Post on 02-Aug-2015
Definisi Karapas
Karapas adalah cangkang keras yang melindungi organ dalam pada tubuh
crustacea. Karapas merupakan penutup sefalothoraks yang tersusun dari zat
tanduk atau kitin yang tebal. Fungsi karapas adalah untuk melindungi organ-organ
bagian dalam seperti insang, alat pencernaan termasuk organ hepatopankreas,
jantung dan organ reproduksi.
Apakah Kitin dan Kitosan Itu?
Kitin
Kitin merupakan poli (2-asetamido-2-deoksi-β-(1→4)-D-glukopiranosa)
dengan rumus molekul (C8H13NO5)n yang tersusun atas 47% C, 6% H, 7% N, dan
40% O. Struktur kitin menyerupai struktur selulosa dan hanya berbeda pada gugus
yang terikat di posisi atom C-2. Gugus pada C-2 selulosa adalah gugus hidroksil,
sedangkan C-2 pada kitin adalah gugus N-asetil (-NHCOCH3, asetamida).
Di alam, kitin dikenal sebagai polisakarida yang paling melimpah setelah
selulosa. Kitin umumnya banyak dijumpai pada hewan avertebrata laut, darat, dan
jamur dari genus Mucor, Phycomyces, dan Saccharomyces (Hirano, 1986; Knorr,
1991). Keberadaan kitin di alam umumnya terikat dengan protein, mineral, dan
berbagai macam pigmen. Sebagai contoh, kulit udang mengandung 25 – 40%
protein, 40 – 50% CaCO3, dan 15 – 20% kitin, tetapi besarnya komponen tersebut
masih tergantung pada jenis udangnya (Altschul, 1976). Sebagian besar kelompok
crustacea, seperti kepiting, udang, dan lobster, merupakan sumber utama kitin
komersial. Di dunia, kitin yang diproduksi secara komesial 120 ribu ton per tahun.
Kitin yang berasal dari kepiting dan udang sebesar 39 ribu ton (32,5%) dan dari
jamur 32 ribu ton (26,7%) (Knorr, 1991).
Kitosan
Kitosan adalah poli-(2-amino-2-deoksi-β-(1-4)-D-glukopiranosa) dengan
rumus molekul (C6H11NO4)n yang dapat diperoleh dari deasetilasi kitin. Kitosan
juga dijumpai secara alamiah di beberapa organisme. Proses deasetilasi kitosan
dapat dilakukan dengan cara kimiawi maupun enzimatik. Proses kimiawi
menggunakan basa, misalanya NaOH, dan dapat menghasilkan kitosan dengan
derajat deasetilasi yang tinggi, yaitu mencapai 85 – 93% (Tsigos et al., 2000).
Namun, proses kimiawi menghasilkan kitosan dengan bobot molekul yang
beragam dan deastilasinya juga sangat acak (Matinou et al., 1995; Tsigoss et al.,
2000), sehingga sifat fisik dan kimia kitosan tidak beragam. Selain itu. Proses
kimiawi juga dapat menimbulkan pemcemaran lingkungan, sulit dikendalikan,
dan melibatkan banyak reaksi samping yang dapat menurunkan rendemen (Chang
et al., 1997; Tokuyasu et al., 1997). Proses enzimatik dapat menutupi kekurangan
proses kimiawi. Pada dasarnya deastilisasi secara enzimatik bersifat selektif dan
tidak merusak struktur rantai kitosan, sehingga menghasilkan kitosan dengan
karakteristik yang lebih seragam agar dapat memperluas bidang aplikasinya
(Tokuyasu et al., 1997).
Ada Apa dengan Kitosan?
Udang merupakan salah satu komoditas perikanan Indonesia yang mulai
dilirik pasar dunia. Hal ini, dapat kita lihat dengan meningkatnya permintaan dari
Negara lain terhadap komoditas udang. Menurut Kustiani (2005), ekspor udang ke
Amerika Serikat pada triwulan pertama tahun 2005 mencapai 14.000 ton atau
meningkat 215% dibandingkan dengan triwulan pertama tahun sebelumnya.
Sebanyak 80 – 90% ekspor udang dilakukan dalam bentuk udang beku tanpa
kepala dan kulit, sehingga limbah yang dihasilkan mencapai 50 – 60% dari bobot
udang utuh (Sudibyo, 1991). Limbah udang pada triwulan pertama tahun 2005
saja mencapai sekitar 6.545 ton. Limbah udang yang melimpah tersebut
berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan, karena sifatnya yang mudah
terdegradasi secara enzimatik oleh mikroorganisme.
Limbah udang di Indonesia hanya dimanfaatkan untuk pakan ternak,
hidrosilat protein, silase, bahan baku terasi, petis, dan kerupuk udang. Limbah
udang di negara-negara maju seperti Jepang dan Amerika Serikat telah diisolasi
kitinnya. Kitin dalam kulit udang sebesar 15 - 20% dan dapat diisolasi melalui
proses deproteinasi yang diikuti dengan demineralisasi. Kitin juga dapat diubah
menjadi kitosan setelah lebih dari 70% gugus asetilnya (CH3CO-)-nya
dihilangkan.
Penghilangan gugus asetil kitin meningkatkan kelarutannya, sehingga kitosan
lebih banyak digunakan daripada kitin, antara lain di industru kertas, pangan,
farmasi, fotografi, kosmetika, fungisida dan tekstil sebagai pengemulsi, koagulan,
pengkelat serta pengental emulsi (Batchelor, 2004). Kitosan juga bersifat
nontosik, biokompatibel, dan biodegradable sehingga aman digunakan.
Kitosan sebagai Adsorben
Kitosan larut dalam pelarut organik, HCl encer, HNO3 encer, H3PO4 0.5%,
dan CH3COOH 1%, tetapi tidak larut dalam basa kuat dan H2SO4. Dalam kondisi
asam berair, gugus amino (-NH2) kitosan akan menangkap H+ dari lingkungannya,
sehingga gugus aminonya terprotonasi menjadi –NH3+. Gugus –NH3
+ inilah yang
menyebabkan kitosan bertindak sebagai garam, sehingga dapat larut dalam air,
analog dengan pelarutan garam dapur dalam air. Muatan positif –NH3+ dapat
dimanfaatkan untuk adsorpsi (penyerapan) zat warna anionik (bermuatan negatif).
Sebagai adsorben, kitosan dapat digunakan secara langsung dalam bentuk
serpihan. Namun, telah banyak penelitian yang menggunakan kitosan dalam
bentuk butiran, hidrogel, dan membran/film. Banyak penelitian juga telah
memodifikasi struktur kitosan untuk meningkatkan kemampuan adsorpsi,
kekuatan mekanik, dan kestabilannya (Jin et al., 2004).
Aplikasi Kitosan Sebagai Adsorben
Aplikasi Kitosan dalam Bidang Lingkungan
Lingkungan sangat berpotensi tercemar zat organic, anorganik, maupun
logam berat. keberadaan zat-zat pencemar tersebut akan mengganggu ekosistem
yang ada, termasuk juga manusia. Salah satu cara yang dapat diguanakan untuk
mengurangi zat pencemar pada lingkungan adalah dengan menggunakan kitosan
sebagai adsorben. Kitosan lazimnya disintesis dari deasetilasi kitin yang berasal
dari limbah kulit udang atau kepiting. Penggunaan kitosan sejak awal telah
berperan dalam mengurangi pencemaran lingkungan. Manfaat kitosan dalam
bidang lingkungan adalah untuk menyerap logam berat maupun zat warna yang
banyak dihasilkan dari industry tekstil atau kertas.
Aplikasi Kitosan dalam Bidang Medis
Dalam bidang medis, membrane kitosan digunakan sebgai asuhan luka.
Membran kitosan sengaja dibuat berpori seperti spons untuk mempermudah
sirkulasi udara dan mencegah akumulasi air pada luka, sehingga luka cepat kering
dan cepat sembuh. selain itu, kitosan juga bersifat sebagai antibakteri terhadap
Pseudomonas aeruginosa dan Staphylococcus aureus.
Aplikasi Kitosan dalam Bidang Farmasi
Selain dapat menyerap zat organic, anorganik atau logam berat, kitosan juga
dapat menyerap golongan senyawa flavonoid. Dalam hal ini, kitosan diperlakukan
sebagai fasa diam dalam kromatografi kolom. Menurut Morsch et al., (2004),
kitosan disintesis melalui reaksi basa Schiff menggunakan metode konvensional
termodifikasi. Untuk pencegahan terjadinya interaksi NH2 dengan flavonoid,
anhidrida asetat digunakan untuk asetilasi gugus NH2 bebas.
Daftar Pustaka
Kurniasih, T. 2008. Lobster Air Tawar (Parastacidae: Cherax), Aspek Biologi, Habitat, Penyebaran dan Potensi Pengembangannya. Media Akuakultur Volume 3 Nomor 1.
Purwantiningsih, S. et al., 2009. Kitosan: Sumber Biomaterial Masa Depan. IPB Press. Bogor