| dc.description.abstract | Stres oksidatif memainkan peran besar dalam perkembangan penyakit-penyakit terkait dengan pola hidup, seperti kanker dan kardiovaskuler (Rahman 2003; Huy et al. 2008). Penanganan baik preventif maupun kuratif terhadap penyakit-penyakit tersebut dapat dilakukan melalui pengubahan pola hidup, konsumsi pangan harian, maupun pengobatan medis. Pengubahan pola konsumsi pangan dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya dengan meningkatkan konsumsi makanan yang sehat dan kaya antioksidan. Karboksimetil kitosan (KMK) adalah salah satu jenis turunan kitosan yang dipercaya banyak memberikan manfaat terhadap kesehatan, antara lain sebagai antioksidan, anti hipertensi, anti inflamatori, anti mikrobial, dan anti kanker (Ngo et al. 2015). Selain cangkang hewan krustasea, pupa ulat sutra yang merupakan limbah industri sutra juga merupakan sumber alternatif dari kitosan beserta turunannya (Zhang et al. 2000; Zhu dan Zhang 2016). Hal ini menunjukkan bahwa limbah ini berpotensi sebagai bahan sumber antioksidan KMK. Penelitian ini merupakan upaya untuk mempelajari potensi pupa ulat sutra sebagai sumber antioksidan KMK serta kemampuannya dalam penghambatan peroksidasi lipid human plasma melalui uji in vitro.
Penelitian ini menggunakan desain eksperimental dan dilakukan dalam dua tahap, yaitu tahap pendahuluan dan tahap penelitian utama. Tahap penelitian pendahuluan bertujuan untuk menentukan perlakuan (molaritas NaOH, terdiri dari 5 M, 10 M, dan 15 M) terbaik dalam pembuatan KMK serta melakukan uji karakteristik fisiko-kimia KMK. Produk KMK terbaik ditentukan berdasarkan karakteristik fisiko-kimia yang paling mendekati nilai standar. Penelitian utama dimaksudkan untuk melakukan analisis toksisitas, aktivitas antioksidan, dan penghambatan peroksidasi lipid human plasma secara in vitro. Analisis toksisitas dilakukan dengan uji Brine Shrimp Lethality Test (BSLT). Analisis aktivitas antioksidan dilakukan dengan uji 1,1-Diphenyl-2-Picrylhydrazil (DPPH). Analisis penghambatan peroksidasi lipid human plasma dilakukan dengan uji Thiobarbituric Acid Reactive Species (TBARS).
Pupa ulat sutra sebagai substansi utama dalam penelitian diperoleh dari beberapa industri pemintalan sutra di Wajo, Sulawesi Selatan dan Pati, Jawa Tengah yang menggunakan ulat sutra dengan spesies dan galur yang sama. Kemudian, pupa diolah untuk memperoleh kulit pupa dan selanjutnya diproses menjadi kitosan. Karakteristik fisiko-kimia kulit pupa ulat sutra, yaitu nilai rendemen 20 %; kadar air 1.19±0.01 %; kadar abu 9.01±0.33 %; kadar lemak 4.22±0.19 %; nitrogen total 11.22±0.20 %; serta berwarna coklat tua, berbau tengik, dan berbentuk serpihan. Karakteristik fisiko-kimia kitosan pupa ulat sutra, yaitu nilai rendemen 14; kadar air 6.58±0.37 %; kadar abu 0.09±0.04 %; kadar lemak 0.94±0.04 %; nitrogen total 5.63±0.01 %; derajat deasetilasi (DD) 79.88±0.62 %; serta berwarna coklat muda, tidak berbau, dan berbentuk serbuk kasar. Nilai karakteristik fisiko-kimia kitosan telah memenuhi standar KMK yang
dikeluarkan oleh EFSA (2009), kecuali nilai DD. Namun demikian, nilai DD ini telah memenuhi standar GRAS associate (2012) yang menetapkan standar nilai DD kitosan berkisar 75-95 %.
Pada penelitian ini, kitosan kemudian disintesis menjadi KMK melalui proses alkalisasi dengan NaOH, karboksimetilasi dengan asam monokloroasetat, dan netralisasi dengan etanol 96 %. Proses alkalisasi kitosan menjadi KMK dilakukan dengan menggunakan tiga molaritas NaOH (5 M, 10 M, dan 15 M). Hasil analisis memperlihatkan bahwa nilai rendemen KMK berkisar 113.79-115.94 %, kadar air KMK berkisar 10.80-11.99 %, kadar abu berkisar 0.04-0.37 %, nitrogen total berkisar 4.06-4.76 %. KMK yang dihasilkan memiliki nilai kelarutan berkisar 93.39-99.28 %, nilai pH KMK berkisar 4.01-4.22, dan nilai viskositas KMK berada pada kisaran 14.22-106.92 mPa.s. KMK yang dihasilkan dari pupa ulat sutra pada penelitian ini memiliki karakteristik fisiko-kimia yang berada pada kisaran standar karakteristik fisiko-kimia KMK komersial Guangzhao Quanao Chemical (2015) kecuali pada viskositas KMK kelompok NaOH 15 M yang bernilai ≥ 100 mPa.s. Selain itu, proses karboksilasi pada sintesis KMK pupa ulat sutra dinyatakan berhasil, diketahui dengan teridentifikasinya gugus C=O, C-O, dan C-O-C yang merupakan ciri KMK.
Berdasarkan karakteristik fisiko-kimia, maka terpilih kelompok KMK dengan perlakuan NaOH 10 M dalam proses alkalisasi karena nilainya mendekati standar Guangzhao Quanao Chemical (2015). KMK ini memiliki rendemen 115.94±2.86 %, kadar air 11.37±0.63 %, kadar abu 0.04±0.00 %, nitrogen total 4.76±0.59 %, kelarutan 98.36±0.37 %, pH 4.15±0.05, dan viskositas 59.67±1.15 mPa.s. Selanjutnya, kelompok terpilih ini dianalisis tingkat toksisitas, aktivitas antioksidan DPPH, dan tingkat penghambatan peroksidasi lipid human plasma.
Pada pengujian toksisitas KMK, rerata persen mortalitas larva Artemia salina L. dalam BSLT meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi KMK (ppm) yang digunakan. Hasil pengamatan mengindikasikan bahwa paparan KMK selama 24 jam memberikan pengaruh yang rendah terhadap persen mortalitas larva Artemia salina L. dengan nilai LC50 1 139.50 μg/mL KMK dan dikategorikan sebagai bahan tidak toksik. Hasil analisis penghambatan radikal bebas DPPH oleh antioksidan KMK pupa ulat sutra bernilai IC50 2.14 mg/mL KMK dan dikategorikan sebagai aktivitas antioksidan moderat. Kecepatan penetralan radikal bebas DPPH meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi KMK. Menurut Xie et al. (2001) mekanisme penetralan radikal bebas DPPH terkait dengan atom •OH yang bereaksi dengan atom H+ pada KMK untuk membentuk molekul yang stabil. KMK pupa ulat sutra memberikan pengaruh penghambatan yang signifikan (p<0.05) pada peroksidasi lipid human plasma pada konsentrasi ≥ 10 mM, yaitu 2.11 % lebih rendah dibandingkan kelompok kontrol pada taraf 10 mM KMK; 2.84 % lebih rendah dibandingkan kelompok kontrol pada konsentrasi 20 mM KMK; dan 3.24 % lebih rendah dibandingkan kelompok kontrol pada konsentrasi 40 mM KMK. Pengaruh tersebut berupa penurunan jumlah peroksida lipid human plasma terkait dengan kemampuan KMK sebagai antioksidan, dimana antioksidan akan menjadi pendonor ion hidrogen kepada radikal tanpa mengubah antioksidan menjadi radikal reaktif setelah pendonoran ion hidrogen. | id |
