10610-30516-1-PB

of 12
196 views
PDF
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Document Description
Itulah
Document Share
Document Transcript
  JPHPI 2015, Volume 18 Nomor 2Ekstraksi dan Karakterisitik Kolagen, Alhana et al. Masyarakat Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia 150 EKSTRAKSI DAN KARAKTERISASI KOLAGEN DARIDAGING TERIPANG GAMMA Extraction and Characterization of Collagen from Sea Cucumber Flesh Alhana*, Pipih Suptijah, Kustiariyah Tarman Departemen eknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor, Kampus IPB Dramaga, Jalan Agatis, Bogor 16680 Jawa Baratlp. (0251) 8622909-8622906, Faks. (0251) 8622907*Korespodensi: al_hana_chan@yahoo.comDiterima: 10 Juni / Disetujui: 1 Agustus 2015 Abstrak  eripang gamma ( Stichopus variegatus ) merupakan salah satu biota laut filum Echinodermata yang tersebar luas di perairan Indonesia dan berpotensi sebagai sumber kolagen. Penelitian bertujuan untuk mengkaji karakteristik fisikokimia kolagen daging S. variegatus . Rendemen kolagen yang diperoleh sebesar 1,50% (bb) diekstrak melalui  pretreatment   dengan NaOH 0,30%, hidrolisis dengan CH 3 COOH 0,10% dan ekstraksi dengan aquades. Kadar protein, air dan abu kolagen berturut-turut: 67,68%, 13,64% dan 4,15%. Kolagen yang diekstrak dengan pemanasan 45°C selama 2 jam masih memiliki struktur triple helix   ; pH 7,37 ; suhu puncak pelelehan 163,67°C dan derajat putih 69,25%. Asam amino utama pada kolagen yaitu glisina, alanina, prolina dan asam glutamat.Kata kunci: NaOH, kolagen, Stichopus variegatus , FIR. Abstract Sea cucumber ( Stichopus variegatus ) is one of the Echinodermata phylum that grows along Indonesian coastal. Sea cucumber is potential source of collagen. Te purposes of this research were to determine the optimal concentration of NaOH and CH 3 COOH solution in collagen production and analyze the physicochemical characteristics of collagen from S. variegatus . Yield of the collagen was 1.5% (based on wet weight basis), produced by  pretreatment   with NaOH 0,30%, hydrolysis with CH 3 COOH 0.10% and extracted using distilled water. Protein, moisture, and ash content of the collagen was 67.68%, 13.64%, and 4.15%, respectively. Collagen was extracted using distilled water at 45°C during 2h and still had triple helix   structure ; pH 7.37 ; melting temperature 163.67°C and whiteness 69.25%. Te major amino acid content of collagen were glycine, alanine, proline and glutamic acid.Keywords: NaOH, collagen, Stichopus variegatus , FIR. PENDAHULUAN Kolagen merupakan salah satu kelompok protein yang tidak larut air, yang keberadaannya mencapai 30% dari seluruh protein penyusun tubuh manusia. Peranan kolagen dalam tubuh manusia sebagai struktur organik pembangun tulang, gigi, sendi, otot dan kulit. Secara alamiah sedikitnya 1% kolagen dalam tubuh manusia hilang setiap tahun sehingga pada usia 30 tahun manusia kehilangan kolagen sekitar 15-20% dan pada usia 40 tahun Available online: journal.ipb.ac.id/index.php/jphpiDOI: 10.17844/jphpi.2015.18.2.150  JPHPI 2015, Volume 18 Nomor 2Masyarakat Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia 151 Ekstraksi dan Karakterisitik Kolagen, Alhana et al. manusia tidak memproduksi kolagen lagi sehingga kolagen yang hilang mencapai 35-40%. Penurunan jumlah kolagen juga berkaitan dengan hormon estrogen yang berperan mengubah fibroblas menjadi kolagen. Kerusakan kolagen pada kulit dapat disebabkan oleh paparan radiasi UV-A dan UV-B dari sinar matahari. Kandungan kolagen dalam tubuh manusia berkurang seiring dengan bertambahnya usia (Draelos dan Taman 2006). Salah satu solusi untuk mengurangi dampak negatif tersebut yaitu aplikasi kolagen dalam berbagai produk kosmetik dan obat.Kolagen dapat diekstrak dari kulit (Ahmad dan Benjakul 2010; Singh et al.  2010; Kittiphattanabawon et al.  2005), sisik (Li et al.  2008; Matmaroh et al.  2011; Zhang et al.  2011), dan tulang (Kittiphattanabawon et al.  2005). Ekstraksi kolagen dapat dilakukan secara kimiawi maupun kombinasi secara kimiawi dan enzimatis. Ekstraksi secara kimiawi dapat melalui proses asam atau basa. Proses asam cocok digunakan untuk bahan baku yang memiliki struktur kolagen dengan sedikit ikatan silang, misalnya babi dan kulit ikan; sedangkan proses basa umumnya digunakan untuk bahan baku yang memiliki ikatan silang lebih padat dan kompleks seperti tulang dan kulit sapi (Karim dan Bhat 2009). Zhou dan Regenstein (2005) menunjukkan  pretreatment   untuk menghilangkan protein nonkolagen menggunakan NaOH dengan konsentrasi 0,01 mol/L OH dan 0,1 mol/L OH. Deproteinasi kulit dan tulang bigeye snapper (Priacanthus tayenus) menggunakan 0,1 N NaOH 1:10 (b/v) selama 6 jam dilanjutkan dengan deffated dengan butil alkohol 10% 1:10 (b/v) selama 18 jam, kemudian kolagen diekstrak dengan CH 3 COOH 0,5 M 1:30 (b/v) selama 24 jam (Kittiphattanabawon et al.  2005). Kolagen juga dapat diekstrak dengan kombinasi asam dan enzim. Beberapa  jenis enzim yang dapat digunakan adalah pepsin, tripsin, pankreatin, fisin, bromelin dan papain (Skierka dan Sadowska 2007).Kolagen yang paling banyak dipasarkan umumnya berasal dari  jaringan kulit dan tulang sapi atapun babi yang keamanan dan kehalalannya perlu diwaspadai, sehingga diperlukan alternatif sumber kolagen yang aman dan halal. eripang gamma adalah salah satu biota perairan yang berpotensi sebagai sumber kolagen. Saito et al.  (2002) menyatakan bahwa 70% dinding tubuh teripang mengandung kolagen. Potensi tersebut perlu dikembangkan dan diaplikasikan menjadi produk berbasis kolagen yang aman digunakan.Penggunaan kolagen berkaitan dengan karakteristik fisikokimia diantaranya adalah sifat antigenitas rendah, afinitas dengan air tinggi, tidak beracun, biocompatible and biodegradable, relatif stabil, dapat disiapkan dalam berbagai bentuk sesuai kebutuhan dan mudah dilarutkan dalam air maupun asam (Lee et al.  2001). Pengembangan produk berbasis kolagen perlu didukung oleh kualitas kolagen yang memiliki karakteristik dan mutu sesuai standar. Penelitian mengenai optimasi ekstraksi dan karakterisasi fisikokimia kolagen dari daging S. variegatus  perlu dilakukan, mengingat karakteristik kolagen dari sumber yang berbeda memiliki karakteristik yang berbeda pula. Hasil penelitian ini dapat mendukung pengembangan lebih lanjut terkait aplikasi kolagen dari biota perairan pada produk pangan maupun nonpangan. Penelitian ini bertujuan menentukan konsentrasi NaOH dan CH 3 COOH terbaik untuk ekstraksi kolagen serta menentukan karakteristik fisik dan kimia kolagen dari daging S. variegatus .  JPHPI 2015, Volume 18 Nomor 2Ekstraksi dan Karakterisitik Kolagen, Alhana et al. Masyarakat Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia 152 BAHAN DAN METODEBahan dan Alat Bahan utama yang digunakan pada penelitian adalah daging S. variegatus . Bahan-bahan yang digunakan untuk ekstraksi kolagen terdiri dari NaOH (Merck), CH 3 COOH (Merck), dan akuades. Alat-alat yang digunakan adalah  freeze dryer   (Christ Alpha 2-4 LD UK), pH meter, kromameter CR-310 (Minolta CR-310 okya Japan),  Atomic Absorption Spectrophotometer   (AA6300 Shimadzu Japan), High Performance Liquid Chromatography   (Water Coorporation USA), Fourier ransform Infrared Spectrophotometer   (Bruker ensor 37 German), dan Differential Scanning Calorimetry   (DSC-60 Shimadzu Kyoto Japan). Prosedur PenelitianPreparasi Karakterisasi Daging S. variegatus Bagian luar S. variegatus  dibersihkan dari kotoran yang menempel dan dipisahkan daging dari kulit dan  jeroannya. Daging teripang gamma yang telah dibersihkan dari kotoran dan jeroan dianalisis proksimat (AOAC 2005) serta logam beratnya (Hg dan Pb) (BSN 2006) dan As (BSN 1998). Optimasi Ekstraksi Kolagen (modifikasi Cui et al.  2007 Pembuatan kolagen melalui 3 tahap, yaitu  pretreatment   daging S. variegatus  menggunakan larutan NaOH untuk menghilangkan protein nonkolagen, lemak, protein, mineral dan pigmen; hidrolisis dengan larutan asam asetat (CH 3 COOH) dan ekstraksi kolagen dengan akuades. Proses deproteinasi dengan larutan NaOH dan hidrolisis dalam larutan CH 3 COOH masing-masing dilakukan selama 48 jam pada suhu chilling  . Pretreatment   dilakukan dalam larutan NaOH dengan rasio daging dan larutan NaOH adalah 1:10 (b/v). Konsentrasi NaOH yang digunakan yaitu 0,05% ; 0,10% ; 0,20% dan 0,30%. Larutan NaOH sisa perendaman daging diuji kandungan proteinnya secara kuantitatif dengan uji biuret. Daging hasil  pretreatment   dicuci dengan air mengalir sampai mencapai pH netral. Hasil  pretreatment   pada daging S. variegatus  dilanjutkan dengan proses hidrolisis dalam larutan CH 3 COOH menggunakan konsentrasi 0,10% dan 0,30% dengan rasio daging dengan larutan asam asetat adalah 1:10 (b/v). Daging hasil perendaman CH 3 COOH dicuci dengan air mengalir sampai mencapai pH netral sebelum dilanjutkan pada tahap ketiga yaitu ekstraksi dengan akuades selama 2 jam dengan rasio daging dan akuades adalah 1:2 (b/v) pada suhu 45 o C untuk menghindari degradasi kolagen menjadi gelatin. Hasil ekstrak berupa kolagen yang dikeringkan dengan  freeze dryer  . Karakterisasi Fisikokimia dan Logam Berat Kolagen Karakteristik fisik meliputi rendemen, analisis termal dengan Differential Scanning Calorimetry (DSC) (Martianingsih dan Atmaja 2009), derajat putih dengan kromameter dan gugus fungsi dengan FIR (Munyonga et al.  2004). Karakteristik kimia meliputi proksimat (AOAC 2005), logam berat Hg, Pb dan As dengan AAS (BSN 1998, BSN 2006), pH dan asam amino dengan HPLC (AOAC 1995). Analisis Data Rancangan yang digunakan untuk tahap perendaman dalam larutan NaOH adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan model matematis seperti terlihat pada Persamaan 1. Perlakuan merupakan konsentrasi NaOH. Semua perlakuan dilakukan sebanyak tiga kali ulangan (Steel dan orrie 1993).  JPHPI 2015, Volume 18 Nomor 2Masyarakat Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia 153 Ekstraksi dan Karakterisitik Kolagen, Alhana et al. Model rancangan adalah:Yij = μ + τi + εij (Persamaan 1)Keterangan: i = 1, 2, 3, dan 4 j = 1, 2, dan 3Yij = respon pengaruh konsentrasi NaOH ke-i ulangan ke-j μ = nilai tengah umum τi = pengaruh konsentrasi NaOH ke-i εij = pengaruh acak pada konsentrasi NaOH ke-i ulangan ke jRancangan yang digunakan untuk rendemen kolagen adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL). Perlakuan merupakan kombinasi antara konsentrasi NaOH dan konsentrasi asam asetat. Semua perlakuan dilakukan sebanyak tiga kali ulangan.Model rancangan adalah:Yij = μ + τi + εij (Persamaan 1)Keterangan:i = 1, 2, 3, 4, 5, dan 6 j = 1, 2, dan 3Yij = respon pengaruh perlakuan ke-i ulangan ke-jμ = nilai tengah umumτi = pengaruh perlakuan ke-iεij = pengaruh acak pada perlakuan ke-i ulangan ke j.Data yang diperoleh dianalisis dengan analisis ragam (ANOVA) dan apabila hasilnya berbeda nyata dilanjutkan dengan uji Duncan’s Multiple Range est   (DMR) pada taraf kepercayaan 95%. HASIL DAN PEMBAHASANKarakteristik Daging S. variegatus Karakteristik kimia dan logam berat dari daging S. variegatus  disajikan pada abel 1. Daging teripang gamma memiliki kadar air yang tinggi dibandingkan teripang Stichopus hermanii  (teripang alam) (88,56%) dan teripang budidaya (92,89%) (Andirisnanti 2012). Kandungan protein pada daging teripang lebih rendah dibandingkan dinding tubuh Stichopus japonicus  (3,3%) dan kulit hiu Chiloscyllium punctatum  (Saito et al.  2002; Kittiphattanabawon et al.  2010). Kadar lemak dan abu daging S. variegatus  lebih kecil dibandingkan dengan kulit hiu C. punctatum (Kittiphattanabawon et al.  2010; Mehmet et al.  2011). Keberadaan lemak dan abu pada daging S. variegatus  perlu dihilangkan melalui optimasi proses  pretreatment guna meningkatkan kualitas kolagen. Shon et al.  (2011) menyatakan bahwa keberadaan lemak dan mineral lainnya akan mengganggu efektivitas kolagen dalam aplikasinya pada berbagai produk.abel 1 Komposisi kima dan logam berat daging teripang gammaParameter ujiJumlahHasilpenelitianeripang (Mehmet et al. 2011)Kulit hiu (Kittiph-tanabawon et al. 2010)Komposisi kimiaAir (%)93,84 ± 0,0982,00 – 92,6061.96Protein (%)2,69 ± 0,028 2,50 – 13,8024,75Abu (%)2,66 ± 0,1201,50 – 4.3012.12Lemak (%)0,18 ± 0,0060,10 – 0,900,19Logam beratPb (mg/kg)< 0,005*--Hg (mg/kg)< 0,002*--As (mg/kg)< 0,002*-- Keterangan: *limit deteksi AAS
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks
SAVE OUR EARTH

We need your sign to support Project to invent "SMART AND CONTROLLABLE REFLECTIVE BALLOONS" to cover the Sun and Save Our Earth.

More details...

Sign Now!

We are very appreciated for your Prompt Action!

x