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