4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.4 Komposisi Mineral
Mineral merupakan bagian dari tubuh dan memegang peranan penting dalam pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan, organ, maupun fungsi tubuh secara keseluruhan. Mineral digolongkan ke dalam mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah lebih dari 100 mg sehari, sedangkan mineral mikro dibutuhkan kurang dari 100 mg sehari (Almatsier 2009). Komposisi makromineral pada serbuk nano kalsium ini adalah Ca, Mg, Na, P, dan K, sedangkan mikromineral yang terkandung adalah Fe, Zn, dan Mn. Berdasarkan analisis koefisien keragaman (coefisien of variant) (Lampiran 12) menunjukkan bahwa keragaman data rendah (homogen) (CV < 20). Hasil uji kolmogrov simirnov (Lampiran 11) dapat dilihat bahwa data kadar mineral serbuk nano kalsium menyebar normal (P-value >0,05). Hasil analisis kandungan mineral pada serbuk nano kalsium pada perlakuan 1 jam, 1,5 jam, dan 2 jam dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Komposisi mineral serbuk nano kalsium
Komposisi mineral Nilai (%)
1 jam 1,5 jam 2 jam
Kalsium 85,57 89,89 86,77 Magnesium 6,23 1,78 2,03 Natrium 3,58 4,19 3,40 Fosfor 0,15 0,02 0,07 Kalium 0,29 0,23 0,14 Mangan 4,02 3,72 7,36 Besi 0,10 0,08 0,10 Seng 0,05 0,08 0,14
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan lama ekstraksi tidak memberikan pengaruh terhadap kadar mineral yang dihasilkan (P >0,05)
(Lampiran 13). Hal tersebut diduga karena pengaruh lingkungan perairan yang sama. Hasil ini didukung oleh hasil penelitian Mahmoud et al. (2007) yang menyatakan bahwa kandungan mineral terutama kalsium pada limbah demineralisasi cangkang udang tidak berbeda nyata antara perlakuan ekstrasi 1 jam dan 6 jam.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa mineral kalsium memiliki kadar yang paling tinggi dibandingkan komposisi mineral lainnya yaitu sebesar 85,57% dengan perlakuan 1 jam, 89,89% dan 86,77% untuk perlakuan 1,5 jam dan 2 jam. Besarnya kandungan kalsium karena cangkang kijing sebagian besar tersusun atas kalsium karbonat. Menurut Gregoire (1972), cangkang bivalvia tersusun dari 89-99% kalsium karbonat, 1-2% fosfat, bahan organik berupa conchiolin, dan air. Penelitian Wardhani (2009) menunjukkan kandungan kalsium tepung yang dihasilkan dari cangkang kijing berukuran >90 mm adalah 28,97%, dan pada penelitian Aung et al. (2008) menunjukkan kadar kalsium dari limbah demineralisasi kulit udang pada waktu ekstraksi 2 jam sebesar 84,42%.
Kalsium merupakan kation divalen paling melimpah dari tubuh manusia, mewakili sekitar 1,5% sampai 2% dari total berat badan manusia. Tulang dan gigi mengandung sekitar 99% dari kalsium tubuh, serta 1% lainnya di distribusikan dalam cairan intra dan ekstraseluler (Gropper et al. 2009). Kelebihan nano kalsium menurut Food and Environmental Hygiene Department (2010) adalah memiliki kemampuan yang lebih besar untuk memasuki dinding usus dibandingkan dengan yang berukuran mikro. Partikel nano pada kalsium dapat mudah diserap oleh saluran pencernaan. Penelitian Park et al. (2007)
menunjukkan bahwa susu yang ditambahkan nano kalsium dengan ukuran 30-900 nm dapat meningkatkan Bone Mineral Density (BMD) pada
tulang tikus.
Berdasarkan analisis ragam (Lampiran 13), perbedaan waktu ekstrasi tidak memberikan pengaruh terhadap kadar mineral magnesium yang dihasilkan. Kadar magnesium pada perlakuan waktu ekstraksi 1 jam adalah 6,23%, perlakuan waktu ekstrasi 1,5 jam adalah 1,78%, dan 2,03% pada perlakuan ekstrasi 2 jam. Konsentrasi tersebut lebih tinggi dibandingkan kadar magnesium hasil penelitian Wardhani (2009) pada tepung cangkang kijing yaitu 0,0000147%. Hal tersebut
karena metode ekstraksi yang digunakan berbeda, dimana Wardhani menggunakan metode ekstraksi dengan pelarut NaOH. Kelebihan metode yang digunakan pada penelitian Wardhani adalah menghasilkan rendemen tepung kalsium yang tinggi, sedangkan pada penelitian ini diperoleh rendemen yang rendah dibandingkan penelitian Wardhani.
Magnesium merupakan salah satu mineral yang terdapat dalam cangkang kijing. Magnesium sering ditemukan dalam cangkang molluska dengan kandungan magnesium lebih dari 1%. Magnesium bersamaan kalsium terdapat pada lapisan prismatik (prismatic layers) dalam bentuk kristal calcite dan aragonit. Konsentrasi magesium pada calcite lebih tinggi dibandingkan pada aragonit (Wilbur 1972).
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perbedaan waktu ekstraksi tidak memberikan pengaruh terhadap kadar mineral natrium dan kalium yang dihasilkan (Lampiran 13). Hal tersebut diduga karena pengaruh lingkungan perairan yang sama. Kadar natrium dan kalium pada perlakuan 1 jam adalah 3,58% dan 0,29%; waktu ekstraksi 1,5 jam sebesar 4,19% dan 0,23%; dan pada perlakuan waktu ekstraksi 2 jam adalah 3,40% dan 0,14%. Hasil kadar kalium tersebut berbeda dengan hasil penelitian Rini (2010) yang menunjukkan kadar kalium pada tepung hasil recovery dari limbah demineralisasi kulit udang adalah 0,03%. Perbedaan tersebut disebabkan oleh sampel yang digunakan berasal dari spesies yang berbeda.
Lingkungan perairan mengandung natrium dan kalium dalam bentuk ion (Darmono 1995). Logam natrium dan kalium pada cangkang kijing diduga berasal dari lingkungan perairannya. Ion-ion mineral tersebut masuk ke dalam cangkang kijing secara difusi.
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan waktu ekstrasi tidak berpengaruh terhadap kadar mineral fosfor yang dihasilkan (Lampiran 13). Pada perlakuan 1 jam kadar fosfor sebesar 0,15%, waktu ekstrasi 1,5 jam adalah 0,02%, dan kadar fosfor pada perlakuan ekstrasi 2 jam adalah 0,07%. Hasil tersebut tidak jauh berbeda dengan hasil penelitian Wardhani (2009) yang menunjukkan
kadar fosfor pada tepung cangkang kijing sebesar 0,081% dan pada penelitian Khalil (2006) yang menunjukkan kadar fosfor pada tepung
cangkang pensi (Corbicula sp.) sebesar 0,1 - 0,2%. Hal ini karena sampel yang digunakan berasal dari jenis yang sama. Pada penelitian Wardhani sampel yang digunakan yaitu cangkang kijing lokal, dan pada penelitian Khalil menggunakan cangkang sejenis bivalva.
Fosfor pada cangkang bivalva merupakan fosfor dalam bentuk fosfat dengan kandungan berkisar 1-2% (Gregoire 1972). Kandungan fosfor pada cangkang bivalva dapat dipengaruhi oleh kadar fosfor terlarut dalam perairan (Darmono 1995).
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan ekstraksi tidak memberikan pengaruh terhadap kadar besi dan kadar mangan yang dihasilkan (Lampiran 13). Kadar besi pada perlakuan 1 jam adalah 0,10%, perlakuan 1,5 jam sebesar 0,08% dan pada perlakuan waktu ekstraksi 2 jam adalah 0,10%. Kadar mangan pada perlakuan 1 jam adalah 4,02%, perlakuan 1,5 jam adalah 3,72%, dan perlakuan 2 jam sebesar 7,36%. Hasil tersebut jauh berbeda dengan hasil penelitian Aung et al. (2008) yang menunjukkan bahwa kadar besi pada limbah demineralisasi kulit udang adalah 2,84%, dan kadar mangan mengandung 0,04%. Perbedaan tersebut karena spesies yang digunakan berbeda dan perlakuan suhu ekstraksi yang berbeda, pada penelitian ini suhu ekstraksi yang digunakan adalah 90º C, sedangkan penelitian Aung et al. melakukan ekstraksi pada suhu ruang menggunakan magnetic stirrer.
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perbedaan waktu ekstraksi tidak memberikan pengaruh terhadap kadar seng yang dihasilkan (Lampiran 13). Kadar
seng pada penelitian ini adalah 0,05% (perlakuan 1 jam), 0,08% (perlakuan 1,5 jam), dan 0,14% (perlakuan 2 jam). Hasil penelitian ini tidak jauh
berbeda dengan hasil penelitian Aung et al. (2008) yang menunjukkan bahwa kadar seng pada limbah demineralisasi kulit udang adalah 0,03%.
Seng ditemukan hampir dalam setiap jaringan hewan. Logam ini cenderung terakumulasi dalam tulang daripada dalam hati yang merupakan organ utama sebagai penyimpan kebanyakan mineral mikro (Darmono 1995). Menurut Kitano et al. (1976), seng pada cangkang ditemukan pada lapisan aragonit.
4.5 Kandungan Pb
Beberapa produk suplemen kalsium terbukti mengandung timbal yang dapat menyebabkan gangguan neurologis (Scelfo dan Flegal 2000). Hasil analisis Pb pada serbuk nano kalsium adalah 0,95 ppm. Hasil tersebut masih dibawah ambang batas yang ditetapkan oleh National Academy of Sciences, Food Chemicals Codex dan United States Pharmacopoeia (USP) yaitu 3 ppm. Penelitian yang dilakukan oleh University of Florida, Gainesville, melaporkan bahwa delapan dari 22 produk kalsium yang diuji terbukti mengandung logam berat Pb (University of Florida News 2000).
Timbal merupakan mineral yang dapat ditemukan di air, udara, dan makanan. Timbal dapat menyebabkan anemia, hipertensi, kerusakan otak dan ginjal, serta pada anak-anak dapat menyebabkan gangguan kognitif permanen dan meningkatkan perilaku agresif (Robert dan Heaney 2000). Plumbun (Pb) merupakan kation divalent dan terikat kuat ke gugus sulfhidril protein. Sifat toksik Pb yaitu dapat menyerupai atau berkompetisi dengan kalsium. Plumbun (Pb) mempunyai afinitas terhadap tulang dan menggantikan kerja kalsium pada matriks mineral tulang (Needleman 2004). Plumbun mempunyai ikatan yang kuat dengan protein transport yang digunakan oleh kalsium, tetapi afinitas pengikatan Pb paling sedikit dua kali lipat daripada kalsium. Mekanisme transport dari saluran cerna akan menyebabkan terjadinya interaksi kompetitif antara kalsium dan plumbun (Gulson et al. 2001).
Logam dan mineral lainnya hampir selalu ditemukan dalam air tawar dan air laut walaupun jumlahnya sangat terbatas. Logam berat seperti Pb yang terdapat dalam air kebanyakan berbentuk ion. Timah hitam atau Pb adalah sejenis logam yang lunak dan berwarna coklat kehitaman yang banyak ditemukan dalam pertambangan-pertambangan di seluruh dunia (Darmono 1995).