TUGAS PAPER

TEKNOLOGI FERMENTASI

ASAM KOJAT (KOJIC ACID)

Disusun Oleh :

Sri Martiyah (I 1506006)

Rosa Pertiwi Gunadi (I 1506027)

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Masyarakat Indonesia umumnya memiliki kulit sawo matang namun cara

pandang orang Indonesia wanita cantik selalu diidentikkan dengan wanita yang

putih, hal tersebut menjadi peluang berkembangnya produsen-produsen kosmetik

yang menawarkan produk pemutih. Salah satu bahan aktif yang ditambahkan

dalam pemutih/ whithening adalah asam kojat atau kojic acid.

Kojic acid, atau asam kojat, memiliki nama kimia 5-hydroxy-2-

hydroxymethyl-4-pyrone. Asam kojic banyak digunakan sebagai bahan pemutih

pada produk-produk kosmetik dengan konsentrasi penggunaan maksimum 1%.

Asam ini adalah  metabolit jamur yang biasa diproduksi oleh banyak spesies

Aspergillus, Acetobacter, dan Penicillium. Awalnya ditemukan di Jepang pada

tahun 1990-an pada proses fermentasi beras, misalnya pada pembuatan sake.

Asam ini memiliki banyak kegunaan, tidak hanya sebagai bahan dalam produk

kecantikan, tetapi juga digunakan dalam masakan Jepang.

Umumnya produksi asam kojat melelui proses fermentasi karbohidrat

dalam kondisi aerob menggunakan jamur spesies Aspergilus seperti A. Oryzae

dan A. Tamari. Asam kojat dapat diproduksi dengan baik dengan cara fermentasi

aerob atau dengan mensuspensi material sel dalam larutan buffer yang hanya

berisi glukosa. Substrat yang digunakan untuk produksi asam kojat bervariasi.

Asam kojat dapat terbentuk dari senyawa C2 (contohnya ethanol dan asam

glikolat) , senyawa C3 (contohnya gliserol dan dihidroksiaseton), gula pentosa dan

heksosa , senyawa C7 (asam shiklamat), disakarida dan polisakarida yang

kompleks (contohnya pati dan dekstrin)

I.2. Rumusan Masalah

1. Apa saja pengertian fermentasi dan mikroorganisme yang terlibat didalamnya.

2. Apa asam kojat dan manfaat asam kojat.

I.3. Tujuan

1. Untuk mengetahui pengertian fermentasi secara benar dan pengolongannya.

2. Untuk mengetahui manfaat dan kegunaan dari asam kojat.

BAB II

PEMBAHASAN

II.1. Fermentasi

Fermentasi adalah proses mempergunakan aktivitas suatu mikroba tertentu

atau campuran beberapa spesies mikroba. Mikroba yang banyak digunakan dalam

proses fermentasi antara lain khamir, kapang dan bakteri. Kemajuan dalam bidang

teknologi fermentasi telah memungkinkan manusia untuk memproduksi berbagai

produk yang tidak dapat atau sulit diproduksi melalui proses kimia. Teknologi

fermentasi merupakan upaya manusia dalam memanfaatkan bahan-bahan yang

berharga relatif murah bahkan kurang berharga menjadi produk yang bernilai

ekonomi tinggi dan berguna bagi kesejahteraan hidup manusia.

Secara umum ada empat kelompok fermentasi yang penting secara

ekonomi. Fermentasi yang memproduksi sel mikroba (biomass). Produksi

komersial dari biomass dapat dibedakan menjadi produk yeast untuk industri roti,

dan produksi sel mikroba untuk digunakan sebagai makanan manusia dan hewan.

Fermentasi yang menghasilkan enzim dan mikroba secara komersial,

enzim dapat diproduksi oleh tanaman, hewan dan mikroba, namun enzim yang

diproduksi oleh mikroba memiliki beberapa keunggulan yaitu mampu dihasilkan

dalam jumlah besar dan mudah untuk meningkatkan produktivitas bila

dibandingkan dengan tanaman atau hewan.

Fermentasi yang menghasilkan metabolit mikroba dapat dibedakan

menjadi metabolit primer dan metabolit skunder . produk metabolit primer

diangap penting contohnya ethanol, asam sitrat, polisakarida, aseton, butanol dan

vitamin. Sedangkan metabolit sekunder yang dihasilkan mikroba contohnya

antibiotik, pemacu pertumbuhan, inhibitor enzim dan lain-lain.

II.2. Proses Transformasi

Sel mikroba dapat digunakan untuk mengubah suatu senyawa menjadi

senyawa lain yang masih memiliki kemiripan struktur namun memiliki nilai

komersial yang lebih tinggi. Proses transformasi dengan menggunakan mikroba

ini lebih baik bila dibandingkan dengan proses kimia. Berkaitan dengan

penggunaan reagen kimia yang lebih sedikit selain itu proses dapat berlangsung

pada suhu rendah tanpa membutuhkan katalis logam berat yang berpotensi

menimbulkan potensi.

II.3. Aspergillus flavus

Aspergillus flavus adalah kapang yang termasuk dalam divisi

ascomycetes. Berikut ini sistematik lengkap dari Aspergillus flavus:

Kingdom : fungi

Divisi : Ascomycetes

Sub-divisi : Pezizomycotina

Kelas : Eurotiomycetes

Orde : Eurotiales

Famili : Trichocomaceae

Genus : Aspergillus

Spesies : Aspergillus flavus

Aspergillus flavus merupakan organisme yang tidak seperti fungi yang

lain, Aspergillus flavus tumbuh dengan baik pada kondisi kering maupun panas.

Suhu optimal untuk pertumbuhannya adalah 37 0C dan masih bisa tumbuh pada

range suhu 12-48 0C. Suhu yang tinggi tersebut turut berperan dalam

patogenisitasnya pada manusia

Aspergillus flavus bisa bersifat pantogen pada tumbuhan dan manusia.

Pada tumbuhan Aspergillus flavus dapat menginfeksi benih jagung, kacang dan

kapas. Pertumbuhan kapang ini pada bahan makanan dapat menyebabkan

kontaminasi oleh aflaloksin, suatu senyawa yang bersifat toksin dan karsinogenik.

Kontaminasi ini dapat terjadi pada beberapa produk pertanian seperti kacang,

sereal, kentang, jagung dan padi. Aspergillus flavus juga merupakan penyebab

Aspergillosis pada manusia, pasien yang terinfeksi oleh kapang ini sering

memiliki sistem imun yang menurun atau immunocompromise.

II.4. Metabolisme Sekunder

Suatu mikroorganisme dapat menghasilkan produk metabolisme yang

disebut metabolit. Senyawa yang dihasilkan selama fase pertumbuhan primer

(tropofase, fase eksponensial atau fase log) disebut metabolit primer. Senyawa

yang diproduksi selama fase stasioner disebut metabolit sekunder. Metabolit

sekunder biasanya dibentuk dari sejumlah produk antara yang terakumulasi , baik

dimedium kultur atau didalam sel , namun dari produk akhir dalam metabolisme

primer. Metabolisme sekunder tidak dihasilkan oleh seluruh mikroorganisme,

selain itu jenis metabolit sekunder yang terbentuk berbeda antara mikroorganisme

satu dengan yang lain. Pembentukan metabolit sekunder sangat tergantung pada

kondisi pertumbuhan, terutama komposisi medium, metabolit sekunder tidak

esensial untuk pertumbuhan atau reproduksi organisme itu sendiri dan hanya

diproduksi dalam jumlah sedikit, namun karena efek farmakologi yang

dimilikinya beberapa metabolit sekunder berpengaruh pada kehidupan manusia

baik kehidupan manusia baik yang menguntungkan maupun merugikan. Sebagai

contoh metabolit sekunder yang berguna bagi manusia yaitu asam kojat yang

banyak digunakan dalam industri kosmetik, obat-obatan dan makanan. Sementara

itu metabolit sekunder yang merugikan adalah aflatoksin yang bersifat toksik bagi

manusia.

II.5. Asam kojat

Kojic acid, atau asam kojat, memiliki nama kimia 5-hydroxy-2-

hydroxymethyl-4-pyrone adalah metabolit sekunder yang banyak diproduksi oleh

spesies jamur dari genus Acetobacter, dan Penicillium melalui proses fermentasi

dalam kondisi aerob. Senyawa ini awalnya ditemukan di Jepang pada tahun 1907-

an pada proses fermentasi beras, misalnya pada pembuatan sake. Asam ini

memiliki banyak kegunaan, tidak hanya sebagai bahan dalam produk kecantikan,

tetapi juga digunakan dalam masakan Jepang . pertama kali ditemukan oleh Salto

1907 yang diisolasi dari misellum Aspargillus Orizae yang tumbuh pada Steamed

rice (disebut “koji”dalam bahasa Jepang ) pada proses fermentasi untuk membuat

sake. Asam kojat memiliki rumus C6H6O4 dengan berat molekul 142,11. Asam

kojat sangat mudah larut dalam air, ethanol dan aseton; mudah arut dalam etil

asetat, kloroform dan pirid. Asam kojat membentuk kristal jarum prismalis dengan

aseton, ethanol , eter dan etil asetat atau metanol dan etil asetat. Titik lebur adalah

153-154 C dan memiliki nilai pKa berkisar dari 7,90 hingga 8,03.

Mekanisme biosintesis asam kojat selama proses fermentasi belum

sepenuhnya dipahami. Arnstetein dan Bentley menyelidiki jalur biosintesis asam

kojat dengan menggunakan glukosa yang dilabeli. Berdasarkan penelitian tersebut

disimpulkan bahwa asam kojat terbentuk secara dari glukosa. Bajpal dkk (1962

)menyatakan bahwa asam kojat terbentuk secara langsung melalui proses

biotrasformasi multistep dari glukosa dan terdapat lebih dari satu jalur

biotransrormasi. Berdasarkan jalur biosintesis asam kojat selama proses

fermentasi yang tersebutdiketahui bahwa beberapa enzim seperti glukosa-5-fosfat-

dehidrogenase, heksokinase dan glukonat dehidrodenase terlibat dalam biosintesis

asam kojat. Untuk itu dibuatlah hipotesis jalur biosintesis asam kojat yang

melibatkan enzim tersebut.

Asam kojat memiliki aktivitas luas dalam kehidupan. Secara garis besar,

penggunaan asam kojat dalam kehidupan sehari-hari dapat dibagi sebagai berikut:

1. Pada industri kosmetik

Asam kojat merupakan senyawa pengkhelat ion logam transisi seperti

Fe3+ dan Cu2+. Dengan adanya kemampuan untuk mengkhelat ion logan

Cu2+ tersebut, asam kojat dapat menghambat kerja enzim tirosinase yang

tergantung adanya ion Cu2+ pada posisi aktifnya. Tirosinase merupakan

enzim yang bertanggung jawab dalam pembentukan pigmen melanin sehingga

asam kojat dapat menghambat produksi melanin. Oleh karena itu asam kojat

dapat digunakan sebagai bahan pemutih kulit. Asam kojic ternyata memiliki

efek sebagai inhibitor kompetitif dan reversible pada oksidase polifenol baik

pada tanaman maupun hewan, yaitu menghambat tirosinase, yang

mengkatalisis perubahan tirosin menjadi melanin. Asam kojic menghambat

melanosis dengan cara mengganggu  pengambilan oksigen yang diperlukan

untuk proses “pencoklatan’ (browning) secara enzimatik. Metode

spektrofotometri dan kromatografi menunjukkan bahwa asam kojic  mampu

mengurangi o-kuinon menjadi diphenols untuk mencegah terbentuknya hasil

akhir yaitu pigmen melanin.  Karena itulah ia banyak digunakan sebagai agen

pencerah kulit dalam preparat kosmetik dan dermatologis lainnya.  Sebagai

agen pemutih kulit, asam kojic tidak bersifat karsinogenik. Namun demikian

beberapa orang yang kulitnya sensitif dilaporkan mengalami semacam

dermatitis kontak, sejenis alergi kulit  yang ditandai dengan  gatal  kemerahan,

iritasi. Untuk itu, kadang dalam krim yang mengandung asam kojic, dapat

juga ditambahkan bahan lain sebagai anti alergi yaitu kortikosteroid topikal.

Asam kojic ini menjadi semakin popular dan meningkat penggunaannya

karena memiliki keamanan lebih baik dari pendahulunya yaitu hidroquinon.

Bagi mereka yang sensitif terhadap asam kojic tentu perlu mempertimbangkan

penggunaannya. Asam kojat juga dapat digunakan sebagai produk perawatan

mulut dan gigi.

2. Pada industri obat-obatan

Asam kojat memiliki aktivitas antibakteri. Pada awal tahun 1934 asam

kojat dilaporkan bahwa kemampuannya menghambat pertumbuhan bakteri

gram negatif lebih kuat dari pada bakteri gram positif. Selain itu asam kojat

juga memiliki aktivitas anti-inflamasi, analgesik, antifungi dananti kangker,

sehingga banyak digunakan dalam pengobatan. Asam kojat juga lelah

diselidiki sebagai obat baru dalam terapi penyakit seperti diabetes atau

anemia.

3. Pada industri makanan

Sebagai bahan tambahan makanan, asam kojat digunakan sebagai

antioksidan untuk menjaga stabiliti minyak dan lemak, antiseptik dan

pengawet. Dalam pertanian asam kojat digunakan untuk mencegah

pencoklatan pada produk-produk pertanian seperti sayuran dan buah-buahan

sehingga dapat mencegah pembusukan. Asam kojat digunakan pula sebagai

prekursor untuk sintesis maltol dan etil maltol yaitu penguat rasa. Karena sifat

penghambatannya pada berbagai oksidase, asam kojic juga telah digunakan

secara komersial selama bertahun-tahun di Jepang sebagai bahan tambahan

makanan, misalnya sayuran segar, kepiting, dan udang, untuk

mempertahankan kesegaran mereka (antioksidan) dan menghambat perubahan

warna. Selain itu, asam kojic juga digunakan sebagai  pengawet, sebagai

antioksidan untuk lemak dan minyak, dan agen pengatur pertumbuhan

tanaman untuk meningkatkan produksi, mempercepat pematangan, dan

meningkatkan rasa manis. Asam kojic juga memiliki sifat antimikroba lemah

dan aktif terhadap beberapa strain bakteri umum pada pengenceran dari

1:1.000 sampai1:2.000.

4. Lain-lain

Asam kojic juga memiliki sifat insektisida karena efek penghambatan pada

tirosinase  serta kemampuannya untuk berinteraksi dengan o-kuinon dari

katekolamin, sehingga mencegah proses sclerotization.

BAB III

PENUTUP

III.1. Kesimpulan

Fermentasi adalah proses mempergunakan aktivitas suatu mikroba tertentu

atau campuran beberapa spesies mikroba. Mikroba yang banyak digunakan

dalam proses fermentasi antara lain khamir, kapang dan bakteri

Kojic acid, atau asam kojat, memiliki nama kimia 5-hydroxy-2-

hydroxymethyl-4-pyrone adalah metabolit sekunder yang banyak

diproduksi oleh spesies jamur dari genus Acetobacter, dan Penicillium

melalui proses fermentasi dalam kondisi aerob.

Asam kojat memiliki aktivitas luas dalam kehidupan. Secara garis besar,

penggunaan asam kojat dalam kehidupan sehari-hari dapat dibagi sebagai

berikut: banyak digunakan sebagai bahan pemutih pada produk-produk

kosmetik, pengawet, sebagai antioksidan untuk lemak dan minyak, dan agen

pengatur pertumbuhan tanaman untuk meningkatkan produksi, mempercepat

pematangan, dan meningkatkan rasa manis. Asam kojic juga memiliki sifat

antimikroba lemah dan aktif terhadap beberapa strain bakteri umum pada

pengenceran dari 1:1.000 sampai1:2.000.

III.2. Saran

Diharapkan untuk memperkenalkan asam kojat dan manfaatnya.

Menjadi salah satu pengetahuan kita untuk senantiasa mengali potensi

bioteknologi khususnya fermentasi.

DAFTAR PUSTAKA

http://farmasi-jurnal.blogspot.com.2011/11/m engena l-k ojic -a ci d-s ang -p encerah -

kulit.htm l