Akhir-akhir ini ada kecenderungan masyarakat yang semakin meningkat untuk kembali menggunakan bahan-bahan alami sehingga terjadi perkembangan yang pesat terutama pada industri farmasi, kosmetik maupun pangan berbasis bahan alam. Salah satu produk makanan kesehatan yang menggunakan bahan alami yaitu kitosan, tersedia dalam bentuk polimer maupun dalam bentuk oligomer.
Produk-produk ini umumnya merupakan produk impor dengan klaim memiliki berbagai manfaat untuk kesehatan dan harganya sangat tinggi. Berdasarkan data dari perusahaan farmasi dari China harga oligomer kitosan sebesar 70.000US$/ ton (Hubei Yufeng Bioengineering Co.; Ltd, 2008), sementra dalam bentuk polimernya berkisar 10.000US$/ ton.
Perkembangan industri perikanan semakin maju pesat dari tahun ke tahun, hal ini tidak hanya memberikan devisa yang tinggi bagi negara, tapi juga menyisakan limbah yang cukup tinggi dan selama ini belum dikelola secara optimal sehingga menjadi salah satu penyebab terjadinya pencemaran lingkungan. Salah satunya adalah industri pengolahan crustasea (udang-udangan).
Limbah pengolahan udang berkisar antara 30-75% dari berat udang. Selama ini pemanfaatannya masih terbatas pada pengolahah tradisional, padahal limbah udang mengandung senyawa karbohidrat tinggi sehingga perlu ditingkatkan nilai ekonomisnya menjadi produk yang lebih marketable seperti kitin-kitosan.
Kitosan merupakan suatu polisakarida linear yang terbentuk dari ß-1,4-yang berikatan dengan D-glukosamin dengan beberapa gugus N-asetil. Kitosan ini secara alami diperoleh dengan proses asetilasi dari beberapa macam polimer dan yang paling banyak adalah D-glukosamin dan N-asetil-D-glukosamin. Kitosan ditemukan pada beberapa organisme seperti fungi, kulit krustasean, tanaman dan lainnya.
Pemanfaatan polimer kitosan kurang optimal, hal ini dikarenakan panjangnya rantai polimer kitosan yang mengakibatkan sulit larut dalam air. Sehingga mulai dikembangkan beberapa usaha dalam memotong ikatan polimer kitosan menjadi oligomer yang lebih pendek (kito-ologosakarida). Kito-oligosakarida memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi dari pada polimer kitosan karena sifat kelarutan yang lebih tinggi dan bisa digunakan lebih luas baik dalam bidang pangan, pertanian, farmasi, maupun aplikasi teknis lainnya.
Kito-oligosakarida merupakan produk hasil depolimerisasi kitin/ kitosan yang terjadi melalui proses hidrolisis secara kimiawi atau secara enzimatis. Hidrolisis kitin/ kitosan secara kimiawi telah banyak dilakukan sejak tahun 1960an, dan sebagian besar hasil riset menyatakan bahwa dengan cara ini proses depolimerisasi sulit dikontrol dan memungkinkan terjadinya proses deasetilasi secara parsial. Sejak tahun 1990an hidrolisis kitin/ kitosan secara enzimatis mulai banyak dipelajari, karena produk yang dihasilkan lebih seragam dan prosesnya lebih mudah dikontrol.
Dalam bentuk oligomernya, kitosan memiliki sifat dan manfaat yang lebih spesifik terutama dalam bidang kesehatan. Kito-oligosakarida yang memiliki rantai 6 unit dilaporkan dapat menghambat pembentukan sel kanker pada tikus, sedangkan kito-oligosakarida dengan rantai > 6 unit memiliki sifat anti bakteri dan anti kapang. Produk ini juga mudah diserap tubuh dan bersifat lebih larut dalam air. Dengan sifat biofungsionalnya, kito-oligosakarida semakin populer dan saat ini telah digunakan sebagai bahan baku dalam berbagai produk kesehatan.
Kito-oligosakarida merupakan produk yang memiliki nilai tambah paling besar dibandingkan kitin dan kitosan. Hal ini terjadi karena kitosan dalam bentuk oligomer memiliki potensi aktifitas biologis yang lebih baik sehingga kegunaannya lebih banyak. Bahan baku kito-oligosakarida adalah kitin/ kitosan yang banyak terdapat pada limbah hasil perikanan, khususnya limbah crustacea (udang-udangan).
Potensi bahan baku kitin/ kitosan di Indonesia sangat besar yang diperoleh dari hasil samping pada proses pembekuan udang (cold storage) dalam bentuk udang beku headless atau pelled untuk ekspor, di mana 60-70% dari berat udang akan menjadi limbah. Diperkirakan dari proses pengolahan dihasilkan limbah sebesar 32.500 ton per tahun, sebagian kecil diantaranya telah dimanfaatkan sebagai bahan tambahan pada pakan ternak.
Oligomer kitosan dapat diproduksi dengan beberapa metode antara lain hidrolisis-fisik seperti radiasi, kimiawi dan enzimatis. Kelemahan pembuatan kitooligoskarida secara fisik dan kimiawi adalah rendemen yang dihasilkan cukup rendah dan menghasilkan monomer dengan jumlah yang sangat banyak. Selain itu hidrolisis kimiawi dapat menimbulkan dampak buruk terhadap lingkungan karena beracun. Hidrolisis secara enzimatis lebih disukai karena dapt mengasilkan produk yang lebih spesifik dan lebih mudah dikontrol.
Beberapa jenis enzim dilaporkan dapat menghidrolisis kitosan menjadi oligomernya, seperti lipase, selulase, lizosim, tannase dan papain; namun di antara jenis-jenis enzim tersebut kitosanase selama ini dikenal sebagai enzim yang paling efektif memecah kitosan. Kitosanase (EC 3.2.1.132) merupakan suatu enzim spesifik yang mampu menghidrolisis ikatan ß-1,4-glikosidik pada kitosan sehingga dihasilkan kitosan-oligosakarida. Kitosanase merupakan enzim yang bereaksi secara endohidrolisis pada ikatan ß-1,4 antara N-asetil-D-glukosamin (GlcNAc) dengan gugus glukosamin (GlcN).
Kitosanase memang mampu menghidrolisis kitosan akan tetapi tidak bisa diaplikasikan pada substrat kitin. Enzim ini secara spesifik menghidrolisis antara gugus GlcN-GlcN, GlcN-GlcNAc, dan GlcNAc-GlcN akan tetapi tidak bisa memutus ikatan GlcNAc-GlcNAc.
0 komentar:
Posting Komentar