Karakterisasi Fisikokimia Kolagen Yang Diisolasi Dengan Metode Hidro-Ekstraksi Dan Stabilisasi Nanokolagen Kulit Ikan Gabus (Channa Striata)

Abstract

Kolagen merupakan jaringan ikat matriks ekstraseluler yang pemanfaatannya cukup luas baik di industri biomedis, kosmetika maupun makanan. Sumber kolagen saat ini berasal dari sapi dan babi yang memiliki keterbatasan dalam penggunaannya terkait masalah agama. Kulit ikan gabus merupakan salah satu by-products hasil perairan yang berpotensi sebagai sumber alternatif kolagen. Metode isolasi kolagen yang banyak diterapkan saat ini yaitu acid soluble collagen (ASC) dan pepsin soluble collagen (PSC). Kelemahan metode ini antara lain lamanya waktu isolasi, banyaknya jumlah bahan kimia dan memerlukan biaya produksi lebih tinggi. Hidro-ekstraksi merupakan metode isolasi kolagen menggunakan air sebagai pelarut untuk mengekstrak kolagen. Ekstraksi kolagen dengan metode hidro-ekstraksi dilakukan melalui 3 tahapan yaitu pretreatment dengan NaOH, hidrolisis dengan asam asetat dan ekstraksi pada suhu 40oC selama 2 jam. Distribusi partikel pada jaringan dan organ dipengaruhi oleh ukuran partikel. Nanopartikel lebih mudah diserap dan mampu menembus hambatan pada kulit. Permasalahan yang sering terjadi pada nanopartikel adalah aglomerasi. Penambahan agen penstabil dalam pembuatan nanopartikel diperlukan untuk mencegah terjadinya aglomerasi. Salah satu bahan yang berfungsi sebagai agen penstabil adalah glutaraldehid. Tujuan umum penelitian ini adalah untuk menentukan karakteristik fisikokimia kolagen yang diisolasi dengan metode hidro-ekstraksi dan menentukan stabilitas nanokolagen kulit ikan gabus. Penelitian dilakukan dalam 5 tahap yaitu preparasi dan karakterisasi kimia kulit ikan gabus, isolasi kolagen dengan metode hidro-ekstraksi, karakterisasi fisikokimia kolagen, pembuatan nanokolagen menggunakan metode desolvasi dengan perlakuan suhu 4, 28 dan 40oC selama 1 dan 2 jam, dan stabilisasi nanokolagen dengan glutaraldehid. Rancangan percobaan yang digunakan pada tahap pretreatment dengan larutan NaOH dan proses hidrolisis dengan asam asetat adalah Rancangan Acak Lengkap pengamatan berulang (RAL in Time). Taraf konsentrasi NaOH yang digunakan adalah 0.05, 0.1, 0.15 dan 0.2 M dengan satuan waktu perendaman 2, 4, 6, 8, 10 dan 12 jam. Taraf konsentrasi asam asetat yang digunakan adalah 0.05, 0.1, 0.15 dan 0.2 M dengan satuan waktu perendaman 1 dan 2 jam. Kulit ikan gabus memiliki kadar air 77.18%, kadar abu 0.67%, kadar protein 20.36% dan kadar lemak 1.42%. Kandungan logam berat Pb <0.005, Hg <0.002, Cd 0.051 dan As <0.002. Pretreatment dengan NaOH terpilih yaitu perlakuan konsentrasi NaOH 0.05 M dan lama waktu perendaman 6 jam diperoleh konsentrasi protein terendah yaitu 0.1347 mg/mL. Perlakuan terpilih pada tahap hidrolisis adalah konsentrasi asam asetat 0.1 M dan satuan waktu perendaman 2 jam dengan tingkat kelarutan 0.108 g dan derajat pengembangan 425%. Rendemen kolagen yang diisolasi dengan metode hidro-ekstraksi sebesar 16% (bb) dengan karakteristik kecerahan warna 66.44%, kandungan protein 96.21%, viskositas 10 cP, pH 5.24, suhu puncak pelelehan (Tmax) 159.9oC dan suhu transisi gelasi 78.55oC. Komposisi asam amino yang dominan yaitu glisina 27.11%, prolina 13.87% dan alanina 12.58%. Kolagen dari kulit ikan gabus merupakan kolagen tipe I dicirikan dengan adanya rantai α1 dan α2. Sizing nanokolagen dengan perlakuan suhu 40oC selama 1 jam menghasilkan Z-average terkecil yaitu 253.49 nm dengan nilai indeks polidispersitas 0.3380. Stabilitas nanokolagen terpilih yaitu perlakuan glutaraldehid 0.064% dengan Z-average 527.46 nm dan indeks polidispersitas terkecil 0.0170.