BIOAKTIVITAS KITIN DAN KITOSAN

Reporter: Rasel01|
Editor: Rasel01|
Jumat 17-09-2021,16:54 WIB
BIOAKTIVITAS KITIN DAN KITOSAN

BIOAKTIVITAS KITIN DAN KITOSAN Oleh : Yuyun Andrianti (1) Nina Jusnita (2)*   PENDAHULUAN Indonesia merupakan Negara yang terkenal dengan hasil lautnya yang melimpah. Namun hingga saat ini pengolaban basil laut dari krustase belum dioptimalkan. Sebagai komoditas pakan yang bernilai ekonomis, selama ini skrustase hanya dimanfaatkan bagian dagingnya sebagai bahan campuran pembuatan krupuk, terasi atau makanan ternak dengan harga jual lebih rendah dibandingkan dengan harga bagian cangkangnya yang mengandung kitosan. Kitosan adalah ekstrak kulit binatang berkulit keras seperti udang dan kepiting. Kitin berasal dari bahasa yunani kitin, yang berarti kulit kuku. Kitin merupakan komponen utama dari eksoskeleton invertebrata, crustacea dan insekta dimana komponen ini berfungsi sebagai komponen penyokong dan pelindung. Senyawa kitin adalah suatu polimer golongan polisakarida yang tersusun at as satuan-satuan beta-(l'14)2-asetamido-2-deoksiD-glukosa atau poli-(1-l,4-N-asetilglukosamin), yang secara formalnya dapat dipertimbangkan sebagai suatu senyawa turunan selulosa yang gugus hidroksil pada atom C-2 digantikan oleh gugus asetamido (Taufan & Zulfahmi, 2010). Nama lain senyawa kitin adalah 2-asetamida-2-deoksi-Dglukopiranosa. Kitin juga merupakan polimer alam yang banyak terkandung dalam makhluk hidup seperti kulit udang, kerang, ketam, yeast, serangga dan jamur. Kitin biasanya diproduksi dari limbah binatang bercangkang seperti, kulit udang, rajungan, kerang atau binatang bercangkang (shellfish),yang berupa kepala,kulit, kaki dan ekor (crustacea). Kitin didapai dengan cara deproteinasi dan demineralisasi menggunakan asam dan basa kuat. Kitin merupakan tiga besar dari polisakarida yang paling banyak di temukan selain selulosa dan starch (zat tepung). Kitin menduduki peringkat kedua setelah selulosa sebagai komponen organik paling banyak di alam selulosa dan starch merupakan zat penting bagi tumbuhan untuk membentukmakanannya (zat karbohidrat) dan pembentukan dinding sel. Kitin juga banyak di temukan di dalam rangka luar marine zoo-plankton termasukjenis coral dan jellyfish. Jenis serangga yaitu kupu-kupu, kumbang mempunyai zat kitin terutama pada lapisan kutikula luar. Sedangkan pada dinding sel yeast, mushroom, dan jenis jamur lainnya banyak juga ditemukan kitin (Taufan & Zulfahmi, 2010).      

Sumber % Kitin
Fungi (Jamur) 5-20%
Worms(cacing) 3-20%
Squigs/octopus (gurita) 30%
Spiders (laba-laba) 38%
Scorpions (kalajengking) 38%
Cockroaches (kecoa) 35%
Water beetle (kumbang air) 37%
Silk worm 44%
Hermit crab 69%
Kepiting 71%
Udang 20-30%
  Sifat Fisik Kitin, secara umum kitin (C8HI305N)n mempunyai bentuk fisis berupakristal berwama putih hingga kuning muda, tidak memiliki rasa, tidak berbau dan memiliki berat molekul yang besar dengao nama kimia Poly N-acetyl-D- glucosamioe (atau beta (1-4) 2-acetamido-2- deoxy-Dvglucose). Sifat Kimia Kitin, kitin adalah senyawa yang stabil terhadap reaksi kimia, rendahnya rcaktivitas kimia, tidak beracun (non toxic) dan bersifat biodegradable. Kitin tidak larut dalam air (bersifat hidrofobik), dalam alkohol serta tidak larut dalam asam maupun alkali encer. Kitin dapat larut dengan proses degradasi menggunakan asam-asam mineral pekat pada asam formiat anhidrous, namun tidak jelas apakah semua jenis kitin dapat larut dalarn asan formiat anhidrous, Mudah tidaknya kitin terlarut sangat tergantung pada derajat kristalisasi, karena hanya β-kitin yang terlarut dalam asam formiat anhidrous. Sifat kelarutan, derajat berat molekul, kelengkapan gugus asetil berbeda-beda menurut sumber bahan dan metode yang diterapkan (Taufan &Zulfahmi (2010). Kitosan merupakan padatan amorf berwarna putih kitin murni, memiliki sifat biologi dan mekanik yang tinggi. Kitosan memiliki banyak manfaat dalam berbagai bidang kehidupan, beberapa diantaranya dalam bidang kesehatan seperti bahan baku dalam pembuatan biomaterial dan dalam bidang lingkungan seperti adsorben sebagai aplikasidalam atom penjerap atau atom pengikat untuk logam-logam berat kemudian dalam bidang ilmu pengetahuan sebagai koleksi data dari pemodelan kinetikareaksi pembuatan kitosan. Kitosan juga merupakan biopolimer yang banyak digunakan di berbagai industri kimia antara lain; sebagai koagulan dalam pengolahan limbah air, bahan pelembab, pelapis benih yang akan ditanam, adsorben ion logam, bidang farmasi, pelarut lemak, dan pengawet makanan. Pemanfaatan kitosan dalam bidang adsorben banyak diaplikasikan sebagai atom penjerap ion logam berat dalam pengolahan air, pengawet, aditif makanan, pewarna, pigmen dalam rekayasa limbah, imobilisasi enzim, dan anti kolesterol. Pemanfaatan dari kitosan dalam bidang ilmu pengetahuan sebagai studi kinetika yang terjadii dalam proses pembuatan kitosan melalui reaksi deasetilasi kitin menjadi kitosan. (Adhiatama,dkk., 2012). Kitosan merupakan kopolimer D-glucosamine dan N-acetyl-D-glucosamine dengan ikatan β -(l64), yang diperoleh dari alkali atau deacetylasi enzimatik dari polisakarida kitin. Kitosan mempunyai nama kimia Poly d- glucosamine (beta (1-4) 2-amino-2-deoxy-D- glucose) (Taufan& Zulfahmi, 2010). Kitosan dapat diperoleb dengan berbagai macam bentuk morfologi diantaranya struktur yang tidak teratur, bentuknya kristaline atau semi kristaline. Selain itu dapat juga berbentuk padatan amorf berwarna putih dengan struktur kristal tetap dari bentuk awal kitin murni. Kitin memiliki sifat biologi dan mekanik yang tinggi diantaranya adalah biorenewable, biodegradable, dan biofungsional. Kitosan mempunyai rantai yang lebih pendek daripada rantai kitin. Kelarutan kitosan dalam larutan asam serta viscositas larutannya tergantung dari derajat deasetilasi dan derajat degradasi polimer. Terdapat dua metode untuk memperoleb kitin, kitosan dan oligomernya dengan berbagai derajat deasetilasi (DD), polimerisasi, dan berat molekulnya (MW) yaitu dengan kimia dan enzimatis (Taufan & Zulfahmi, 2010). Indonesia mempunyai daerah laut yang luas ± 3.446.488 km2 dengan kekayaan alam yang sangat potensial termasuk makhluk hayati sebagai hasil perikanan. Hasil perikanan seperti udang, kerang, rajungan dan ketam (shellfish) dalam pengolahannya menyisakan limbah. Limbah padat crustecea (kulit, kepala, kaki dan ekor) merupakan salah satu masalah yang dihadapi pabrik pengolahan shellfish. Bahan tersebut belum dimanfaatkan secara optimal yang akan mencemari lingkungan. Berdasarkan kandungan N, Wink (2010) membagi metabolit sekunder ke dalam dua kelompok besar, yaitu: Metabolit sekunder yang mengandung N, dan Metabolit sekunder yang tidak mengandung N. Kitin dan Kitoson ini termasuk kedalam metabolite sekunder yang mengandung N. Untuk membedakan polimer kitin dan kitosan berdasarkan kandungan nitrogennya. Polimer kitin mempunyai kandungan nitrogen kurang dari 7% dan kitosan bila mempunyai kandungan nitrogen lebih dari 7%. Di alam kelompok kitin dan kitosan merupakan senyawa yang tidak dibatasi dengan stoikiometri secara pasti. Kitosan sebagai biomaterial multiguna dengan sifatnya yang biokompatibel, biodegradable, tidak beracun dan adsorptif Kitosan diketahui memiliki berbagai aktivitas biologis seperti efek peningkatan imuno, antijamur, aktivitas antimikroba, antitumor dan agen kemoterapi kanker (Babu dan Ramesh, 2016). Modifikasi fisik kitosan menjadi nanopartikel dapat meningkatkan aktifitas kerja kitosan dengan stabilitas dan daya serap yang lebih baik (Ganzhu, 2013).         Gangguan kesehatan akibat dari faktor prilaku dan pola makan sering terjadi dalam masyarakat terutama masyarakat perkotaan saat ini. Menurut Kementerian Kesehatan RI (2015), factor prilaku dan pola makan memiliki peran penting terhadap timbulnya kanker. Selanjutnya menyatakan bahwa kelompok umur 25-34 tahun, 35-44 tahun dan 45-54 tahun merupakan kelompok umur dengan prevalensi kanker yang cukup tinggi. Kelompok umur tersebut lebih berisiko terhadap kanker karena faktor prilaku dan pola makan yang tidak sehat. Penyebab kematian utama di seluruh dunia salah satunya adalah penyakit kanker. Kitosan dan derivatnya adalah salah satu sumberdaya alam aquatic yang memiliki aktivitas biologi. Senyawa ini merupakan suatu polimer karbohidrat yang tidak bercabang, mengandung 2-amino-2-deoksi-D-glukosa dengan ikatan β(1-4) glikosidat yang diperoleh dari kulit udang atau kepiting melalui proses deproteinisasi, demineralisasi, kolorisasi dan deasetilasi kitin. Karboksimetil kitosan (KMK) merupakan derivat kitosan melalui karboksimetilasi (Ibrahim, 2010). Menurut Suzuki et al. larutan kitosan menunjuk- kan kemanjuran sebagai antibakteri dan mengangkat smear layer yang berguna untuk irigasi saluran akar. (Suzuki et al, 2014)  Pimenta et al. menyatakan bahwa 0,2% ki- tosan, 15% EDTA dan asam sitrat 10% menunjuk- kan efek yang sama dalam mengurangi microhard- ness dentin. Silva et al menyatakan bahwa 0,2% kitosan dapat dipakai sebagai bahan irigasi saluran akar dan efek- tif mengangkat smear layer dari tengah dan 1/3 api- kal saluran akar dan 0,2% kitosan memiliki efek ter- besar pada demineralisasi akar dentin. Penelitian Elsaka dan Elnaghy menyatakan bahwa Ca ( OH )2 yang dikombinasikan dengan kitosan adalah obat intrakanal yang menjanjikan dan efektif dalam te- rapi endodontik. (Elsaka et al, 2012 DAFTAR PUSTAKA Abidin A, Agusnar H, Farahany W. Efek dentino-genesis kitosan dan derivatnya terhadap inflamasi jaringan pulpa gigi reversible. Laporan akhir pe-nelitian riset pembinaan IPTEK kedokteran 2006/ 2007. Medan. Fakultas Kedokteran Gigi USU. 2006: 16-8   Anon (2001). Limbah kepiting dan Udang Bernilai Ekonomi Tinggi. Republika, 13 September 2001 .   Azad AK, Sermsintham N, Chandrkrachang S, Stevens WF. Chitosan membrane as a wound-healing dressing: characterization and clinical application. J Biomed Mater Res B Appl Bio-material 2004 15; 69(2): 216-22.   Banurea FE, Abidin T. Antibacterial effect of high molecul chitosan blankas (limulus polyphemus) against fusobacterium nucleatum. arch orofasial sc Kelantan, Malaysia. 2008: 3(2): 73.   Chun YC, Relationship beween antibacterial activity of chitosa and surface characteristics of cell wall. Acta Pharmacol Sin. 2004: 25 (7); 932-6.   Goy,RC,de Britto,D. and Assis, O.B.G. (2009). A reoieui of the antimicrobial activity of chitosan. Polimeros,vol.19,no.3, Sao Carlos   Griffin, D. H. 1981. Fungal Physiology. John Wiley & Sons. New York. Harjito L. Chitosan sebagai bahan pengawet peng-ganti formalin. Majalah pangan: Media komunikasi dan informasi 2001: 46.   Kaho, A R 2006. Chitosan "magic of Nature". http://totalwellness.blogsome.com/2006/ 02/10/ formalin-chitosan-11   Liu, N., Chen, X.G., Park, H.J., Liu, C.G., Liu, C.S., Meng, X.H., and Yu, L.J., 2006, Effect of MW and Concentration of Chitosan on Antibacterial Activity of Escherichia Coli, Carbohydr. Polym., 64: 60 – 65.   Liu, Shaofang, Jie Sun, Lina Yu, Chushu Zhang, Jie Bi, Feng Zhu, Mingjing Qu, Chen Jiang, 2012, Extraction And Characterization Of Chitin From The Beetle Holotrichia Parallela Motschulsky.Molecules. Vol 17 no 4, 4604-4611.   Luca M, Cleris L, Magistroni V, Piazza R, Boschelli F, Formelli F, Passerini CG, 2009, Valproic Acid Enhances Bosutinib Cytotoxicity In Colon Cancer Cells,Int. J. Cancer, vol 124, 1990–1996   Mekawati, F. E., dan D. Sumardjo. 2000. Aplikasi Kitosan Hasil Tranformasi Kitin Limbah Udang (Penaeus merguiensis) untuk Adsorpsi Ion Logam Timbal. Jurnal Sains and Matematika, FMIPA Undip. Semarang. Vol. 8 (2), hal. 51-54   Michael M, Doherty MM. 2005. Tumoral Drug Metabolism. Overview and its implications for cance therapy. 23:205-229. J of Clin Oncol.   Naji T, Zakeri Ghaderi, Erfani M, 2016, The Effects of Valproic Acid on Viability of MCF-7 Cell Line, Proceedings of 2016 International Conference on Cellular & Molecular Biology and Medical Sciences, vol 21 no 22, 1-7.   Nather, A., Zameer, A., 2005. Bone Grafts And Bone Substitutes - Basic Science and Clinical Applications. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd   Pamekas, T. (2007). Potensi ekstrak Cangkang Kepiting untuk Mengendalikan Penyakit Pasca panen Antraknosa pada Buah CabaiMerah. J.Akta Agrosia,voI.10,No.l,72-75.   Prashanth, K.V.H., and Tharanathan, R.N., 2007, Chitin/Chitosan Modifications and Their Unlimited Application Potential-An Overview, Food Sci. Tech., 18:117-131   Rhoades dan Roller. 2000. Antimicrobial actions actions of degraded and native chitosan against spoilage organisms in laboratory media and foods. Appl Environ Microbiol. 66 (1): 80-86   Rogis, A., Pamekas, T., dan Mucharromah. 2007. Karakteristik dan uji efikasi bahan senyawa alami chitosan terhadap patogen pascapanen antraknosa. JIPI. 9 (1):58-63.   Stephen, A. M., 1995, Food Polysaccharides and Their Application, University of Cape Town, Rondebosch, Marcel Dekker, Inc, p.442-450. Suzuki S, Yamada Y, Masuda Y, Morisaki H, Kuwata H, Miyazaki T. The evaluation of Chitosan solution for root canal treatment. https://iadr.confex. com/iadr/apr13/webprogram/Paper181080.html (5 Januari 2014). Widodo (2005) , Peranan Bioteknologi Farmasi. Jakarta ; Erlangga Wiyarsi, A. dan E. Priyambodo. 2009.Pengaruh Konsentrasi Kitosan dari Cangkang Udang terhadap Efisiensi Penyerapan Logam Berat. Jurusan Pendidikan Kimia FMIPA UNY. Yogyakarta   Xie, W., P. Xu, W. Wang, dan Q. Liu. 2002. Preparation and antibacterial activity of a water-soluble chitosan derivative. Carbohydrate Polymer 50: 35-40.   Yang Y, Shu R, Shao J, Xu G, Gu X. 2005. Radical Scavening activity of Chitooligosaccharide With Different Molecular Weights. European Food Research and Technology. Springer-Verlag. 10.1007/s00217-005-0028-8.   Zhao F, Yin Y, Lu W, Leong J, Zhang W, Zhang J, Zhang M, Kangde K. 2002. Preparation and histological evaluation of biomimetic three-dimensional hydroxyapatite/chitosan-gelation network composite scaffolds. Biomaterials 23:3227-3234.      

Sumber: