BAB Ι PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Berbagai macam obat dikonsumsi manusia untuk menjaga tubuhnya tetap sehat. Tetapi ada beberapa jenis obat yang bila dikonsumsi memiliki rasa atau aroma tidak enak sehingga menyebabkan manusia sulit dan tidak ingin mengkonsumsinya. Untuk mengatasi hal tersebut, maka dibuat suatu benda sediaan padat yang merupakan suatu cangkang dan disebut kapsul. Pada umumnya kapsul terbuat dari gelatin. Kapsul terdiri dari dua jenis yaitu kapsul keras
dan
kapsul
lunak.
Kapsul
digunakan
karena
kepraktisan
dan
kenyamanannya untuk mengkonsumsi obat serta dapat menutupi rasa obat seperti manis, pahit, asam, dan lainnya. Selain itu, kapsul juga dapat menjaga stabilitas obat karena kapsul menjaga kondisi obat dari pengaruh lingkungan disekitarnya. Karena kegunaan kapsul yang sangat berguna itulah maka kapsul sangat dibutuhkan dan membuat produksi kapsul semakin meningkat. Gelatin merupakan salah satu jenis protein konversi yang diperoleh melalui proses hidrolisis kolagen dari kulit, tulang dan jaringan serat putih (white fibrous) hewan. Gelatin termasuk protein yang unik karena mapu membentuk gel yang thermo-reversible dengan suhu leleh yang dekat dengan suhu tubuh, serta larut dalam air. Dalam industri makanan, gelatin berfungsi sebagai penstabil, pengental (tickenner), pengemulsi (emulsifier), pembentuk jeli, pengikat air, pengendap dan pembungkus makanan (edible coating) (Damanik, 2005). Di bidang farmasi dan medis, gelatin digunakan sebagai matriks untuk implan pada pemberian injeksi mikrosfer dan infus intravena (Pollack, 1990). Dalam industri farmasi, gelatin digunakan pada pembuatan cangkang kapsul keras maupun lunak, pengembang plasma dan perawatan luka. Gelatin yang rendah kalori digunakan dalam bahan makanan untuk meningkatkan kadar protein. Gelatin juga digunakan untuk mengurangi kadar karbohidrat dalam makanan dan diformulasikan untuk pasien diabetes. Sumber utama gelatin adalah dari tulang dan kulit sapi serta babi. Produksi gelatin dari bahan baku kulit babi mencapai 46%, kulit sapi 29,4%, 1
2
tulang sapi 23,1% dan sumber lainnya 1,5%, dengan total produksi dunia mencapai 326000 ton (Karim dan Baht, 2009). Gelatin sampai saat ini masih merupakan produk impor, statistik tiga tahun terakhir mencatat bahwa gelatin yang digunakan untuk industri farmasi meningkat dari tahun 2012-2014 dengan persentase 1,78%. Dengan nilai impor pada tahun 2012 sebesar USS 2.769.600, pada tahun 2013 sebesar USS 2.183.200 dan pada tahun 2014 sebesar USS 2.869.100 (Anonim, 2015). Selama kurang lebih empat dasawarsa terakhir, biopolimer seperti polisakarida dan protein telah dipelajari secara intensif sebagai bahan pengemas pengganti polimer sintetis. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengetahui potensi protein, polisakarida dan lemak sebagai bahan dasar pembuatan edibel/biodegradabel film dan kapsul serta mempelajari sifat-sifat yang dihasilkan. Beberapa biopolimer yang telah diaplikasikan secara komersial sebagai bahan dasar film/coating dan juga kapsul antara lain (a) gelatin sebagai bahan dasar kapsul, pelapis suplemen dan obat, serta enkapsulasi flavor, (b) zein untuk bahan pelapis (coating), (c) kolagen sebagai bahan dasar pengemas (wrap, casing) produk daging, (d) pati sebagai bahan dasar kapsul, pelapis (coating) permen dan buah kering, (e) Hidroksi propil metil selulosa (HPMC), Metil selulosa (MC) dan hidroksi propil selulosa (HPC) untuk pelapis (coating) pelapis suplemen dan tablet obat, (f) asam lemak sebagai bahan pelapis produk buah dan sayur segar, (g) lilin (wax) dan schellac sebagai bahan pelapis produk buah dan sayuran segar, permen, suplemen dan tablet obat (Krochta, 1997). Indonesia merupakan negara kepulauan yang memiliki wilayah laut yang luas dan kaya akan sumber daya alam. Indonesia, kurang lebih dari 70% wilayahnya terdiri dari laut, yang pantainya memiliki kekayaan akan hasil jenis sumber hayati dan lingkungan yang potensial dengan panjang pantai ±95.181 km. Salah satu kekayaan sumber daya alam dari laut adalah rumput laut yang kaya akan manfaat. Rumput laut atau sea weeds secara ilmiah dikenal dengan istilah alga atau ganggang. Rumput laut juga merupakan salah satu komoditas penting di Indonesia. Dengan wilayah perairannya yang subur dan kaya akan nutrisi serta memiliki karakter wilayah kepulauan yang memberi banyak potensi bagi
3
keberlangsungan usaha budidaya rumput laut yang memerlukan perairan tenang, hal ini yang menjadi dasar pengambilan kebijakan oleh kementrian kelautan dan perikanan untuk menggalakkan budidaya rumput laut diberbagai kawasan perairan Indonesia. Penyebaran rumput laut di Indonesia terdapat hampir diseluruh perairan Indonesia yaitu dipantai utara dan pantai selatan jawa (Pameungpeuk, Kepulauan Seribu, dan daerah Pelabuhan Ratu), Lampung, Batam, Sulawesi Selatan, Sulawesi Tengah, Sulawesi Tenggara, Sulawesi Utara, Kepulauan Maluku, Bali dan Nusa Tenggara khususnya Lombok (Rachmaniar, 1999) Jenis rumput laut yang bernilai ekonomis penting di Indonesia adalah dari kelas Rhodophyceae, seperti Gracilaria sp penghasil agar-agar, dan Euchema sp penghasil karaginan (Winarno, 1996). Karaginan terbagi atas dua fraksi, yaitu κ-karaginan yang terdapat pada Euchema cottoni dan ι-karaginan yang terdapat pada Euchema spinosium (Aslan, 1998). Selain atas dasar potensi perairan Indonesia yang memiliki peluang untuk mengembangkan budidaya rumput laut, sifat budidayanya yang mudah dan murah juga menjadi salah satu dasar bagi pemerintah untuk menargetkan Indonesia menjadi produsen utama kebutuhan rumput laut dunia, maka selanjutnya agar kemanfaatannya dapat lebih besar dirasakan oleh masyarakat serta untuk meningkatkan value added dari komoditas ini dilakukan pengembangan dalam pemanfaatan rumput laut sebagai bahan dasar pembuat kapsul. Rumput laut jenis Eucheuma cottoni termasuk dalam golongan ganggang merah (Rhodophyceae) penghasil karaginan. Karaginan merupakan hidrokoloid yang penting karena memiliki aplikasi yang sangat luas dalam industri pangan dan nonpangan. Jenis rumput laut ini dikembangkan karena memiliki prospek yang bagus disamping keuntungan yang baik serta berbagai manfaatnya. Dalam dunia industri dan perdagangan karaginan mempunyai manfaat yang sama dengan agar-agar dan alginat. Karaginan dapat digunakan sebagai bahan baku untuk industri farmasi, kosmetik, makanan dan lain-lain. Kegunaan karaginan, antara lain sebagai pengatur kestabilan produk, bahan pengental, pembentuk gel dan pengemulsi.
4
Pada dasarnya fraksi karaginan ada tiga, yaitu kappa, iota dan lambda karaginan yang masing-masing dibedakan berdasarkan kandungan 3,6-anhidro-Dgalaktosa dan jumlah serta posisi grup ester sulfatnya (Glicksman, 1983). Karaginan tipe kappa mempunyai berat molekul rata-rata 154.000, lambda karaginan sekitar 300.000 dan iota karaginan sekitar 250.000 (Rachmaniar, 1999). Bahan dasar pembentuk edibel film sangat mempengaruhi sifat-sifat edibel film itu sendiri. Edibel film yang berasal dari hidrokoloid (karaginan) bersifat hidrofilik yang memiliki ketahanan yang bagus terhadap gas O2 dan CO2, meningkatkan kekuatan fisik, namun memiliki ketahanan terhadap uap air yang rendah. κ-Karaginan bersifat larut dalam air, hal ini disebabkan adanya gugus –OH dan –OSO3-. Jika dikontakkan dengan larutan yang berisi air, maka jaringan polimer ini akan terhidrasi yang secara fisis menyerap air membentuk struktur gel dan kemudian secara pelan-pelan akan terlarut dalam air. Jaringan dengan ikatan silang fisis (Kara dkk., 2003) seperti ini belum dapat dimanfaatkan untuk mengontrol pelepasan bahan aktif seperti obat, karena kecepatan hidrasinya tidak terkontrol, agar karaginan dapat digunakan sebagai hidrogel yang stabil, tidak mudah larut dalam air, maka struktur karaginan perlu dimodifikasi. Oleh karena itu untuk membentuk polimer yang lebih kuat κ-karaginan perlu dimodifikasi, salah satunya dengan cara pembentukan kompleks polielektrolit dengan suatu polielektrolit yang lebih tahan terhadap air. Kitosan merupakan satu-satunya polisakarida kationik oleh karena itu, kitosan banyak digunakan untuk membentuk PEC dengan berbagai jenis polisakarida anionik dan polimer sintetik salah satunya dengan karaginan. PEC (polyelectrolyte complex) non stoikiometri dapat dibentuk pada rentang rasio yang sempit pada kondisi antara lain salah satu komponen harus memiliki gugus ionik lemah, berat molekul polielektrolit berbeda jauh, dan garam dengan berat molekul rendah harus ada pada larutan. Kitosan merupakan polimer bermuatan positif dengan adanya gugus amino dan κ-karaginan merupakan polisakarida bermuatan negatif dengan adanya gugus sulfat. Daya tarik elektrostatik antara muatan positif pada kitosan dan muatan negatif pada
5
κ-karaginan dalam larutan dapat mengarah pada pembentukkan kompleks polielektrolit. 1.2 Tujuan Tujuan penelitian ini adalah untuk: 1. Preparasi κ-karaginan-kitosan menjadi lapis tipis. 2. Mempelajari pengaruh pH terhadap polielektrolit κ-karaginan kitosan. 3. Melakukan karakterisasi dengan FTIR, uji kekuatan mekanik dan analisis termogravimetri terhadap lapis tipis κ-karaginan kitosan. 1.3 Manfaat Manfaat yang diharapkan dari penelitian yang dilakukan adalah: 1. Memberikan informasi dan wawasan ilmiah bagi masyarakat luas mengenai manfaat κ-karaginan dari rumput laut sebagai pengganti gelatin. 2. Memberikan informasi mengenai potensi κ-karaginan untuk dijadikan kapsul keras.
