Kompleks Ulvan–Pigmen sebagai Pewarna Alami dan Agen Bioaktif pada Bioplastik Berbasis Agar-Gelatin

Abstract

RAKANITA FAATIHAH RAMADHINA. Kompleks Ulvan-Pigmen sebagai Pewarna Alami dan Agen Bioaktif pada Bioplastik Berbasis Agar-Gelatin. Dibimbing oleh MEGA SAFITHRI dan WAHYU RAMADHAN. Bioplastik telah berkembang sebagai alternatif yang menjanjikan terhadap plastik sintetis. Namun, pemanfaatan pewarna alami dan senyawa bioaktif dalam matriks bioplastik masih terbatas. Ulvan yang diekstraksi dari Ulva lactuca mengandung polisakarida tersulfatasi dan pigmen alami yang membentuk Ulvan– Pigment Complexes (UPC), sehingga berpotensi sebagai komponen multifungsi dalam bioplastik. Penelitian ini bertujuan untuk mengarakterisasi sifat fisik dan kimia bioplastik berbasis agar–gelatin yang mengandung UPC serta mengevaluasi potensinya sebagai komponen matriks struktural, sumber bioaktivitas, dan pewarna alami. UPC diperoleh melalui ekstraksi air panas yang diikuti dengan presipitasi isopropil alkohol, kemudian diinkorporasikan ke dalam formulasi bioplastik yang mengandung total padatan biopolimer sebesar 2% (b/v) dengan gliserol sebagai pemlastis. Bioplastik yang dihasilkan dikarakterisasi berdasarkan sifat fisik, kimia, warna, dan aktivitas antioksidannya. Peningkatan proporsi UPC menurunkan rasio swelling dan meningkatkan sudut kontak, yang menunjukkan peningkatan ketahanan terhadap air. Analisis FTIR mengonfirmasi adanya ikatan hidrogen dan interaksi elektrostatik antara UPC dan matriks biopolimer, dengan tetap mempertahankan gugus fungsi sulfat dan glikosidik yang menjadi karakteristik ulvan. Selain itu, UPC memberikan warna hijau hingga hijau kekuningan pada bioplastik serta menunjukkan aktivitas penangkap radikal bebas. Temuan ini menunjukkan bahwa UPC berpotensi sebagai komponen multifungsi yang berperan secara simultan sebagai matriks struktural, pewarna alami, dan agen bioaktif dalam pengembangan bioplastik berkelanjutan berbasis biomassa laut. Kata kunci: aktivitas antioksidan, bioplastik, pewarna alami, Ulva sp., Ulvan– Pigment Complexes (UPC).

RAKANITA FAATIHAH RAMADHINA. Ulvan–Pigment Complexes as Natural Dyes and Bioactive Agents for Agar–Gelatin-Based Bioplastics. Supervised by MEGA SAFITHRI and WAHYU RAMADHAN. Bioplastics have emerged as promising alternatives to synthetic plastics; however, the incorporation of natural colorants and bioactive compounds into bioplastic matrices remains limited. Ulvan extracted from Ulva lactuca contains sulfated polysaccharides and natural pigments that form Ulvan–Pigment Complexes (UPC), offering potential as multifunctional components in bioplastics. Therefore, this study aimed to characterize the physical and chemical properties of agar–gelatin-based bioplastics incorporated with UPC and to evaluate its potential as a structural matrix component, a source of bioactivity, and a natural colorant. UPC was extracted by hot-water extraction followed by isopropyl alcohol precipitation and incorporated into bioplastic formulations containing 2% (w/v) total biopolymer solids with glycerol as a plasticizer. The resulting bioplastics were characterized for their physical, chemical, color, and antioxidant properties. Increasing the UPC proportion reduced the swelling ratio and increased the contact angle, indicating improved water resistance. FTIR analysis confirmed hydrogen bonding and electrostatic interactions between UPC and the biopolymer matrix while preserving the characteristic sulfate and glycosidic functional groups of ulvan. UPC also imparted green to yellowish-green coloration and exhibited radical scavenging activity. These findings demonstrate the potential of UPC as a multifunctional component serving simultaneously as a structural matrix, natural colorant, and bioactive agent for sustainable marine biomass-based bioplastics. Keywords: antioxidant activity, bioplastics, natural colorant, Ulva sp, Ulvan– Pigment Complexes (UPC).