1 Deskripsi ASAM LAURAT DARI BUAH KELAPA SEBAGAI ANTI BAKTERI HASIL HIDROLISIS ENZIMATIS MENGGUNAKAN LIPASE 5
Bidang Teknik Invensi Invensi laurat
dari
endogenous 10
ini
berhubungan
endosperm yang
dengan
kelapa
dapat
metode
isolasi
menggunakan
digunakan
enzim
sebagai
asam
lipase
senyawa
anti
bakteri. Latar Belakang Invensi Asam
15
laurat
seperti
asam
sebagai
anti
dan
kaprat
asam dan
bakteri
lemak
asam
rantai
miristat
(Vetter
dan
sedang
sangat
(MCFA
)
bermanfaat
Schlievert,
2005,
J.
Antimicrob Agent Chemother, April 49 (4): 1302-1305), bisa menghambat perkembangan virus HIV (Conrado, 2002), virus herpes, influenza dan sarcoma (Preuss, 2001). 20
asam
laurat
dapat
menurunkan
kadar
Selain itu,
kolesterol
darah
(Nicole, Evert dan Martijn, 2001, Journal of Nutrition.131 : 242-245). Asam
laurat
penelitian 25
Kabara
bermanfaat et
al.
sebagai
(1972,
anti
mikroba.
Antimicrobial
Hasil
Agent
and
Chemotherapy, 2(1) : 23-28) menyatakan bahwa, asam laurat dan asam lemak lain seprti asam
miristat,
menghambat
asam
asam kaprat, asam palmitat,
linoleat,
pertumbuhan
asam
linolenat
Pneumococci,
dapat
streptococcus,
Micrococci, Candida, S. aureus, S. epidermis. Asam laurat 30
hanya
membutuhkan
konsentrasi
dapat menghambat Pneumococci. asam
miristat
masing-masing
0,062
mikro
mol/ml
sudah
Sedangkan asam kaprat dan
perlu
1,45
mikro
mol/ml
dan
0,218 mikro mol/ml untuk menghambat mikroba yang sama. Asam 35
laurat
harganya
relatif
mahal
yaitu
Rp.
300.000,- tiap gram. Saat ini, kebutuhan asam laurat dalam
2 negeri
masih
impor.
Asam
laurat
banyak
terdapat
dalam
minyak kelapa. Kandungan asam laurat dalam minyak kelapa
5
mencapai 48 %.
(Goh & Berhad, 2002, Prosiding the MOSTA
short course 8.
April 8 – 9 2002). Sedangkan menurut Su’i,
Sumaryati dan Maghfiroh, (2007, Jurnal AGRIKA , 1 (2): 131136),
minyak
kelapa
mengandung
asam
laurat
51-
53
%.
Sehingga dalam 1 liter minyak kelapa bisa menghasilkan 450 – 500 gram asam laurat. Asam 10
kelapa, ikatan
laurat
dalam
dan
asam
keadaan
ester.
Untuk
lemak
terikat
mengisolasi
lainnya
dengan asam
dalam
gliserol
laurat
minyak melalui
dari
minyak
kelapa harus dilakukan pemutusan ikatan tersebut sehingga asam
laurat
berada
dalam
bentuk
bebas
sehingga
bisa
dari
minyak
kelapa
dapat
dipisahkan lebih lanjut. Isolasi
15
asam
laurat
dilakukan dengan cara menghidrolisis ikatan ester tersebut melalui
beberapa
metode
diantaranya
hidrolisa dan penyabunan.
metode
metanolisis,
Menurut Alamsyah dan Nuryanti
(2004, Proseding Seminar Nasional dan Kongres Perhimpunan 20
Ahli
Teknologi
2004),
metode
minyak
kelapa
Metode
Pangan
Indonesia
metanolisis dengan
penyabunan
(PATPI),
dilakukan
17-18
dengan
Desember
mereaksikan
metanol
menggunakan
katalis
dilakukan
dengan
penambahan
NaOCH3. soda
bergliserol (campuran NaOH dengan gliserol). Metode isolasi asam laurat tersebut menggunakan bahan
25 kimia
(NaOH,
NaOCH3)
sebagai
katalisator.
Proses
yang
demikian, selain tidak ramah lingkungan, juga menghasilkan asam laurat yang kurang alamiah. Invensi 30
sebelumnya
diketahui
produksi
asam
laurat
telah dilakukan menggunakan alga dari kelas Cryptophyceae. Asam
laurat
yang
dihasilkan
sebesar
3%
atau
lebih
dari
beras asam lemak penyusunnya (US 20120245368 A1). Invensi
lainnya
menyebutkan
bahwa
asam
laurat
diproduksi dari alga klas Chlorarachniophyceae. Hasil asam
3 laurat
adalah
3%
atau
lebih
dari
berat
asam
lemak
antimikroba
yang
penyusunnya. (US 8486672 B2). Invensi
lain
adalah
produksi
mengandung asam laurat. Bahan antimikroba dalam invensi ini 5
dilakukan
dengan
laurat.asam
mereaksikan
laurat
karbon
diperoleh
dari
aktif
minyak
dengan
kelapa,
asam minyak
inti sawit, inti sawit olein atau campurannya. Hidrolisis bisa
menggunakan
enzimatis 10
dari
cara
menggunakan
Candida,
kimia enzim
Aspergillus
atau
enzimatis.
lipase atau
dari
Hidrolisis
jamur,
Rhizopus
misalnya
genera. Enzim
lipase yang cocok adalah dari Candida Rugosa, Aspergillus niger atau Rhizopus arrhizus.(EP 2822383 A1). Invensi ini adalah metode isolasi asam laurat buah 15
kelapa
menggunakan
dengan enzim
metode
lipase
enzimatis
endogenous
dilakukan
yang
ada
dari
dengan
dalam
buah
kelapa. Asam laurat hasil isolasi digunakan sebagai bahan anti bakteri. Metode isolasi ini selain lebih aman untuk kesehatan dan 20
ramah
lipase
lingkungan,
yang
digunakan
juga
lebih
diperoleh
efisien
dari
karena
kelapa
itu
enzim
sendiri
(endogenous). Uraian Singkat Invensi Invensi yang diusulkan ini prinsipnya adalah metode
25
isolasi asam laurat dari buah kelapa menggunakan lipase. Asam
laurat
tersebut
digunakan
sebagai
bahan
bahan
anti
bakteri. Kelapa 30
selanjutnya
dihancurkan diperas
dan
sehingga
ditambah diperoleh
air
kemudian
santan.
dihidrolisis menggunakan enzim lipase pada suhu 35
oC
48 sampai 72 jam dan diaduk dengan kecepatan 150 rpm.
Santan selama
4 Setelah
dilakukan
hidrolisis
akan
diperoleh
asam
laurat. Selanjutnya dilakukan pemisahan fraksi asam laurat dari fraksi lainnya menggunakan pelarut organik. Asam 5
laurat
hasil
isolasi
mampu
membunuh
bakteri
patogen seperti Salmonella, Stafilococus aureus dan E. Coli dan non patogen (Micrococus, Bacillus stearothermophillus dan Pseudomonas ). Uraian Lengkap Invensi
10 Langkah buah
kelapa
kelapa
adalah
dikupas
dihancurkan 15
pertama
dengan
untuk memilih
(diparut).
kelapa
diperoleh
sari
kelapa
tempurung
perbandingan
Campura
mengisolasi dan
parut
dan
kelapa
kulit
Selanjutnya
(kelapa
:
air
yang
air
arinya
adalah
Santan
laurat
sudah
parutan
diperas
(santan).
asam
dari
tua.
Buah
kemudian
ditambah 1:1
(dipres) diuji
dan
air
1:2).
sehingga aktivitas
enzim lipasenya. Enzim lipase dalam santan (penambahan air 1:1 dan 1:2 ) tersebut aktivitas spesifiknya berturut-turut 20
1,94 unit/mg protein dan 1,82 unit/mg protein. Selanjutnya,
santan
yang
sudah
mengandung
enzim
lipase, dimasukkan kedalam tempat yang memiliki pengaduk dan
bisa
hidrolisis 25
ditutup
rapat.
enzimatis
Tahap
dengan
selanjutnya
cara
menyimpan
adalah
proses
santan
dalam
ruangan pada suhu 35 oC. Hidrolisis dilakukan selama 24 jam sambil dilakukan pengadukan dengan kecepatan 150 rpm. Total asam lemak bebas yang dihasilkan selama hidrolisis adalah 0,14
ml
mol/gram
(air:kelapa) dan 0,11 30
kelapa
untuk
penambahan
air
1:1
ml mol/gram kelapa untuk penambahan
air 1:2 (air:kelapa). Selanjutnya hidrolisis hanya dilakukan terhadap santan dengan penambahan air (1:1) dengan lama hidrolisis antara 48,56 dan 72 jam, suhu 35
oC,
pengadungan 150 rpm. Hal ini
karena pada perbandingan 1:1 dihasilkan total asam lemak
5 bebas lebih tinggi dari 1:2.
Hasil hidrolisis mengandung
asam lemak bebas dan fraksi gliserida (bukan asam lemak bebas).
Fraksi
asam
lemak
bebas
dipisahkan
dari
fraksi
gliseridanya. Pemisahan
5
gliseridanya
fraksi
asam
menggunakan
lemak
pelarut
bebas
dietil
(FFA)
eter,
dari
petroleum
eter dan etanol. Produk hasil hidrolisis (santan) sebanyak 50 ml ditambahkan dietil eter 17,5 ml, petroleum eter 17,5 ml dan etanol 95% 6,5 ml, kemudian dimasukkan dalam corong 10
pemisah. Selanjutnya ditambahkan Na2CO3 1% sebanyak 12,5 ml kemudian
digojog
selama
30
detik
dan
terjadi pemisahan antara fraksi air fraksi
solven
(bagian
atas).Asam
didiamkan
sehingga
(bagian bawah) dan lemak
bebas
bereaksi
dengan Na2CO3 membentuk garam Na-asam lemak yang bersifat 15
larut
dalam
air
sehingga
berada
di
fraksi
air
(bagian
bawah). Sedangkan senyawa yang tidak larut air seperti sisa trigliserida,
digliserida
dan
monogliserida
berada
di
fraksi solven (bagian atas). Fraksi air dikeluarkan dan ditampung. Fraksi solven 20
ditambah etanol 95% 1,5 ml dan Na2CO3 1% 7,5 ml kemudian digojog 30 detik dan didiamkan sehingga terjadi pemisahan. Fraksi air dikeluarkan dan digabung dengan fraksi pertama. Fraksi solven ditambah etanol 95% 1,5 ml dan Na2CO3 1% 5 ml kemudian
25
digojog
30
detik
dan
didiamkan.
Fraksi
air
dikeluarkan dan digabung dengan fraksi sebelumnya. Fraksi solven ditambah aquades 6,5 ml kemudian digojog 30 detik dan didiamkan. Fraksi air dikeluarkan dan digabung dengan fraksi sebelumnya. Fraksi air yang terkumpul ditambah 1,5 ml H2SO4 10%, 15
30
ml dietil eter, dan 15 ml petroleum eter kemudian dikocok 30 detik dan didiamkan sehingga terbentuk dua fraksi. Naasam lemak akan bereaksi dengan H2SO4 membentuk asam lemak bebas dan Na2SO4. Asam lemak bebas berada di bagian atas, sedangkan senyawa yang larut air berada di bagian bawah.
6 Bagian atas dikumpulkan dan ditambah 1 g Na2SO4. Selanjutnya disaring
dan
sisa
pelarut
diuapkan
sehingga
diperoleh
fraksi asam lemak bebas. Fraksi asam laurat yang dihasilkan selama hidrolisis 5
48,56 dan 72 jam bertuut turut sebesar 20,97%, 25,00% dan 48,25
%
mempunyai
dari
minyak
kadar
asam
dalam
santan.
Fraksi
asam
laurat
sebesar
53,86%
dan
laurat sisanya
berupa asam miristat, asam kaprat, asam palmitat dan asam lemak lainnya. 10
Fraksi asam lemak bebas yang diperoleh ini merupakan fraksi
yang
kaya
kandungan
asam
laurat
yang
digunakan
sebagai bahan anti bakteri. Uji anti bakteri fraksi asam laurat dilakukan dengan metode dilusi. Asam 15
patogen
laurat
hasil
Salmonella,
isolasi
mampu
Stafilococus
membunuh
aureus
dan
bakteri
E.
coli.
Konsentrasi fraksi asam laurat 3,13 % sudah mampu membunuh bakteri Salmonella. Sedangkan untuk membunuh Stafilococus aureus maupun E. coli memerlukan konsentrasi fraksi asam laurat 6,25%. 20
Aktivitas anti bakteri asam laurat terhadap bakteri non patogen (pembusuk) lebih rendah dibandingkan bakteri patogen. Micrococus
Fraksi
Asam
pada
laurat
konsentrasi
mampu 30
membunuh
bakteri
%,
Bacillus
stearothermophillus pada konsentrasi 50 % dan Pseudomonas 25
30
pada konsentrasi 70 %.
7 Klaim 1.
Asam
laurat
yang
diisolasi
dari
daging
buah
kelapa
dengan cara enzimatis menggunakan enzim lipase, dengan langkah-langkah sebagai berikut : 5
a Buah kelapa yang sudah tua dikupas tempurung dan kulit arinya. b Kelapa
diparut
(dihancurkan)
kemudian
ditambah
air
dengan perbadingan 1:1 dan 1:2 (air:kelapa). Campuran air 10
dan
kelapa
kemudian
diperas
(dipres)
sehingga
diperoleh sari kelapa (santan). c Santan dihidrolisis menggunakan enzim lipase (sumber dari buah kelapa). Hidrolisis dilakukan menyimpan
santan
pada
suhu
35
oC
dengan cara
selama
48-72
jam
sambil dilakukan pengadukan dengan kecepatan 150 rpm. 15
d Produk hasil hidrolisis dipisahkan fraksi asam lemak bebasnya
(mengandung
asam
laurat)
dari
fraksi
gliseridanya menggunakan campuran pelarut dietil eter, petroleum eter dan etanol. e Fraksi asam lemak bebas yang diperoleh ini merupakan 20
fraksi asam laurat dengan kadar asam laurat 53,86% dan sisanya
berupa
asam
miristat,
asam
kaprat,
asam
palmitat dan asam lemak lainnya. f Fraksi asam laurat ini yang digunakan sebagai bahan anti bakteri. 25
2. Enzim lipase pada proses isolasi seperti pada klaim 1, yang optimal adalah enzim lipase endogenous yang ada dalam daging buah kelapa. 3. Penambahan air dalam pembuatan santan pada klaim 1, yang optimum adalah 1:1.
30
4. Lama hidrolisis pada klaim 1, yang terbaik adalah 72 jam. 5. Asam laurat sebagaimana pada klaim 1, sebagai bahan anti bakteri
patogen
(E.
coli,
Pseudomonas
dan
Bacillus
8 stearothermofilus)
dan
non
patogen
(Micrococci,
Stafilococus aureus, Salmonella). 6.
Asam laurat sebagaimana pada klaim 1,dapat digunakan sebagai
5
10
15
20
25
30
35
40
obat
antiseptic,
antibiotic
(hewan
atau
manusia), pengawet bahan pangan (makanan atau minuman).
9 Abstrak Asam Laurat Dari Buah Kelapa Sebagai Anti Bakteri Hasil Hidrolisis Enzimatis Menggunakan Lipase 5 Invensi yang diusulkan ini prinsipnya adalah metode isolasi
asam
laurat
dari
endosperm
kelapa
menggunakan
lipase endogenous. Asam laurat tersebut digunakan sebagai bahan anti bakteri. Kelapa hancurkan dengan menambahkan air sebanyak 100%
10
dari berat kelapa, kemudian diperas dan diperoleh santan. Santan dihidrolisis secara enzimatis pada suhu 35 oC selama 72 jam menggunakan enzim lipase yang sudah terdapat dalam buah 15
kelapa
tersebut.
Fraksi
asam
laurat
hasil
isolasi
membunuh
bakteri
mempunyai kadar asam laurat sebesar 53,86%. Asam
laurat
hasil
isolasi
mampu
patogen (Salmonella, Stafilococus aureus dan E. Coli) dan bakteri
non
stearothermophillus 20
bakteri
asam
laurat
patogen dan
(Micrococus,
Pseudomonas
terhadap
bakteri
rendah dibandingkan bakteri patogen.
25
). non
Bacillus
Aktivitas
anti
patogen
lebih
