KITOSAN

Nama   : Julia Setiawati Wahyuningsih

NIM    : 13/353905/PN/13515

Kimia Biokimia Hasil Perikanan

KITOSAN

A.    Pengertian Kitosan

Kitosan merupakan polimer kationik karena  memiliki gugus amina yang terprotonasi menjadi amonium pada kondisi asam.  Kitosan memiliki sifat biokompatibel dan biodegradabel sehingga menjadi pilihan  yang baik dalam preparasi nanopartikel (Tiyaboonchai, 2003). Kitosan merupakan polimer dengan nama kimia 2-amino-2-deoksi-D-glukosa, mengandung gugus amino bebas dalam rantai karbonnya yang banyak memberikan kegunaan bagi kitosan (Knorr,1982). Kitosan berasal dari kerang-kerangan, dan sering dianggap sebagai penghambat penyerapan lemak. Bahkan kitosan sering menimbulkan efek samping seperti sembelit dan banyak gas pada perut (Ramayulis dan Lesmana, 2008). Jika kitosan terkena asam lambung, senyawa tersebut akan berubah menjadi semacam gel yang dapat mengikat kolesterol dan lemak yang berasal dari makanan (Anggarani dan Subakti, 2011). Kitosan pada kondisi asam akan bermuatan positif dan dapat membentuk kompleks polielektrolit dengan senyawa yang memiliki muatan negatif (Muzzarelli, 1996).

Kitosan adalah serat yang tidak diabsorpsi sehingga bila lemak terikat dengannya akan menjadi senyawa yang tidak terabsorpsi pula. Hasil penelitian in-vivo pada hewan percobaan menunjukkan, hewan yang diberi makanan mengandung kitosan mampu mengekskresi lemak kotorannya sehingga 5-10 kali serat lain. Untuk meningkatkan efektivitas pengikat lemak, kapsul kitosan dicampur dengan asam sitrat, vitamin C (asam askorbat), dan indol. Penambahan asam askorbat meningkatkan jumlah lemak yang hilang sebagai feses, 87% dan menurunkan penyerapan lemak oleh tubuh hingga 50%.

Kanauchi dkk. (1994) melaporkan bahwa pemberian kitosan yang dicampur dengan asam askorbat pada diet tikus meningkatkan besarnya ekskresi lemak pada feses. Hal ini berarti pemberian kitosan dan asam askorbat dapat menurunkan serapan lemak pada sistem pencernaan tikus dari diet yang diberikan.

B.     Karakteristik Kitosan

Karakteristik fisiko-kimia kitosan berwarna putih dan berbentuk Kristal, dapat larut dalam larutan asam organik seperti asam asetat, tetapi tidak larut dalam pelarut organik lainnya. Dalam hal lain, sifat fisika-kimia larutan kitosan, (pH, kerapatan, tegangan permukaan, viskositas, dan konduktifitasnya), dipengaruhi oleh berat molekul kitosan terlarut, (Khan dan Kok Khiang Peh, 2001). Berat molekul rata-rata rantai kitosan adalah antara 70.000 – 2.000.000, dan bila ukuran rantai polimer kitosan bertambah kecil, laju gerakan translasinya menjadi semakin cepat, sehingga viskositas larutannya bertambah rendah, Sun-Ok Fernandez-Kim, (2004). Hal ini juga dapat berakibat pada kenaikan laju interaksi rantai molekul kitosan dengan molekul-molekul pereaksi lainnya, seperti asam lemak bebas, Seung-Wook Seo, (2006). Sifat menonjol kitosan adalah kemampuan mengabsorpsi lemak hingga 4-5 kali beratnya (Arisman, 2004).

Para ilmuan dari Departemen Teknologi Hasil Perairan (THP) Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB telah melakukan riset dan menemukan bahan alami pengganti formalin , seperti ikan asin. Beberapa indikator parameter daya awet hasil pengujian antara lain :

1.    Dapat  mengurangi jumlah lalat yang hinggap (konsentrasi kitosan : 1,5%)

2.    Penampilan ikan asin dengan coating kitosan lebih baik dibandingkan dengan ikan asin kontrol tanpa formalin dan dengan formalin.

3.    Dapat menghambat pertumbuhan bakteri dimana nilai TPC (bakteri) sampai pada minggu kedelapan pelapisan kitosan masih sesuai dengan SNI ikan asin, yakni 1 x 10⁵ (100 ribu koloni/gram).

Hal inilah yang menyebabkan daya simpan ikan asin dapat bertahan hingga tiga bulan (dengan pemberian kitosan) dibanding dengan ikan asin yang menggunakan penggaraman biasa yang hanya bias bertahan 2 bulan saja.

C.     Pembentukan Kitosan

Pengolahan kitin menjadi kitosan dari bahan baku limbah ikan juga telah dikembangkan oleh Sum–Ok Fernandez-Kim (2004). Dilaporkan produk kitosan dapat mengalami depolimerisasi dan perubahan warna bila terpapar ozone (Seung-Wook Seo, 2006). Kitosan merupakan modifikasi dari senyawa kitin yang terdapat pada kulit luar hewan golongan Crustaceae seperti udang dan kepiting. Memakan udang rebus yang kulitnya masih melekat lebih dianjurkan Karena kitosan dalam kulit udang dianggap sebagai bahan anti-klesterol (Sandjaja, 2009). Kulit udang mengandung kitin 10-60% dari berat keringnya. Pasar utama kitin di dunia adalah Jepang, Amerika Serikat, Inggris dan Jerman (Amri, 2003).  

D.    Aplikasi Kitosan

Sekarang ini, banyak ahli-ahli menggunakan kitosan dengan nano teknologi, Lu-E Shi dan Zhen-Xing Tang untuk menyiapkan Nanokitosan-partikel menambahkan larutan tripoliposfat kedalam larutan kitosan sehingga diperoleh emulsi kitosan sambil distirer dengan kecepatan 1200 rpm kemudian emulsi dibuat dengan menambahkan asam asetat hasilnya akan berupa suspensi kitosan.(E Shi Lu , 2008). Kitosan dapat juga digunakan dalam penyerapan asam lemak bebas dalam minyak goreng. Kitosan dan turunannya telah banyak dimanfaatkan secara komersial dalam industri pangan, kosmetika, pertanian, farmasi, pengolahan limbah dan penjernihan air.

Beberapa contoh aplikasi kitin dan kitosan dalam bidang nutrisi (suplemen dan sumber serat), pangan (nutraceutical, flavor, pembentuk tekstur, emulsifier, penjernih minuman, medis (mengobati luka, contact lens, membrane untuk dialysis darah, antitumor), kesehatan kulit dan rambut (krim pelembab, hair care product), lingkungan dan pertanian (penejernih air, menyimpan benih, fertilizer dan fungisida), lain-lain (proses finishing kertas, menyerap warna pada produk cat, dsb). Karena banyaknya fungsi yang dapat dilakukan, harga kitosan saat ini mencapai $1000 per ton (Suhartono, 2006).

E.     Manfaat Kitosan

Manfaat kitosan pada berbagai bidang kesehatan antara lain: pelepasan obat, rekayasa jaringan, pengawet makanan, imobilisasi bikatalis dan sebagainya, (Aranaz dkk, 2010). Bukan hanya itu saja, kitosan juga meningkatkan cita rasa makanan. Ketika dipanaskan, kitin menghasilkan pirazine sebagai penambah cita rasa. Cangkang kepala udang mengandung 20-30% senyawa kitin. Kandungan lain adalah protein yang mencapai 21% dan mineral 40-50%.

Kegunaan kitosan dalam bidang kesehatan dikarenakan kitosan merupakan polimer alami yang mampu menghambat penyerapan lemak dan kolesterol tubuh, karena itu sekarang banyak produk kitosan kapsul yang dapat menyerap lemak, kolesterol, dan menurunkan berat badan (Dunn et al. 1977; Shahidi et al 1999).

Seperti kita ketahui limbah industry dapat mengganggu kesehatan misalnya, limbah yang mengandung logam-logam berat seperti ion tembaga (Cu²⁺). Pestisida yang mengandung tembaga (Cu) dapat diserap oleh tanaman dan masuk ke dalam rantai makanan. Bila logam tembaga dalam dosis tinggi dapat menyebabkan penyakit, seperti : ginjal, hati, muntaber, pasing kepala, lemah, anemia, kram, shock, coma dan dalam kadar berlebihan dapat menyebabkan kematian (Robert, 1978). Kitosan sapat digunakan sebagai penyerap logam. Kemampuan kitosan untuk menyerap logam dengan cara pengkhelatan yang mana ini dipengaruhi oleh kandungan Nitrogen yang tinggi pada rantai polimernya. Metode penyerapan logam oleh kitosan dapat dilakukan oleh dua cara yaitu : melalui metode pelarut dan metode perendaman.  

DAFTAR PUSTAKA

Anggarani, Deri Rizki dan Subakti, Yazid. 2011. Super Komplit Menu Sehari-hari Sepanjang Masa.        Wahyu Media. Jakarta.

Amri, Khairul. 2003. Budi Daya Udang Windu. PT Agro Media Pustaka. Jakarta. 

Aranaz, R. Harris , and A. Heras. 2010. Chitosan Amphiphilic Derivats, Chemistry and Applications.        Current Organic Chemistry, Vol. 14, No.3, Madrid, Spain.

Arisman.  2004. Gizi dalam Daur Kehidupan: Buku Ajar Ilmu Gizi. Buku  Kedokteran EGC: Jakarta.

Dunn, ET., EW. Grandmaison dan MFA, Goosen. 1977. Applications and propertiesof chitosan dalam     MFA. Goosen (ed). Applications of Chitin and Chitosan. Technomic Pub, Basel, p 3-30.

E Shi, Lu and Zhen-Xing Tang. 2008. Adsorbsi of Nuclease P1 on Chitosan Nano-Particel,  Research Report. Hangzhou Normal University, Zhejiang. China.

Fernandez and Kim,S. O. 2004. Physicochemical and Functional Properties of Crawfish Chitosanas        Effected by Different Processing Protocol. Thesis, The Departement of Food Science, Seoul     National University. Pp.6-8 ; 28-29.       http://etd.lsu.edu/docs/available/etd11102004134343/unrestricted/ Fernandez Kim_thesis.pdf

Knorr, Dietrich. 1982. Functional Properties of Chitin and Chitosan. Journal of Food Chemistry, Vol. 47.

Kanauchi O, K Deuchi., Y, Imasato, and E, Kobayashi. 1994. Increasing Effect of A Chitosan and            Ascorbic Acid Mixture on Fecal Dietary Fat Excretion. Biotech Biochem, 58 (9) 1617-1620.

Khan T, A and Kok Khiang Peh. 2011. Influence of Chitosan Moleculer Weight on its Physical      Properties, Research Report. University of Science Malaysia, 11800 Penang. Malaysia.  

Muzzarelli, R.A.A. 1996. Chitosan – Based Dietary Foods. Carbohydrate Polymers, 29 : 309 – 316.

Seung-Wook  Seo. 2006. Depolymerization and Decolorization of Chitosan by Ozone Treatment. A          Master            Science Thesis, The Department Of Food Science. Louisiana State University. USA.

Ramayulis, Rita dan Lesmana, Lilis Christine. 2008. 17 Alternatif Untuk Langsing. Penebar Swadaya.      Jakarta.

Robert, G. A. F,. 1978. Chitin Chemistry. Notthingham Politechnic. Mc Milan.

Sandjaja, Atmarita. 2009. Kamus Gizi : Pelengkap Kesehatan Keluarga. PT Kompas Media Nusantara.   Jakarta.

Shahidi F., Arachchi JKV., and Jeon Y-J. 1999. Food Applications of Chitin andChitosans. Trends in       Food Science and Technology 10 : 37- Slepecky, R. A. and H. E.Hemphill. 1999. The genus      Bacillius-nonmedical the prokaryotes. In Balows, A. (ed). The Procaryotes, 2nd. Edn Chapter           76, pp. 1663-1696. Springer Verlag. NY.

Suhartono, Maggy Thenawidjaja. 2006. Pemanfaatan kitin, kitosan dan kitooligosakarida. Foodreview     Indonesia Edisi Juli 2006.

Sun-Ok, Fernandez-Kim. 2004. Physicochemical and Functional Properties of Crawfish Chitosan as        Affected By Different Processing Protocols, A Master of Science Thesis. The Departement of     Food Science, Louisiana State University. USA.

Tiyaboonchai, W. 2003. Chitosan nanoparticles: A Promising System for Drug Delivery. Naresuan           Univ. J., 11(3),51-66.