Produksi Glukosamin dengan Metode Hidrolisis Bertekanan sebagai Bahan Penunjang Kesehatan Sendi

Abstract

Kitin merupakan biopolimer yang tersusun atas unit N-asetil-D-Glukosamin. Struktur kitin sangat mirip dengan selulosa yang membedakan pada gugus asetaminda diganti oleh gugus hidroksil pada atom karbonnya. Kitosan sebagai polimer yang tersusun dari 2-amino-2-deoksi-β-D-glukosa dapat diperoleh dengan cara ekstraksi kitin. Pengubahan molekul kitin menjadi kitosan diperoleh dengan cara mengubah gugus asetamida (–NHCOCH) pada kitin menjadi gugus amina (–NH3) pada kitosan. Glukosamin salah satu turunan dari kitosan yang merupakan gula amino dan prekursor penting dalam sintesis biokimia dari protein dan lipid. Glukosamin merupakan senyawa yang ditemukan secara alami dalam tubuh, terbuat dari glukosa dan asam amino glutamin. Glukosamin dibutuhkan untuk menghasilkan glikosaminoglikan, molekul yang digunakan dalam pembentukan dan perbaikan tulang rawan dan jaringan tubuh lainnya. Oleh karena itu efektivitas pemberian glukosamin secara oral perlu dilakukan untuk mengetahui peningkatan volume cairan sinovial secara in vivo pada tikus percobaan galur sprague dawley. Tujuan penelitian ini adalah mengkarakterisasi kitosan limbah kulit udang meliputi perhitungan rendemen, analisis proksimat dan logam berat, menentukan konsentrasi asam dan waktu pemanasan terbaik dalam pembuatan glukosamin dengan metode hidrolisis bertekanan dan menganalisis pengaruh efektivitas pemberian glukosamin terbaik dalam meningkatkan cairan sinovial hewan uji. Penelitian dilaksanakan pada bulan Januari hingga Agustus 2014, terdiri dari tiga tahap yaitu proses pembuatan kitosan, proses pembuatan glukosamin, dan efektivitas pemberian glukosamin. Penelitian tahap satu terdiri atas proses deproteinasi, demineralisasi, dan deasetilasi. Kitosan yang dihasilkan selanjutnya dianalisis proksimat, kadar logam berat, dan derajat deasetilasi. Pada tahap kedua kitosan dihidrolisis secara kimia dengan menerapkan metode bertekanan pada pembuatan glukosamin dengan perlakuan konsentrasi asam dan waktu pemanasan. Glukosamin yang dihasilkan selanjutnya dianalisis rendemen, loss on drying, nilai pH, tingkat kelarutan, loss on ignition, derajat deasetilasi dan kandungan logam berat. Glukosamin terbaik pada tahap kedua selanjutnya diproduksi secara masal dan diaplikasikan secara in vivo pada hewan percobaan. Dosis glukosamin yang diberikan 500, 1000, 1500 mg/kgBB secara pre-oral selama 28 hari. Analisis yang dilakukan meliputi pengukuran berat badan, peningkatan cairan sinovial dengan photo X-ray, dan biokimia serum darah pada hewan percobaan. Hasil analisis karakteristik kitosan menunjukkan rendemen 14%. Nilai kadar air 12,29%; kadar abu 0,99%; total nitrogen 2,20%; kadar lemak 3,13%; dan karbohidrat 81,39%. Viskositas 1713,04 cps; derajat deasetilasi 98,65%. Kandungan logam berat merkuri 0,00001±2,7735 ppm, kadmium 0,00079±3,4641 ppm, tembaga 0,01105±1,7320 ppm, timbal 0,00316±2,3094 dan arsen 0.00098±1,7320. Hasil analisis glukosamin memberikan pengaruh yang sangat nyata (p<0,05) terhadap rendemen 65,33% pada konsentrasi HCl 5% dan waktu 6 pemanasan 60 menit, loss on drying 0,60% pada konsentrasi HCl 5% dan waktu pemanasan 150 menit, nilai pH 5,66 pada konsentrasi HCl 5% dan waktu pemanasan 90 menit, kelarutan 9633% pada konsentrasi HCl 8% dan waktu pemanasan 60 menit, loss on ignition 0,233% pada konsentrasi HCl 5 % dan waktu pemanasan 150 menit, derajat deasetilasi 99,44% dan kandungan logam merkuri 0,00005±1,0414 ppm, kadmium 0,00087±1,1547 ppm, tembaga 0,00109±1,1547 ppm, timbal 0,00153±1,7265 dan arsen 0,00170±1,4410 ppm. Hasil pengujian efektivitas glukosamin secara in vivo pada dosis 1.500 mg/kgBB dapat meningkatkan cairan sinovial secara maksimal, dan tidak memberikan pengaruh yang nyata (p>0,05) terhadap kadar SGOT-SGPT dan kreatinin darah.