1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kundu dkk dalam Sunarintyas dkk (2009) mengatakan bahwa Sericin merupakan protein selain Fibroin yang menjadi salah satu komponen utama pembentuk kepompong ulat sutera/ kokon. Situmorang pada tahun 2000 di dalam penelitian Fauzi (2010) menjelaskan bahwa selain berada di dalam kokon, Sericin pula terdapat pada serat sutera yang letaknya di bagian luar seperti pada Gambar 1.1. Kokon yang cukup banyak dikembangkan berasal dari sutera jenis Bombyx mori (Gambar 1.2). Kandungan Sericin (C15H23N5O8) yang berasal dari ulat sutera
Bombyx mori adalah sebesar 20-30%, seperti pada Tabel 1.1. Sericin merupakan protein yang bersifat hidrofilik yang larut didalam air panas (Fauzi, 2010).
Gambar 1.1 Penampang Melintang dari Kokon Ulat Sutera (Hiroshima-u.ac.jp, 2014)
Gambar 1.2. Kokon Ulat Sutera Bombyx mori Tabel 1.1. Komponen Kokon Ulat Sutera Bombyx mori
(Sunarintyas dkk., 2011) Komponen Persen Fibroin 70–80 Sericin 20–30 Malam 0,4-0,8 Karbohidrat 1,2-1,6 Bahan anorganik 0,7 Pigmen 0,2 Total 100
Sericin memiliki beberapa ciri, diantaranya dapat dilihat dari kandungan asam amino dan berat molekul (Padamwar dkk., 2004). Dalam Aramwit dkk., (2010a), Sericin memiliki 17 asam amino (Tabel 1.2) dimana yang paling banyak kandungannya adalah Serin. Setidaknya terdapat empat metode ekstraksi yang umum digunakan dalam mengekstrak Sericin, yaitu ekstraksi dengan menggunakan tekanan dan suhu tinggi (heat), urea, asam (acid), dan alkaline (Aramwit dkk, 2010a). Masing-masing metode ekstraksi dapat mempengaruhi hasil ekstraksi yang signifikan terhadap aktifitas biomekanik dari protein Sericin
(Aramwit dkk, 2010a). Namun, menurut Aramwit dkk (2010a), metode ekstraksi yang paling sedikit mengandung toksik adalah metode dengan menggunakan tekanan dan suhu tinggi. Hal tersebut didukung oleh penelitian dari Siswomiharjo dkk. pada tahun 2009 yang menunjukkan bahwa Sericin dari kokon Bombyx mori yang berasal dari limbah industri serat sutera tidak bersifat toksik pada hewan coba tikus yang diperiksa pada darah, organ hati, dan ginjal dari tikus uji tersebut (Sunarintyas dkk., 2011). Kemudian, Aramwit dkk (2010a) juga menjelaskan mengenai berat molekul (molecular weight) protein Sericin yang berada diantara 25 sampai 150 kDa.
Tabe 1.2. Komposisi Asam Amino Sericin
Saat ini, Sericin telah dikembangkan secara aplikatif untuk dapat dimanfaatkan dalam berbagai kebutuhan, seperti kebutuhan didalam bidang kosmetik (Patel dkk, 2011). Patel dkk (2011) menjelaskan bahwa Sericin dapat meningkatkan kelembaban dan keelastisan kulit. Kitisin, dkk (2013) pula mengatakan dalam jurnalnya bahwa khasiat Sericin dapat dibandingkan dengan khasiat vitamin C dalam hal anti-aging (anti penuaan). Sericin memiliki kandungan yang mampu memberikan stimulus pada kolagen, menurunkan kematian sel pada kulit, dan mampu menekan regulasi nitrit, dimana nitrit tersebut dapat menimbulkan stres oksidatif didalam tubuh. Stres oksidatif adalah suatu
keadaan dalam tubuh dimana produksi radikal bebas dan oksigen reaktif yang berlebihan sehingga dapat menyebabkan kerusakan sel, jaringan, atau organ (Moller dkk, 1996). Selain itu, dalam penelitiannya yang lain, Aramwit dkk (2010b) menjelaskan bahwa Sericin dapat digunakan sebagai bahan pembantu dalam penyembuhan luka, karena dapat meningkatkan perlekatan sel fibroblast pada manusia.
Indonesia merupakan pasar yang potensial bagi industri kosmetik, tercatat ada sekitar 760 ribu industri kosmetik di Indonesia (Tempo.co, 2012). Perkembangan industri kosmetik di Indonesia tergolong cukup baik, dari artikel yang dirilis Kementerian Perindustrian RI, bahwa adanya peningkatan penjualan kosmetik pada tahun 2012 sebesar 14% menjadi Rp 9,76 triliun dari sebelumnya hanya Rp 8,5 triliun (kemenperin.go.id, 2013). Departemen Riset dari Indonesian Finance Today memproyeksikan bahwa industri kosmetik memiliki peluang besar terutama di lingkup ASEAN, karena penjualan ekspor emiten produk kosmetik hanya sebesar 18 % terhadap penjualan total (Kemenperin.go.id, 2013). Itu artinya, para produsen kosmetik akan lebih meningkatkan kapasitas produksinya untuk memenuhi kebutuhan pasar, dengan demikian kebutuhan bahan dasar kosmetik pun akan semakin meningkat.
Melihat dari salah satu manfaat Sericin yang dapat dijadikan sebagai bahan baku kosmetik, maka dapat diasumsikan bahwa salah satu konsumen dari produk kosmetik tersebut adalah masyarakat kelas menengah dengan pendapatan 1-6 juta rupiah per bulan, dimana jumlah populasi kelas menengah di Indonesia berdasarkan data Bank Dunia pada tahun 2010 adalah sebesar 134 juta orang (viva.co.id, 2011). Sehingga, populasi tersebut secara tidak langsung dapat diproyeksikan sebagai pasar potensial bagi Sericin.
Patel dkk (2011), dalam jurnal “Sericin: Pharmaceutical Applications”, menjelaskan bahwa Sericin juga dapat bermanfaat sebagai bahan biomaterial. Hasil uji biokompatibilitas yang dilakukan Siswomiharjo dkk. pada tahun 2009 pun menunjukkan hasil yang serupa, bahwa Sericin berpotensi digunakan sebagai biomaterial dalam rekayasa jaringan tulang (Sunarintyas dkk., 2011). Dalam penelitian tersebut dibuktikan bahwa Sericin dapat membantu perlekatan sel
osteoblast. Sel osteoblast adalah diferensiasi dari sel pembentuk tulang yang dapat memproduksi matriks tulang (Sunarintyas dkk., 2011). Seperti halnya organ tubuh manusia lainnya, tulang pun dapat mengalami kerusakan karena proses fisiologis, trauma, atau penyakit. Salah satu alternatif pemulihan kerusakan tulang adalah dengan menggunakan graf atau mengganti tulang yang rusak dengan tulang baru atau bahkan material sintetik. Dengan bukti bahwa Sericin dapat meningkatkan perlekatan sel osteoblast, maka Sericin dapat dijadikan sebagai material sintetik pada proses pemulihan kerusakan tulang, karena menurut Takeuchi dkk. Sericin efektif dalam meninduksi nukleasi Hidroksiapatit (HA) sebagai matriks anorganik tulang, dimana HA memiliki sifat osteokonduktif yang dapat menstimulus pembentukan sel menyerupai osteoblas (Sunarintyas dkk., 2011)
Fakta tersebut kembali membuka potensi pasar dari Sericin untuk digunakan oleh para produsen produk kesehatan khususnya sebagai material yang dapat berfungsi dalam membantu pemuliihan kerusakan tulang. Salah satu penyakit yang mengakibatkan kerusakan tulang diantaranya adalah osteoporosis dan kanker tulang. Sasaki didalam Padamwar dkk. (2004) mengatakan bahwa Sericin juga diketahui memiliki manfaat sebagai salah satu bahan anti-kanker.
Indonesia yang masih berpredikat sebagai negara berkembang seperti saat ini memang sangat rentan terhadap penyakit osteoporosis yang dikarenakan kurangnya asupan kalsium dalam tubuh. Kondisi yang dikemukakan oleh Prof Nyoman Kertia dari Sub Bagian Reumatologi Bagian Ilmu Penyakit Dalam RSUP Dr Sardjito Yogyakarta, 70 persen dari populasi Indonesia tidak mencukupi kadar kalsium yang dibutuhkan tubuh setiap harinya, yaitu 1000 mg/hari, maka tidak mengherankan jika Indonesia memiliki angka penderita osteoporosis yang cukup tinggi (Republika.co.id, 2013). Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Gizi dan Makanan Departemen Kesehatan Indonesia, bekerjasama dengan PT. Forenterra Brands Indonesia (2005) di 21 wilayah Indonesia dengan melibatkan sampel mencapai 65.727 orang, menunjukkan bahwa prevalensi osteoporosis mencapai 10,3% (Messwati, 2008). Menurut Trellian (2008), prevalensi osteoporosis meningkat pada pada usia diatas 50 tahun, yaitu pada tahun 2006 sebesar 2,2 juta orang. Dan tidak hanya
osteoporosis, kanker tulang pun menjadi salah satu penyakit yang dapat merusak tulang. Walaupun tingkat penderita kanker tulang di Indonesia tidak sebesar tingkat penderita kanker lain, setidaknya terdapat sekitar 20.000 kasus pada tahun 2004 menurut Suzana (2010) . Sehingga angka penderita penyakit osteoporosis dan kanker tulang tersebut dapat menjadi pasar potensial tersendiri bagi Sericin karena menurut Takeuchi dkk (2005) dalam Sunarintyas dkk (2011), Sericin efektif dalam menginduksi Hidroksiapatit sebagai matriks anorganik tulang yang dapat dijadikan sebagai bahan alternatif dalam pemulihan kerusakan tulang akibat osteoporosis dan kanker tulang.
Mempertimbangkan fakta-fakta diatas, pembangunan mini plant Sericin dari kepompong ulat sutera di Indonesia menjadi sangat menarik dan memiliki potensi pasar yang besar. Selain melihat dari berbagai manfaat sericin yang dapat diaplikasikan dalam beberapa bidang strategis, ketersediaan bahan baku utama, yaitu kepompong ulat sutera yang sangat melimpah di Indonesia pun menjadi salah satu pendukung dibangunnya mini plant sericin ini.
Produksi kepompong ulat sutera menurut Departemen Kehutanan RI mendekati 1000 ton per tahunnya (Dephut.go.id, 2007). Sedangkan kebutuhan kepompong industri pemintalan benang sutera hanya 700 ton per tahun yang dapat menghasilkan 87,5 ton benang atau dengan yield sebesar 12,5% (Kemenperin.go.id, 2007). Dengan demikian, akan terdapat sekitar 612,5 ton limbah kepompong dari industri pemintalan benang sutera yang dapat dijadikan sebagai bahan baku potensian bagi mini plant sericin di Indonesia. Sehingga, dengan dibangunnya mini plant sericin di Indonesia, dapat menjadi salah satu pembantu dalam proses pengolahan limbah yang dihasilkan oleh industri pemintalan benang sutera yang ada di Indonesia ini khususnya limbah kepompong ulat sutera.
1.2. Perumusan Masalah
Permintaan yang besar dan didukung dengan pasokan bahan baku kepompong ulat sutera yang melimpah di Indonesia menjadi peluang tersendiri bagi produsen Sericin. Namun hingga saat ini, belum ada Sericin yang diproduksi secara masal di Indonesia, walaupun produksi skala laboratorium sudah ada. Untuk merealisasikan penelitian skala laboratorium tersebut menjadi produk siap komersial, diperlukan desain sistem produksi untuk fabrikasi Sericin dari kepompong ulat sutera di Indonesia.
1.3. Tujuan Desain
Desain ini bertujuan untuk :
1. Membuat desain sistem produksi untuk fabrikasi Sericin dari kepompong ulat sutera yang berfokus pada proses produksi
2. Membuat desain tata letak Mini Plant Sericin dari kepompong ulat sutera;
3. Menganalisa kelayakan industri dari mini plant Sericin dari kepompong ulat sutera.
.
1.4. Manfaat Hasil Desain
Manfaat desain sistem produksi mini plant Sericin dari kepompong ulat sutera adalah menjadi acuan bagi institusi ataupun swasta dalam fabrikasi Sericin. Diharapkan produksi Sericin secara masal dapat membantu dalam proses inovasi penyembuhan penyakit, khususnya penyakit kanker dan penyakit tulang di Indonesia atau mancanegara yang relatif lebih terjangkau. Selain itu, dapat membantu industri kosmetik lokal dalam memenui kebutuhan pasar sebagai pemasok bahan dasarnya, yaitu Sericin.
1.5. Asumsi dan Batasan Masalah
Batasan masalah daam desain mini plant Sericin dari kepompong ulat sutera ini adalah :
1. Penelitian hanya dilakukan untuk mendesain sistem produksi, tata letak mini plant, dan analisa kelayakan industri.
2. Sericin yang diproduksi adalah sericin yang diekstrak langsung dari kepompong ulat sutera.
3. Proses produksi dengan skala laboratorium yang digunakan berdasarkan eksperimen yang dilakukan sendiri dan literatur dari penetlitian yang telah ada sebelumnya.
4. Proses produksi dengan skala besar dilakukan dengan cara mempertimbangkan proses produksi skala laboratorium dan melakukan konsultasi dengan penyedia alat/mesin.
