Kamis

Proses Pembuatan, Struktur, serta Manfaat Kitin Kitosan Bagi Kesehatan dan Kecantikan


Teorikimia - Kitosan merupakan polimer alam dengan rumus (C6H11NO4)n dan merupakan turunan utama kitin (Chitin) (Alves, 2008). Kitosan (Chitosan) pertama sekali ditemukan oleh Routget (1859) dan mempunyai derajat kereaktifan yang tinggi disebabkan adanya gugus amino bebas sebagai gugus fungsional. 

Kitosan secara umum diperoleh dari hasil deasetilasi kitin dalam larutan NaOH pekat. Kitin banyak dijumpai pada hewan antropoda (kepiting), jamur dan ragi (Gambar 1). Pada jamur kitin berasosiasi dengan polisakarida, sedangkan pada hewan kitin berasosiasi dengan protein. Sedangkan kitin adalah biopolimer yang menyusun cangkang crustaceae, insecta, dan terdapat dalam dinding sel jamur dan yeast. Secara kimiawi, kitin merupakan polimer poli-ß-1,4-asetil diglukosamin. Delapan puluh persen dari massa total eksoskeleton udang dangan merupakan kitin (Karlson, 1984).

Hewan kepiting yang mengandung kitin kitosan
Gambar 1. Kepiting sebagai sumber kitin kitosan alami

Kitosan yang merupakan biopolimer yang alami mempunyai sifat khas seperti bioaktifitas, dan biodegradasi (Varshosaz  dkk., 2005; Huanbutta  dkk., 2008; Ishihara dkk., 2006). Kitosan merupakan senyawa yang tidak larut dalam air, juga tidak larut dalam alkali dan asam mineral encer kecuali di bawah kondisi tertentu dengan adanya sejumlah asam sehingga dapat larut dalam air/metanol, air, aseton dan campuran lainnya. Kitosan  pelarut organik seperti alkohol, aseton, dimetil formamida dan dimetil sulfoksida, kitosan tidak dapat larut, tetapi dalam asam fonnat dengan konsentrasi 0,2–10% dalam air kitosan larut. 

Sifat–sifat kitosan dihubungkan dengan adanya gugus –gugus amino dan hidroksil yang terikat. Gugus–gugus tersebut menyebabkan kitosan mempunyai reaktivitas kimia yang tinggi dan menyumbang sifat polielektrolit kation sehingga dapat berperan sebagai amino pengganti. Di samping itu kitosan dapat berinteraksi dengan zat–zat organik lainnya seperti protein sehingga kitosan relatif banyak digunakan dalam bidang kesehatan (Kaban, 2009). Struktur kitosan dapat dilihat pada gambar 2.



Struktur Kitin Kitosan
Gambar 2. Struktur Kitosan



Tabel 1. Kandungan Kitin pada berbagai jenis Hewan dan Jamur (Knoor, 1984)

No
Sumber
Jenis
Kandungan Kitin
1


2


3
4
Crustaceae


Serangga


Mollusca
Jamur


Kepiting
Lobster : - Nephos
               - Homurus
Kecoa
Lebah
Ulat Sutra
Kulit remis/kijing
Aspergilus
Penecillum
Saccharomyces
Lactarius vellerreus
72,1a
69,8a
(68,8– ]77)
18,4a
(27 – 35)a
44,2a
6,1
42,0b
20,1b
2,9
19

Keterangan :
a = berat organik dari kutikula
b = berat kering dari dinding sel

Kitosan dibedakan dari kitin karena adanya gugus amino bebas (Schlaak and Lindenthal, 2000) yang reaktif (Rabea, et al., 2003). Kitin alami memiliki BM 1-2 juta derajat asetilasi (terdiri atas 6000-12000 unit monosakarida), sedangkan BM kitosan relatif lebih rendah (70.000-2.000.000), sebab terjadi pemisahan rantai selama proses transformasi (Schlaak dan Lindenthal, 2000; Khan dan Kok Khiang Peh, 2001).

1. Tahapan Pembuatan Kitosan

Kitosan diperoleh dari deasitilasi kitin. Secara umum proses deasitilasi kitin terdiri dari deproteinisasi, demineralisasi, dan dekolorisasi (Zakaria, 1997). Kitosan yang diperoleh kemudian disesuaikan dengan standar kitosan yang telah ditentukan (tabel 2)


Tabel 2. Standar Kitosan ( Muzzarelli, 1985; Austin, 1988)

Deasetilasi
≥ 70 % jenis teknis dan  > 95 % jenis pharmasikal
Kadar abu
Umumnya < 1 %
Kadar air
2 – 10 %
Kelarutan
Hanya pada pH ≤ 6
Kadar nitrogen
7 - 8,4 %
Warna
Putih sampai kuning pucat
Ukuran partikel
5 ASTM Mesh
Viscositas
309 cps
E.Coli
Negatif
Salmonella
Negatif

1.1 Deproteinisasi
Protein dalam kulit kepiting mencapai sekitar 21 % dari bahan keringnya. Protein tersebut berikatan kovalen dengan kitin. Dalam proses ini kulit kepiting direaksikan dengan larutan natrium hidroksida panas dalam waktu yang relatif lama. Tujuan dari proses ini adalah untuk memisahkan atau melepas ikatan-ikatan antara protein dan kitin.

1.2 Demineralisasi
Mineral dalam kulit kepiting dapat mencapai 40-50 % tiap berat bahan kering. Proses demineralisasi menggunakan larutan asam klorida encer. Proses ini bertujuan untuk menghilangkan garam-garam anorganik atau kandungan mineral yang ada pada kitin terutama kalsium karbonat.

1.3 Decolorisasi 
Penghilangan zat-zat warna dilakukan pada waktu pencucian residu setelah proses deproteinasi dan demineralisasi. Pada proses ini hasil dari proses demineralisasi direaksikan natrium hipoklorit (NaOCl) atau peroksida. Proses bertujuan untuk menghasilkan warna putih pada kitin. Kitin yang dihasilkan kemudian diaduk dengan NaOH 50 %. Kitosan yang dihasilkan kemudian diuji derajat deasitilasinya (>70 %).  Derajat deasitilasi dari kitosan dapat dilihat dari spektrum FTIR yang dihasilkan (Gambar 3)



Kitosan, struktur FTIR kitosan, deasitilasi kitin kitosan
Gambar 3. Struktur FTIR Kitosan hasil deasitilasi Kitin

2. Manfaat kitin kitosan (chitin chitosan) untuk manusia.

2.1 Manfaat dalam bidang kesehatan.
Chitosan / kitosan memiliki banyak manfaat jika diolah dengan benar, pada bidang kesehatan kitosan dapat digunakan sebagai bahan penghambat perbanyakan sel kanker lambung manusia dan meningkatkan daya tahan tubuh. Selain itu chitosan dapat mengikat lemak dan menghambat penyerapan lemak oleh tubuh dan mengurangi LDL yang dikenal oleh masyarakat sebagai kolesterol jahat sehingga dapat menurunkan kadar kolesterol darah secara efektif, aman dan tanpa efek samping.

Chitosan juga dapat digunakan sebagai obat untuk menghindari kemungkinan terjangkit penyakit typhus, karena kitosan dapat menghambat pertumbuhan berbagai mikroba patogen penyebab penyakit typhus seperti Salmonella enterica, S. enterica var. Paratyphi-A dan S. enterica var. Paratyphi-B. 

Karena fungsinya yang dapat menurunkan kolesterol jahat sehingga kitosan ini dapat mengurangi beban kerja liver (hati) dan mengurangi tekanan kerja organ tubuh lain akibat adanya lemak yang berlebihan, selain itu juga membantu mengontrol tingkat asam urat sehingga terhindar dari penyakit encok dan batu ginjal.

2.2 Manfaat dalam bidang Kecantikan
Chitosan / kitosan sudah lama dipergunakan pada bidang kecantikan, dimana senyawa ini banyak dimanfaatkan sebagai bahan pelembab, antioksidan dan tabir surya pada berbagai macam produk kosmetik.

2.3 Manfaat dalam bidang pengawetan makanan
Kitosan juga bermanfaat sebagai bahan pengawet alami, karena mampu menghambat pertumbuhan berbagai mikroba patogen. Sehingga kitosan atau yang dalam bahasa latinnya disebut Chitosan ini dapat meningkatkan daya tahan produk makanan mudah busuk pada berbagai produk olahan ikan dan daging seprti ikan asin, bakso, sosis, nuget, buah-buahan, sayuran, tahu, mi basah, mayonise, dodol, dll.