4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Penelitian Tahap Pertama
4.1.3 Pengujian karakteristik
4.1.3.1 Uji antibakteri
Mengacu Wulandari (2008), konsentrasi hambat tumbuh minimum (KHTM) kitosan terhadap pertumbuhan bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus adalah sebesar 0,125%. Berdasarkan penelitian tersebut maka penentuan konsentrasi kitosan sebagai bahan antibakteri dalam gel pembersih tangan dibagi menjadi empat perlakuan, yaitu 0,25%, 0,50%, 0,75%, dan 1%. Hasil uji konsentrasi hambat tumbuh minimum kitosan terhadap pertumbuhan bakteri (mm) dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Hasil uji konsentrasi hambat tumbuh minimum (mm)
Konsentrasi (%) Escherichia coli Staphylococcus aureus
Kitosan 0,25% 7 mm 7 mm Kitosan 0,50% 11 mm 7 mm Kitosan 0,75% 7 mm 13 mm Kitosan 1% Kontrol 7 mm 7 mm 10 mm 7 mm
Hasil uji konsentrasi hambat tumbuh minimum menunjukkan bahwa pada media yang berisi biakan Staphylococcus aureus dengan kitosan 0,75% memiliki zona bening yang paling luas, bahkan lebih luas dari zona bening yang dihasilkan oleh hand sanitizer komersil (kontrol). Hasil berbeda ditunjukkan pada kitosan
1% yang mengalami penurunan luas zona bening yakni dari 13 mm menjadi 10 mm. Kitosan 0,50% menunjukkan zona bening yang terluas pada biakan
E.coli.
Hasil pengujian antibakteri dari sampel kitosan terhadap biakan Escherichia coli dan Staphylococcus aureus menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi kitosan belum tentu menghasilkan zona bening yang semakin luas. Kondisi ini terjadi karena tingkat kekentalan larutan kitosan yang semakin tinggi seiring dengan meningkatnya konsentrasi kitosan. Hal ini berhubungan dengan kemampuan penyerapan larutan kitosan pada paper disk karena semakin banyak
kitosan yang diserap maka akan menghasilkan perubahan yang besar terhadap struktur dinding sel dan permeabilitas membran sel bakteri (Fajrina 2008).
Aktivitas antibakteri pada kitosan berhubungan dengan kemampuan penyerapan dinding sel bakteri. Kitosan dapat menyerap lebih baik pada bakteri gram negatif dibandingkan dengan gram positif karena muatan negatif pada permukaan sel bakteri gram negatif lebih banyak dari gram postif. Muatan positif dari kitosan yang didistribusikan menuju permukaan dinding sel bakteri gram negatif yang selanjutnya akan menghambat aktivitas bakteri yang diujikan (Meidina et al. 2006).
Larutan kitosan terbukti dapat menghambat aktivitas bakteri yang diujikan (bakteriostatik). Terbukti dari adanya zona bening yang terdapat dalam cawan petri yang dapat dilihat pada Lampiran 8. Zona bening menunjukkan sejauh mana kitosan mampu menghambat aktivitas bakteri yang diujikan. Semakin luas zona bening yang dihasilkan menunjukkan semakin kuat kemampuan kitosan dalam menghambat pertumbuhan bakteri. Aktivitas antibakteri tersebut beragam tergantung jenis bakteri uji dan konsentrasi kitosan (Islam et al. 2011).
Hong et al. (2002), mengemukakan bahwa ketentuan kekuatan antibakteri antara lain, hambatan 2 cm atau lebih berarti menunjukkan kemampuan antibakteri yang sangat kuat, daerah hambatan 1 - 2 cm berarti menunjukkan kemampuan antibakteri yang kuat, daerah hambatan 0,5 - 1 cm berarti menunjukkan kemampuan antibakteri yang sedang, dan daerah hambatan 0,5 atau kurang berarti menunjukkan kemampuan antibakteri yang lemah sehingga kurang optimum dalam menghambat jumlah pertumbuhan bakteri.
4.1.3.2 Uji fisik daya sebar
Mengacu Dwiastuti (2010), untuk memenuhi syarat sediaan gel yang baik dan dapat diterima konsumen dapat dilihat dari sifat fisik dan stabilitas fisiknya. Sifat fisik yang diukur adalah daya sebar gel dan viskositas gel. Untuk stabilitas fisik bisa dilihat dari perubahan viskositas gel selama penyimpanan. Perubahan profil kekentalan setelah penyimpanan merupakan indikator ketidakstabilan sediaan selama penyimpanan. Daya sebar gel diukur dengan mengukur diameter paling panjang pada skala kaca bulat. Daya sebar yang baik menjamin pemerataan
gel saat diaplikasikan pada kulit. Pengukuran viskositas digunakan untuk melihat profil kekentalan gel. Hasil pengukuran sifat fisik gel sebagai berikut:
Tabel 7 Hasil pengukuran sifat fisik sediaan kitosan
Formula Daya sebar
(cm)
Viskositas (cP) minggu ke-1 & 2
Pergeseran viskositas (%) Kitosan 0,25% 5,2 9,5 9 5,26 Kitosan 0,50% 4,6 15 14,5 6,67 Kitosan 0,75% 4,2 29,5 27 6,78 Kitosan 1% 3,4 32 29,5 7,81
Kualitas fisik sediaan gel dipengaruhi oleh komposisi bahan-bahan yang digunakan. Modifikasi kimia pada gel kitosan yang telah dilaporkan ialah penambahan hidrokoloid alami, diantaranya gom guar, alginat, dan karboksil metil selulosa (CMC). Modifikasi ini meningkatkan sifat reologi gel kitosan yang meliputi viskositas, daya sebar dan stabilitas. Dalam penelitian ini, gel antiseptik pembersih tangan dari kitosan dibuat dengan menggunakan CMC sebagai pengental. CMC dapat digunakan dalam sediaan gel kitosan karena CMC memiliki stabilitas yang baik pada suasana asam maupun basa (pH 2-10). CMC mampu berikatan dengan air sehingga meminimalkan pengerutan atau meningkatkan kemampuan pengikatan air (Sugita et al. 2007).
Hasil pengukuran sifat fisik gel antiseptik pembersih tangan dari kitosan menunjukkan bahwa respon daya sebar pada berbagai konsentrasi kitosan menghasilkan respon daya sebar yang berbeda. Grafik hubungan antara berbagai kitosan terhadap daya sebar gel dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 Grafik hubungan berbagai konsentrasi kitosan terhadap
Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat bahwa, perbedaan dari tinggi dan rendahnya konsentrasi kitosan memberikan pengaruh terhadap daya sebar gel. Secara kuantitatif, besar efek perbedaan konsentrasi kitosan (0,25%, 0,50%, 0,75%, 1%) terhadap daya sebar gel secara berturut-turut yaitu sebesar 5,2, 4,6, 4,2, 3,4 (cm). Pada konsentrasi kitosan yang lebih tinggi respon daya sebar mengalami penurunan, maupun sebaliknya. Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa pada tingkat kepercayaan 95%, perbedaan konsentrasi kitosan memberikan
pengaruh yang berbeda nyata terhadap daya sebar gel yang dihasilkan (Sig. < 0,05) sehingga dapat dikatakan bahwa semakin tinggi konsentrasi kitosan,
maka daya sebar dari gel akan semakin menurun dan sebaliknya, semakin rendah konsentrasi kitosan maka daya sebar gel akan semakin meningkat.
Kondisi ini terjadi karena tingkat kekentalan larutan kitosan akan semakin tinggi seiring dengan meningkatnya konsentrasi. Sebaliknya, kekentalan larutan kitosan akan semakin rendah seiring dengan menurunnya konsentrasi kitosan (Dwiastuti 2010). Melalui uji lanjut Duncan, diketahui bahwa konsentrasi kitosan 0,25% dan 0,50% dengan 0,75% dan dengan 1% memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap daya sebar gel yang dihasilkan. Data dan hasil analsis statistik daya sebar gel dapat dilihat pada Lampiran 2.
4.1.3.3 Uji viskositas
Pengukuran viskositas digunakan untuk melihat profil kekentalan gel. Nilai viskositas dipengaruhi oleh zat pengental, surfaktan yang dipilih, proporsi fase terdispersi dan ukuran partikel. Viskositas sediaaan akan menurun jika temperatur dinaikkan, dan viskositas sediaan akan meningkat pada temperatur rendah. Hal ini dikarenakan adanya panas sehingga akan memperbesar jarak antar partikel sehingga gaya antar partikel akan berkurang, jarak menjadi renggang yang mengakibatkan viskositas sediaan menjadi menurun. Hasil pengukuran sifat fisik gel antiseptik pembersih tangan dari kitosan menunjukkan bahwa respon viskositas gel pada berbagai konsentrasi kitosan menghasilkan respon viskositas gel yang berbeda. Grafik hubungan antara berbagai konsentrasi kitosan terhadap viskositas gel dapat dilihat pada Gambar 6.
Ganbar 6 Grafik hubungan berbagai konsentrasi kitosan terhadap viskositas gel
Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat bahwa, fenomena pada respon viskositas gel berbanding terbalik dengan daya sebar gel. Secara kuantitatif, besar efek perbedaan konsentrasi kitosan (0,25%, 0,50%, 0,75%, 1%) terhadap viskositas pada minggu pertama secara berturut-turut sebesar 9,5, 15, 29,5, dan 32 (cP). Sedangkan uji viskositas pada minggu kedua menunjukkan hasil yang berbeda, viskositas gel mengalami penurunan berturut-turut yaitu sebesar 9, 14,5, 27, dan 29,5 (cP). Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa pada tingkat kepercayaan 95%, perbedaan konsentrasi kitosan memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap viskositas gel yang dihasilkan (Sig. < 0,05) sehingga dapat dikatakan bahwa semakin tinggi konsentrasi kitosan maka viskositas gel akan semakin meningkat. Sebaliknya, semakin rendah konsentrasi kitosan maka viskositas gel akan semakin menurun.
Selain karena pengaruh tingkat kekentalan sediaan gel yang dihasilkan, penurunan viskositas gel juga dipengaruhi kondisi lingkungan penyimpanan misal kelembapan udara. Faktor lingkungan yang lembab merupakan faktor yang memberikan pengaruh besar terhadap nilai kandungan air dalam kitosan karena kitosan memiliki sifat yang mudah menyerap air, sehingga apabila kitosan terlalu lama dalam penyimpanan dan berada pada kondisi lingkungan lembab maka jumlah kadar air kitosan semakin meningkat dan menyebabkan viskositasnya semakin menurun (Kumar 2000). Selain itu, kemasan yang kurang kedap dapat menyebabkan gel menyerap uap air dari luar sehingga menambah volume air
dalam gel (Wathoni et al. 2009). Melalui uji lanjut Duncan, diketahui bahwa konsentrasi kitosan 0,25% dan 0,50% dengan 0,75% dan dengan 1% memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap viskositas gel yang dihasilkan. Data dan hasil analsis statistik viskositas gel pada minggu 1 dan 2 dapat dilihat pada Lampiran 3.
4.1.3.4Uji perubahan viskositas gel
Perubahan kekentalan gel merupakan indikator ketidakstabilan sediaan gel selama penyimpanan. Stabilitas fisik dilihat dari perubahan viskositas gel selama penyimpanan. Perubahan profil kekentalan setelah penyimpanan merupakan indikator ketidakstabilan sediaan selama penyimpanan. Grafik hubungan antara berbagai konsentrasi kitosan terhadap perubahan viskositas gel dapat dilihat pada Gambar 7.
Berdasarkan grafik diatas dapat dilihat bahwa perbedaan konsentrasi kitosan memberikan pengaruh terhadap perubahan viskositas gel yang dihasilkan. Secara kuantitatif, besar efek perbedaan konsentrasi kitosan (0,25%, 0,50%, 0,75%, 1%) terhadap perubahan viskositas gel secara berturut-turut yaitu sebesar 5,26%, 6,67%, 6,78%, dan 7,81%. Pada konsentrasi kitosan yang lebih tinggi respon perubahan viskositas gel mengalami peningkatan. Sebaliknya, pada konsentrasi kitosan yang lebih rendah respon perubahan viskositas mengalami penurunan.
Gambar 7 Grafik hubungan berbagai konsentrasi kitosan terhadap perubahan viskositas gel
Besarnya perubahan viskositas dihitung dengan rumus:
Δη(%) : ηt - η0 η0
Ket :
ηt : Nilai viskositas minggu ke-1 η0 : Nilai viskositas minggu ke-2
Perubahan viskositas sediaan gel merupakan indikator ketidakstabilan sediaan selama penyimpanan. Perubahan viskositas sediaan dari waktu ke waktu perlu menjadi perhatian utama, karena viskositas merupakan hal yang penting dalam mempengaruhi stabilitas dan karakteristik sediaan (Anggraeni 2008). Faktor dominan yang bertanggung jawab dalam perubahan viskositas selama penyimpanan antara lain bahan yang dapat meningkatkan viskositas atau interaksi bahan tersebut dengan sistem dispersi (Zats et al. 1996). Semakin tinggi konsentrasi kitosan, maka perubahan viskositas akan semakin meningkat atau tidak stabil dan sebaliknya, semakin rendah konsentrasi kitosan maka perubahan viskositas gel akan semakin menurun atau stabil (Dwiastuti 2010). Data dan hasil perhitungan perubahan viskositas gel dapat dilihat pada Lampiran 4.
4.1.3.5Uji kimia (pH)
Derajat keasaman (pH) merupakan parameter penting pada produk kosmetika, karena pH dapat mempengaruhi daya absorpsi pada kulit. Secara
umum produk kosmetika yang baik memiliki pH yang berkisar antara 4-10 (SNI 06-4085-1996). Jika pH sediaan gel berada diluar rentang nilai tersebut,
dikhawatirkan akan menyebabkan kulit menjadi bersisik (Anggraeni 2008). Hasil pengukuran pH terhadap gel pembersih tangan pada berbagai perlakuan konsentrasi kitosan dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8 Hasil pengujian tingkat keasaman Konsentrasi kitosan Nilai pH
Kitosan 0,25% 4,17
Kitosan 0,50% 4,50
Kitosan 0,75% 4,66
Hasil pengujian terhadap pH gel pembersih tangan yang telah dibuat menunjukkan bahwa produk gel pembersih tangan cenderung memiliki pH asam. Hal ini karena bahan dasar penyusun gel pembersih tangan yang dihasilkan adalah kitosan yang bersifat asam karena dilarutkan menggunakan asam asetat. Selain itu untuk mendapatkan gel pembersih tangan yang pH nya mendekati netral perlu dilakukan pengenceraan kitosan pada berbagai konsentrasi dengan menggunakan aquades. Menurut Gandasasmita (2009), untuk mendapatkan produk kosmetik yang pH nya mendekati netral diperlukan penambahan bahan sintetis misal asam sitrat, asam miristat dan asam borat. Pada penelitian ini hal tersebut tidak dilakukan karena dikhawatirkan penambahan bahan kimia sintetis dapat menyebabkan iritasi pada kulit.