PEMANFAATAN KHITOSAN DARI LIMBAH KRUSTASEA UNTUK PENYEMBUHAN LUKA PADA MENCIT (Mus musculus albinus)
ANDRE MAHESA DJAMALUDIN
PROGRAM STUDI BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
ABSTRAK ANDRE MAHESA DJAMALUDIN. Pemanfaatan Khitosan dari Limbah Krustacea Untuk Penyembuhan Luka pada Mencit (Mus musculus albinus). Dibimbing oleh ANNA P. ROSWIEM dan EKOWATI HANDHARYANI. Sebagian besar limbah krustacea mengandung senyawa kitin, yang secara kimia dapat ditransormasi menjadi khitosan. Limbah yang digunakan merupakan cangkang kepiting. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian khitosan terhadap proses penyembuhan luka pada kulit mencit jantan (Mus musculus albinus) dengan parameter pengamatan makroskopik berupa ukuran luka, kering tidaknya luka, dan jaringan parut yang terbentuk serta beberapa parameter lain dalam pengamatan histopatologi berupa infiltrasi sel radang, neokapilerisasi, re-epitelisasi, dan pembentukan jaringan ikat. Dua puluh tujuh ekor mencit dibagi dalam 3 kelompok. Kelompok I sebagai kontrol negatif, kelompok II sebagai kontrol positif (Betadine®), dan kelompok III sebagai kelompok yang diberikan khitosan. Pembuatan luka dilakukan dengan membuat luka insisi dalam pada punggung mencit berukuran 5x5 mm menggunakan skapel steril. Pemberian Betadine® dan larutan khitosan dilakukan dua kali setiap hari secara topikal selama 6 hari. Pengamatan dan pengambilan sampel kulit dilakukan pada hari ke-0, 2, 4, dan 6 setelah perlukaan pada 3 ekor mencit dari masingmasing kelompok. Secara statistik, khitosan memiliki kemampuan mempercepat proses penyembuhan luka karena menunjukkan perbedaan yang signifikan terhadap kontrol negatif.
ABSTRACT ANDRE MAHESA DJAMALUDIN. Utilization of Chitosan from Crustacean Waste as Wound Healing at Mice (Mus musculus albinus). Under the direction of ANNA P. ROSWIEM and EKOWATI HANDHARYANI. Crustacean shell contain an organic substance called chitin, that can be transform into chitosan. This research used crab shell as the crustacean waste. This research focused on to know the influence of chitosan applied to wound healing process on male mice skin with macroscopic observation parameters such as size of wound, dryness of wound, and condition of granulation tissue also other parameter in histopathology observation such as inflammation cell infiltrate, neocapilarization, re-epitelization, and forming of connective tissue. Twenty seven mice were divided into 3 groups. Groups 1 (negative control), group II (positive control, Betadine®), and group III (chitosan). Wounding done by wounding the back fairish using scapel measuring 5x5 mm2. Betadine® and chitosan solution were applied every two times a day for 6 day. Observation and take skin sample were conducted at 0th, 2nd, 4th, and 6 th day after wounding at 3 mice from each group. Statistically, chitosan have the ability speed up process of wound healing because it s significantly different compared to negative control.
PEMANFAATAN KHITOSAN DARI LIMBAH KRUSTASEA UNTUK PENYEMBUHAN LUKA PADA MENCIT (Mus musculus albinus)
ANDRE MAHESA DJAMALUDIN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Studi Biokimia
PROGRAM STUDI BIOKIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
Judul Skripsi : Pemanfaatan Khitosan dari Limbah Krustacea Untuk Penyembuhan Luka pada Mencit (Mus musculus albinus) Nama : Andre Mahesa Djamaludin NIM : G44104025
Disetujui
Dr. Anna P Roswiem, MS Ketua
drh. Ekowati Handharyani., M.Si., Ph.D Anggota
Diketahui
Dr. drh. Hasim, DEA Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Tanggal Lulus:
PRAKATA Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini yang berjudul Pemanfaatan Khitosan dari Limbah Krustacea Untuk Penyembuhan Luka pada Mencit (Mus musculus albinus). Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari 2009 sampai
Maret 2009 di Laboratorium Patologi, Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor. Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Anna P. Roswiem, MS dan drh. Ekowati Handharyani, M.Si., Ph.D selaku pembimbing atas segala arahan dan bimbingannya selama penelitian berlangsung. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Pak Soleh, Pak Endang, Pak Kasnadi, dan seluruh staf di Laboratorium Patologi, Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor, Pak Sembada Ganda, serta teman-teman PS Biokimia khususnya Nanda, Dedy, Falakh, Indra, Sidiq, Intan, Hanifah, Safety, Ine, Nophe, dan Navies atas segala bantuan dan motivasinya. Ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada Papa, Mama, serta seluruh keluarga atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
Bogor, Juli 2009 Andre Mahesa Djamaludin
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Samarinda pada tanggal 23 Oktober 1986 sebagai anak pertama dari pasangan Bapak Ahmad Nopian dan Ibu Denny Handiani. Tahun 2004 penulis lulus dari SMUN 3 Bogor dan pada tahun yang sama penulis diterima masuk di Program Studi Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Selama menjadi mahasiswa aktif di IPB, penulis pernah menjadi staf Departemen Olahraga Ikatan Mahasiswa Kimia pada periode 2004-2005, ketua Biokimia angkatan 41 pada periode 2005-2007, staf Departemen Kerohanian Community of Research and Education in Biochemistry (CREBs) pada periode 2005-2006, wakil ketua CREBs pada periode 2006-2007, ketua panitia Fieldtrip Biokimia Angkatan 41 pada tahun 2007, ketua acara Silaturahmi Civitas Departemen Biokimia pada 2007, staf badan pengawas CREBs pada periode 2007-2008, serta ketua Buku Angkatan Biokimia Angkatan 41 pada 2008. Penulis juga aktif berpartisipasi dalam perlombaan Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) yang didanai DIKTI, diantaranya PKM-Teknologi dengan judul Pemanfaatan Zeolit dan Khitosan dalam Pengolahan Bahan Baku Air Minum (2007), PKM-Penelitian dengan judul Khitosan sebagai Bahan Antibakteri (2008), PKM-Teknologi dengan judul Kertas Antibakteri Berbasis Khitosan (2008), dan PKM-Teknologi dengan judul Teknologi Desalinisasi Air Laut Menggunakan Campuran Khitosan, Zeolit, dan Arang Aktif (2008). Penulis juga pernah menjadi finalis lima besar Pemilihan Peneliti Remaja Indonesia VII yang diselenggarakan oleh Lembaga Ilmu pengetahuan Indonesia (LIPI) pada tahun 2008 dan pada tahun yang sama penulis berhasil menjadi peserta program Iptek Remaja yang diselenggarakan oleh Kementrian Negara Riset dan Teknologi, Republik Indonesia. Penulis juga pernah melaksanakan Praktik Lapangan (PL) di Laboratorium Bioproses, Pusat Penelitian Bioteknologi-LIPI Cibinong selama periode Juli sampai Agustus 2007, dan menulis karya ilmiah yang berjudul Isolasi Mikroorganisme Hidrokarbanoklastik Pendegradasi Senyawa Poliaromatik Hidrokarbon.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ......................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................
vii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... viii PENDAHULUAN .......................................................................................
1
TINJAUAN PUSTAKA Khitosan .............................................................................................. Struktur Normal Kulit.......................................................................... Penyembuhan Luka .............................................................................
1 2 2
BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat .................................................................................... Metode Penelitian................................................................................
4 4
HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Khitosan ......................................................................... Hasil Pengamatan Patologi Anatomi.................................................... Hasil Pengamatan Histopatologi .......................................................... Peranan Khitosan dalam Penyembuhan Luka.......................................
5 6 7 10
SIMPULAN DAN SARAN ..........................................................................
12
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
12
LAMPIRAN ................................................................................................
14
DAFTAR TABEL Halaman 1 Rataan ukuran luka pada pengamatan patologi anatomi ..........................
7
2 Rataan jumlah neutrofil pada pemeriksaan mikroskopis...........................
8
3 Rataan jumlah limfosit pada pemeriksaan mikroskopis............................
8
4 Rataan jumlah makrofag pada pemeriksaan mikroskopis .........................
9
5 Rataan jumlah fibroblast pada pemeriksaan mikroskopis .........................
10
DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Struktur khitosan .....................................................................................
2
2 Struktur kulit ...........................................................................................
2
3 Reaksi yang terjadi dalam proses deasetilasi............................................
6
4 Pembuatan khitosan dari kulit kepiting hingga menjadi produk ...............
6
5 Interaksi antara tingkat kekeringan luka terhadap hari perlakuan .............
7
6 Interaksi antara jumlah jaringan parut pada luka terhadap hari perlakuan.
7
7 Interaksi antara jumlah neokapilerisasi pada luka terhadap hari perlakuan
9
8 Interaksi antara persentase re-epitelisasi pada luka terhadap hari perlakuan ................................................................................................
10
9 Pergerakan neutrofil dengan cara kemotaksis menuju daerah jaringan yang rusak (Guyton dan Hall 1997) .........................................................
12
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Alur penelitian ........................................................................................
15
2 Gambaran kondisi luka pada kelompok kontrol negatif pada hari ke-0, 2, 4, dan 6.......................................................................................
17
3 Gambaran kondisi luka pada kelompok kontrol positif (betadine®) pada hari ke-0, 2, 4, dan 6........................................................................
17
4 Gambaran kondisi luka pada kelompok khitosan pada hari ke-0, 2, 4, dan 6 .......................................................................................................
18
5 ANOVA dan uji BNT data hasil pengamatan patologi anatomi untuk ukuran luka (mm2)...................................................................................
19
6 Data hasil pengamatan patologi anatomi dengan metode scorring untuk tingkat kekeringan luka ...........................................................................
20
7 Data hasil pengamatan patologi anatomi dengan metode scorring untuk jumlah jaringan parut yang terbentuk.......................................................
21
8 Gambaran histopatologi daerah luka pada kelompok betadine®, kelompok kontrol negatif dan kelompok khitosan...................................
22
9 Gambaran sel radang (neutrofil, llimfosit, dan makrofag) serta sel fibroblast dalam pengamatan histopatologi (hari ke-2 kelompok khitosan) pada perbesaran 40x10.............................................................
24
10 ANOVA dan uji BNT data hasil pengamatan histopatologi terhadap jumlah neutrofil dengan mikroskop cahaya pada perbesaran 100x10 .......
25
11 ANOVA dan uji BNT data hasil pengamatan histopatologi terhadap jumlah limfosit dengan mikroskop cahaya pada perbesaran 100x10.........
26
12 ANOVA dan uji BNT data hasil pengamatan histopatologi terhadap jumlah makrofag dengan mikroskop cahaya pada perbesaran 100x10......
27
13 Data hasil pengamatan histopatologi terhadap jumlah neokapilerisasi dengan metode scorring menggunakan mikroskop cahaya pada perbesaran 10x10 ....................................................................................
28
14 Data hasil pengamatan histopatologi terhadap persentase re-epitelisasi menggunakan mikroskop cahaya pada perbesaran 10x10......................... 15 ANOVA dan uji BNT data hasil pengamatan histopatologi terhadap jumlah makrofag dengan mikroskop cahaya pada perbesaran 100x10......
28 29
