi 3-4 jam dapat mengurangi kadar protein dalam kulit udang secara efektif. Sekalipun demikian proses deproteinasi umum yang optimum tidak ada untuk setiap jenis Crustaceae.Mineral kalsium karbonat pada kulit udang lebih mudah dipisahkan dibandingkan protein, karena garam anorganik ini hanya terikat secara fisika. Menurut Knorr (1984) asam klorida dengan konsentrasi lebih dari 10% dapat secara efektif melarutkan kalsium sebagai kalsium klorida. Proses demineralisasi dengan menggunakan asam klorida sampai CO2 yang terbentuk hilang kemudian didiamkan 24 jam pada suhu kamar.Dalam beberapa metode, proses depigmentasi sesungguhnya telah berlangsung saat pencucian residu sesuai proses deproteinasi atau demineralisasi yang dilakukan. Menurut Purwatiningsih (1992) aseton dapat mereduksi astaksantin dari kitin limbah udang windu (Penaeus monodon).Pembuatan kitosan dilakukan dengan cara penghilangan gugus asetil (-COCH3) pada gugusan asetil amino kitin menjadi gugus amino bebas kitosan dengan menggunakan larutan basa. Kitin mempunyai struktur kristal yang panjang dengan ikatan kuat antara ion nitrogen dan gugus karboksil, sehingga pada proses deasetilasi digunakan larutan natrium hidroksida konsentrasi 40-50% dan suhu yang tinggi (100-150oC) untuk mendapatkan kitosan dari kitin.

Kelebihan dan Kekurangan KitosanBerdasarkan sifat-sifat biologi dan kimianya, maka khitosan mempunyai sifat fisik khas, yaitu mudah dibentuk menjadi spons, larutan, gel, pasta, membran, dan serat yang sangat bermanfaat aplikasinya. Tidak seperti serat lam lain, kitosan mempunyai sifat unik, karena memberikan daya pengikat lemak yang sanagt tinggi. Pada kondisi normal kitosan mampu menyerap 4-5 kali lemak dibandingkan serat lain (Rismana,2001).Menurut Prasetiyo (2006) dari segi ekonomi, pemanfaatan khitin dari limbah cangkang udang untuk bahan utama dan bahan pendukung dalam berbagai bidang dan industri sangat menguntungkan karena bahan bakunya berupa limbah berasal dari sumberdaya lokal (local content).Khitosan merupakan polisakarida yang unik dan telah secara luas digunakan dalam bermacam aplikasi biomedis disebabkan kemudah cocokannya dengan unsur makhluk hidup, toxicitasnya rendah, mudah diuraikan, tidak bersifat imunogenik, dan sifatnya non-karsinogenik (Irawan,2007).Kelebihan dan kekurangan khitosan menurut Kusumawati (2006) bahwa karena sifatnya yang dapat menarik lemak, kitosan bnayak dibuat untuk tablet/pil penurun berat badan. Kitosan dapat menyyerap lemak dalam tubuh dengan cukup baik. Dalam kondisi optimal, kitosan dapat menyerap lemak sejumlah 4-5 kali berat kitosan. Beeberapa penelitian telah berhasil membuktikan bahwa kitosan dapat menurunkan kolesterol tanpa menimbulkan efek samping. Hanya satu saja yang harus diperhatikan, konsumsi kitosan harus tetap terkontrol, karena kitosan juga dapat menyerap mineral kalsium dan vitamin yang ada di dalam tubuh. Selain itu, orang yang biasanya mengalami alergi terhadap makanan laut sebaiknya menghindari dari mengkonsumsi tablet/pil kitosan.

Manfaat dan Kegunaan KitosanKitin mempunyai kegunaan yang samngat luas, tercatat sekitar 200 jenis penggunaannya,