Potensi Olahan Limbah Tandan Kosong Kela

TINGKAT PERGURUAN TINGGI

PHARMACOPEIA 2014 (Padjadjaran Pharmacy Competition and

Seminar)

FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS PADJADJARAN

(POTENSI OLAHAN LIMBAH TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) SEBAGAI BAHAN BAKU OBAT KUMUR MASA MENDATANG)

Disusun Oleh :

Youngky Haryanto I21112057 Puryanto I21112006 Muhammad Hafizh I21112003

UNIVERSITAS TANJUNGPURA PONTIANAK

Kata Pengantar

Segala puji dan syukur kami Kepada Allah Subhanahu wa Ta’ala atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan karya tulis yang berjudul Potensi Olahan Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) sebagai Bahan Baku Obat Kumur Masa Mendatang.

Karya tulis ini ditujukan untuk mengikuti Lomba Karya Tulis Ilmiah Nasional (LKTIN) Tingkat Perguruan Tinggi yang diadakan oleh Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran. Melalui karya tulis ini, penulis ingin memberikan gagasan terhadap permasalahan dari limbah Tandan Kosong Sawit yang melimpah dan belum termanfaatkan secara optimal.

Ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kami sampaikan kepada Inarah Fajriaty M.Si.,Apt selaku dosen pendamping yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada kami dalam penyusunan karta tulis ini. Tidak lupa penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan pada kami.

Kami menyadari terdapat banyak kekurangan baik dari segi materi, ilustrasi, contoh, dan sistematika penulisan dalam pembuatan karya tulis ini. Oleh karena itu, saran dan kritik dari para pembaca yang bersifat membangun sangat kami harapkan. Besar harapan kami karya tulis ini dapat diapresiasi sehingga dapat bermanfaat baik bagi kami sebagai penulis dan bagi pembaca pada umumnya terutama bagi dunia industri farmasi penyedia obat kumur di Indonesia.

Pontianak, 5 September 2014

Abstrak

Indonesia memiliki industri kelapa sawit yang terbilang besar, akan tetapi limbah dari kelapa sawit itu belum dimanfaatkan secara optimal. Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan limbah yang cukup banyak sekitar 50% yang dihasilkan dari sisa proses pembuatan minyak kelapa sawit. Limbah TKKS ini dapat diolah menjadi berbagai macam produk yang bernilai ekonomi, salah satunya adalah xylitol. Xylitol ini dapat dimanfaatkan di berbagai bidang, salah satunya bidang Farmasi. Namun, pemanfaatannya dalam industri farmasi masih belum dipergunakan secara maksimal. Xylitol yang dihasilkan dari TKKS dapat dibuat dengan bantuan mikroorganisme. Keuntungannya dibandingkan dengan olahan secara komersial yaitu harga produksinya akan lebih murah.

Penelitian yang telah dilakukan terdahulu membuktikan bahwa ternyata xylitol memilki kemampuan untuk mengurangi karies, plak gigi dan dapat menguatkan email gigi. Belum ada pemanfaatan xylitol yang dihasilkan dari limbah TKKS sebagai bahan baku obat kumur. Tetapi dengan ditemukannya penelitian tentang manfaat yang dimiliki oleh xylitol tersebut, tidak menutup kemungkinan limbah TKKS ini akan menjadi bahan baku obat kumur di masa mendatang.

Kata kunci : limbah TKKS, mikroorganisme, Xylitol, Obat kumur

Absract

Indonesia has quite big Palm Oil industries, but the wastes of those industries weren’t used optimally. Waste of Oil Palm Empty-fruit-bunch is one of the waste which around 50% of total wastes that produced. This waste can use to make some product that has economic value, such as xylitol. Xylitol can be use in many sector, like Pharmacy. But in the fact, utilization of xylitol in Pharmacy wasn’t optimized. This xylitol can be produced with help of some microorganisms by fermentation way. The benefits of this kind of xylitol is low cost production.

The research that has done before has showed that xylitol can be used to reduce caries, plaque, and strengthen emails. Xylitol that produced from Waste of Oil Palm Empty-fruit-bunch is not used in any mouthwash product. But, with the researches that showed us the function of xylitol, there’s some possibility that xylitol Waste of Oil Palm Empty-fruit-bunch from would be use in mouthwash industries in the future.

DAFTAR ISI

1.3 Tujuan Penelitian ... 2

1.4 Manfaat Penelitian ... 2

BAB 2. LANDASAN TEORI... 4

2.1 Tandan Kosong Kelapa Sawit ... 4

2.2 Obat Kumur ... 4

2.3 Xylitol ... 5

2.3.1 Definisi ... 5

2.3.2 Struktur dan Sifat Fisikokimiawi ... 6

2.3.3 Pemanfaatan Xylitol ... 7

2.4 Mikroorganisme di Mulut... 7

2.4.1 Streptococcus mutans ... 8

2.4.2 Staphylococcus aureus ... 9

2.4.3 Candida albicans ... 10

BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN ... 12

3.1 Prosedur Pengumpulan Data ... 12

3.2 Kerangka Penelitian... 12

BAB 4. HASIL dan PEMBAHASAN ... 14

4.1 Pembuatan Xylitol dari TKKS ... 14

4.1.1 Menggunakan Mikroba Candida tropicalis ... 14

4.1.2 Menggunakan mikroba Debaromyces hansenii... 16

4.2 Potensi Xylitol sebagai Obat Kumur ... 17

BAB 5. PENUTUP ... 19

5.1 Kesimpulan ... 19

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Tandan kosong kelapa sawit ... 3

Gambar 2. Stuktur dan gambar Kristal xylitol ... 5

Gambar 3. Karies Gigi ... 6

Gambar 4. Desain Penelitian... 12

Gambar 5. Metabolisme Xylosa dari khamir ... 15

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan limbah padat yang dihasilkan pabrik/industri pengolahan minyak kelapa sawit. Produksi minyak kelapa sawit kasar mencapai 6 juta ton per tahun. Secara bersamaan dihasilkan pula limbah TKKS dengan potensi sekitar 2,5 juta ton per tahun (Anonim, 1999). Di pabrik minyak kelapa sawit, TKKS hanya dibakar dan sekarang telah dilarang karena adanya kekhawatiran pencemaran lingkungan, atau dibuang sehingga menimbulkan keluhan/masalah karena dapat menurunkan kemampuan tanah menyerap air. Di samping itu, TKKS yang membusuk di tempat akan menarik kedatangan jenis kumbang tertentu yang berpotensi merusak pohon kelapa sawit hasil peremajaan di lahan sekitar tempat pembuangan (Anonim, 1998). Salah satu usaha dalam mengatasi hal tersebut adalah memanfaatkan TKKS menjadi produk berguna dan bernilai tambah, antara lain diolah menjadi Xylitol. Xylitol adalah salah satu bahan tambahan makanan yang penambahannya bertujuan sebagai pemanis pengganti gula. Selain sebagai pemanis, bahan tambahan makanan ini mempunyai berbagai manfaat bagi kesehatan, misalnya kesehatan mulut.

Survei Kesehatan Nasional (Surkesnas) membuktikan bahwa dari 10 kelompok penyakit yang dikeluhkan masyarakat, penyakit gigi dan mulut menempati urutan pertama (60 %). Ini menggambarkan bahwa kesadaran masyarakat Indonesia dalam menjaga kesehatan gigi dan mulut masih tergolong rendah. Salah satu penyebab kerusakan gigi adalah makanan atau minuman yang mengandung sukrosa yang berpotensi menyebabkan gigi berlubang.

menyebabkan aliran saliva bertambah sehingga menormalkan pH rongga mulut dan menetralisir semua asam yang telah terbentuk.

Obat kumur yang mengandung xylitol dipilih karena merupakan hal yang relatif masih baru di Indonesia, bahkan saat penelitian ini selesai dilakukan belum terdapat obat kumur mengandung xylitol yang telah beredar di Indonesia yang berasal dari limbah TKKS. Bakteri Streptococcus mutans serotip E dipilih sebagai objek penelitian karena bakteri tersebut dilaporkan banyak ditemukan pada plak gigi manusia dan juga merupakan agen penyebab karies gigi (Samaranayake, 2002). Di beberapa negara pasta gigi mengandung xylitol ini telah direkomendasikan penggunaannya karena terbukti efektif menurunkan karies (Peldyak, 2006). Namun belum terdapat penelitian lebih lanjut tentang seberapa besar pengaruhnya terhadap pertumbuhan Streptococcus mutans serotip E.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimanakah cara memanfaatkan limbah tandan kosong kelapa sawit yang

melimpah sebagai bahan baku obat kumur?

2. Apakah xylitol yang dihasilkan dari olahan tandan kosong kelapa sawit dapat mengurangi penyakit karies dan plak gigi yang banyak diderita oleh masyarakat serta dapat memperkuat email gigi?

3. Berapa konsentrasi Xylitol yang perlu digunakan untuk menghambat karies dan plak gigi?

1.3 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui cara yang tepat untuk memanfaatkan limbah tandan kosong kelapa sawit sebagai bahan baku obat kumur.

2. Xylitol yang dihasilkan dari olahan tandan kosong kelapa sawit dapat diaplikasikan sebagai obat kumur untuk mengurangi penyakit karies dan plak gigi serta dapat memperkuat email gigi.

3. Mengetahui konsentrasi penggunaan xylitol yang dapat menghambat karies dan plak gigi.

1.4 Manfaat Penelitian

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Tandan Kosong Kelapa Sawit

Tandan kosong kelapa sawit merupakan limbah utama berligniselulosa yang belum termanfaatkan secara optimal dari industri pengolahan kelapa sawit. Basis satu ton tandan buah segar akan dihasilkan minyak sawit kasar sebanyak 0,21 ton (21%) , minyak inti sawit sebanyak 0,05 ton (0,5%) dan sisanya merupakan limbah dalam bentuk tandan kosong, serat dan cangkang biji yang masing – masing sebanyak 0,23 ton (23%), 0,135 ton (13,5%) dan 0,055 ton (5,5%) (Darnoko, 1992).

Gambar 1. Tandan kosong kelapa sawit

Tandan kosong kelapa sawit yang merupakan 23 persen dari tandan buah segar, mengandung bahan lignoselulosa sebesar 55-60 persen berat kering. Dengan produksi puncak kelapa sawit per hektar sebesar 20-24 ton tandan buah segar per tahun berarti akan menghasilkan 2,5-3,3 ton bahan lignoselulosa. TKKS termasuk biomassa lignoselulosa, yang kandungan utamanya adalah selulosa 38,76%, hemiselulosa 26,69% dan lignin 22,23%. Kandungan selulosa yang cukup tinggi pada TKKS dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan pulp untuk kertas. (Darnoko, 1995).

2.2 Obat Kumur

Bahan aktif beberapa merk obat kumur komersial terdiri dari timol, eukaliptol (Stoeken et al., 2007), hexetidine, metil salisilat, mentol, chlorhexidine (Ribeiro et al., 2007) benzalkonium chloride, cetylpyridinium chloride (Goldberg et al., 1990), metilparaben, hydrogen peroxide, domiphen bromide, fluoride (Levy, 2003), enzim dan kalsium. Bahan-bahan dalam obat kumur juga terdiri dari air, pemanis (misalnya sorbitol, sukralose, sodium saccharine) dan xylitol (Giertsen et al., 1999).

Efektivitas antibakteri obat kumur tergantung pada konsentrasi bahan aktif dalam larutan, waktu lamanya kontak antara bahan aktif dengan bakteri, suhu larutan, pH mulut, kemampuan mikroorganisme untuk bertahan, dan adanya bahan organik lain yang dapat menghambat kontak obat kumur dengan bakteri (Tjay dan Rahardja, 2002).

2.3 Xylitol 2.3.1 Definisi

Xylitol adalah gula alkohol atau gula polialkohol tipe pentitol karena didalam molekulnya, xylitol mengandung lima rantai atom karbon atau lima golongan hidroksil. Xylitol dimetabolisme di hati dan dikonversikan menjadi D-xylulose dan glukosa oleh polyol dehydrogenase. Xylitol mempunyai atom karbon yang lebih pendek daripada pemanis lainnya, antara lain sorbitol, fruktosa, dan glukosa. Atom karbon pada xylitol membuat bakteri pathogen seperti

Streptococcus mutans tidak dapat mengkonsumsinya, yang menyebabkan

bakteri-bakteri ini gagal berproliferasi. Xylitol merupakan KH dgn tingkat kemanisan 80-100 pesen sukrosa, biasanya digunakan untuk permen, karena dipercaya mempunyai kemampuan menurunkan pertumbuhan bakteri yang dapat menyebabkan karies gigi (Persatuan Ahli Gizi Indonesia, 2009).

tidak cepat meningkatkan kadar gula sehingga metabolismenya tidak melibatkan insulin.

Xylitol juga bersifat nonkariogenik karena struktur C5 yang dimiliki xylitol menjadikan xylitol tidak dapat difermentasikan oleh bakteri Streptococcus mutans sehingga aman untuk kesehatan gigi dan telah diaplikasikan pada produk pasta gigi dan permen karet (Uhari et al. 1996; Sampaio et al. 2003).

2.3.2 Struktur dan Sifat Fisikokimiawi

Xylitol merupakan serbuk kristal berwarna putih tidak berbau yang memiliki rumus kimia C5H12O5. Nama IUAPC untuk ikatan kimia Xylitol adalah (2R,3r,4S)-Pentane-pentanol, nama lainnya adalah 1,2,3,4,5-Pentehidroksipentan. Titik cair Xylitol terletak antara 92° C – 96° C dan titik didihnya 126° C. Densitas Xylitol sebesar 1,52 g/cm3 dengan massa mol 152,15 g/mol. (Sari, 2011)

Gambar 2. Stuktur dan gambar Kristal Xylitol

Satu sendok teh Xylitol mengandung 9,6 kalori, sedangkan satu sendok gula pasir mengandung 15 kalori. Xylitol tidak mengandung karbohidrat efektif (zero net effective carbohydrates), sedangkan gula pasir mengandung 4 gram per sendok teh. Xylitol juga tidak mempunyai efek aftertaste (rasa tidak enak yang bertahan setelah mengkonsumsi sesuatu) (Rachima, 2008).

2.3.3 Pemanfaatan Xylitol

Pemberian permen karet xylitol tiga sampai empat kali perhari minimal lima menit setelah makan untuk menghambat akumulasi plak dan menghambat demineralisasi dan meningkatkan remineralisasi lesi awal dan mengurangi jumlah S. Mutans. Pemberian permen karet mengandung xylitol sesudah makan makanan yang mengandung karbohidrat, mempunyai efek menurunkan akumulasi plak dan meningkatkan buffer saliva. (Sari, 2011)

Penelitian terkini menunjukkan bahwa xylitol mempunyai efek dalam mereduksi plak. Diperkirakan bahwa komponen xylitol mempunyai beberapa kandungan kimiawi yang mirip dengan sukrosa, yamg menyebabkan mikroorganisme pathogen yang ada (termasuk jamur) menderita kelaparan karena jamur kehilangan sumber makanannya, yaitu gula. (Rachima, 2008)

Gambar 3. Karies gigi

Selain itu xylitol pun mampu mengurangi pelekatan bakteri Stretococcus mutans yang berkaitan langsung dengan pembusukan gigi. Jadi, xylitol mengurangi kemampuan bakteri melekat pada email dengan mempengaruhi metabolisme bakteri dan kemampuannya membentuk kapsul-kapsul dalam plak bakteri. Hal ini memberi kesempatan kepada mulut untuk melakukan remineralisasi pada gigi berlubang tanpa gangguan (Dewi, 2008).

2.4 Mikroorganisme di Mulut

Mikroorganisme tersebut antara lain Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus,

dan Candida albicans.

2.4.1 Streptococcus mutans

Streptococcus mutans adalah bakteri anaerob fakultatif, gram-positif dan berbentuk coccus yang umum ditemukan dalam rongga mulut manusia dan merupakan kontributor yang signifikan terhadap kerusakan gigi. Streptococcus mutans termasuk dalam Famili Streptococcaceae. S.mutans merupakan bakteri gram positif berbentuk ovoid dengan diameter 0,5-0,75 μm. S.mutans

ditemukan berpasangan dengan rantai pendek atau rantai medium dan tidak berkapsul. Dalam lingkungan asam, bakteri ini dapat berbentuk batang pendek dengan panjang 1,5-3,0 μm. Habitat utama S.mutans rongga mulut, faring dan usus (Octaria, 2008; Forsten dkk, 2010).

S.mutans merupakan bakteri spesifik penyebab karies gigi dan pembentuk plak. S.mutans merupakan salah satu jenis bakteri yang termasuk dalam kelompok Streptococcus α-haemolyticus yang terdiri dari 7 subspecies yaitu serotipe-a sampai serotipe-g. S.mutans serotipe-cn merupakan salah satu galur yang paling tersebar pada populasi manusia dan sekitar 80% isolat plak berisi serotipe-c (Suwondo, 2008).

S.mutans sangat asidogenik, yaitu menghasilkan asam. Selain itu, S.mutans

2.4.2 Staphylococcus aureus

S.aureus adalah bakteri yang berasal dari kata “staphele” dalam bahasa Yunani yang berarti anggur dan kata “aureus” dalam bahasa latin berarti emas. Nama tersebut diberikan berdasarkan atas bentuk sel-sel bakteri tersebut jika dilihat di bawah mikroskop dan warna keemasan yang terbentuk jika bakteri tersebut ditumbuhkan dalam suatu media pertumbuhan. S.aureus termasuk family Micrococcaceae, kecuali pada beberapa strain. Beberapa di antaranya tergolong flora normal dalam kulit, orofaring, dan selaput mukosa manusia dan sering menyebabkan abses dan berbagai infeksi lainnya (Rieuwpassa, 2011; Ganiswara, 1995).

S.aureus termasuk ke dalam Famili Staphylococcus. S. aureus adalah bakteri gram positif yang menghasilkan enzim koagulase. Bakteri ini menempati hidung, tenggorokan, ketiak, sela jari kaki dan perineum pada orang yang sehat tanpa menyebabkan infeksi klinis. S.aureus adalah penyebab tersering infeksi piogenik (pembentukan nanah) dan menyebabkan beragam infeksi yang meliputi bisul, abses, jari septik, stye impetigo dan mata lengket pada neonates (Subhankari dkk, 2012).

Staphylococcus aureus berbentuk bulat dengan diameter kira-kira 1 μm, yang tersusun dalam kelompok secara tidak beraturan. Biakan pada medium cair bisa juga terlihat sebagai kokus tunggal, berpasangan, berempat, atau membentuk rantai pendek. Pada pembiakan mikroorganisme yang sudah berkembang, sel-sel dari S.aureus serempak merupakan gram positif dan bentuknya teratur dan memiliki diameter 0,5 – 1,5 μm. Pada pembiakan terdahulu, pada lesi-lesi yang terurai, dan pada beberapa antibiotik, sel-sel tersebut terkadang menjadi lebih bervariasi dalam ukurannya dan beberapa sel tersebut kehilangan gram positifnya (Hidayati, 2010).

dihilangkan dari lingkungan untuk beberapa waktu. Staphyloccocus tidak dipengaruhi oleh garam empedu dan opotochin (Hidayati, 2010).

S. aureus bisa tumbuh dengan cepat pada sebagian besar medium dalam

situasi aerobik atau mikroaerofilik. Mikroorganisme ini tumbuh lebih cepat

pada 37°C. Bermacam-macam hemolisis bias disebabkan oleh S. aureus

dan spesies lainnya. S. aureus menghasilkan katalase, sehingga bisa dibedakan dari S. aureus yang tidak menghasilkan katalase. S. aureus

meragikan berbagai karbohidrat secara perlahan dan menghasilkan asam laktat tanpa gas (Hidayati, 2010).

2.4.3 Candida albicans

Berdasarkan sistem taksonomi, C. albicans termasuk dalam kingdom Myceteae (fungi) dan divisi Eumycophyta (jamur sejati) yang memiliki dinding sel. Karena belum memiliki alat perkembangbiakan seksual yang jelas, maka

C. albicans dimasukkan dalam subdivisi Deuteromycotina (imperfect fungi)

dengan kelas Deuteromycetes. C. albicans termasuk dalam subkelas

Blastomycetidae (imperfect yeast) dan famili Candidoidea. C. albicans

termasuk genus Candida dengan nama spesies Candida albicans (Suprihatin, 1982; McCracken, Awson, 1983; Schuster, 1983).

Candida albicans dapat ditemukan baik dalam bentuk ragi maupun dalam

bentuk hifa semu, tergantung kondisi lingkungannya. Bila dibiak pada suhu 37ºC, C. albicans akan membentuk sel ragi, sedangkan bila dibiak pada suhu 30ºC, C. albicans akan membentuk hifa semu (Hoerl & Bryan, 1986). Dalam media biakan, C. albicans dapat tumbuh baik pada media alami seperti infusum buah atau sayuran maupun pada media kultur yang mengandung pepton dengan kadar gula yang tinggi (Pelczar, 1985).

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

4.1 Prosedur Pengumpulan Data

Proses pengumpulan data dalam penelitian ini diperoleh dengan melakukan studi literatur seperti mempelajari hasil-hasil penelitian atau jurnal-jurnal yang berkaitan dengan penelitian ini dan mencari informasi dari media elektronik.

4.2 Kerangka Berpikir

Indonesia merupakan negara penghasil minyak kelapa sawit terbesar akan tetapi limbah hasil olahan tandan kelapa sawit tersebut belum banyak dimanfaatkan. Menurut Kittikun (2000), Indonesia merupakan salah satu negara penghasil utama kelapa sawit dunia. Disamping volume produk berupa minyak yang sangat besar maka terdapat potensi limbah yang juga sangat besar. Seperti diketahui, dalam proses pengolahan tandan buah segar menjadi minyak sawit sekitar 45% bahan akan menjadi limbah padat berupa seresah, serbuk, serabut, tempurung, dan tandan kosong. Sekitar 50% dari limbah padat tersebut adalah tandan kosong. Tentunya jika limbah ini digunakan dengan sebaik-baiknya tentunya akan lebih menguntungkan negara Indonesia baik dari segi materil maupun dari kemanfaatannya bagi masyarakat.

mengemukakan data yang didapat dari SKRT tahun 2004 yang dilakukan oleh Depkes menyebutkan bahwa prevalensi karies gigi di Indonesia adalah berkisar antara 85%-99%. Dengan demikian kami menyimpulkan bahwa xylitol yang dihasilkan dari limbah kosong kelapa sawit memiliki potensi untuk dijadikan sebagai bahan baku pembuatan obat kumur .

Gambar 4. Desain Penelitian

Kondisi Saat Ini Tindakan Tujuan/Hasil

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Pembuatan Xylitol dari TKKS

Produksi xylitol secara komersial memiliki tingkat kesulitan tinggi dengan hasil yang rendah. Prinsip pembuatannya adalah hidrolisis xilan ( polisakarida ) yang biasa diambil kayu Birk dengan asam. Hasilnya adalah gula xilosa yang selanjutnya dihidrogenasi menjadi xylitol. Dengan cara ini, harga xylitol cukup mahal. Pada tahun 2001 kebutuhan xylitol dunia adalah 40000 ton dengan nilai sekitar 250 miliar rupiah, sekitar Rp. 7000,- per Kg. Ini adalah biaya produksi, tentunya harga dipasaran akan lebih tinggi. Saat ini mungkin harganya sudah naik lebih tinggi lagi. Untuk menekan biaya produksi, dikembangkan cara baru memproduksi xylitol, yaitu dengan memanfaatkan mikroba. Prinsipnya adalah dengan memfermentasi gula xilosa dengan khamir. Persoalan yang muncul dengan adanya metode baru tersebut adalah penyedian substrat khamir berupa xilosa murni yang mahal. Dengan diketahuinya kandungan xilan pada beberapa limbah pertanian dan perkebunan, maka biaya produksi akan lebih murah. Khusus untuk TKKS, limbah ini sangat banyak jumlahnya, bahkan jika dibuat perhitungannya, produksi xylitol dari limbah ini dapat menutupi kebutuhan xylitol dunia (Iqbal, 2012). Ada beberapa cara untuk membuat xylitol dari TKKS, diantaranya yaitu:

4.1.1.Menggunakan Mikroba Candida tropicalis

menjadi xylitol dan xylitol dehidrogenase mengoksidasi xylitol menjadi D-xilulosa. Kemudian D-xilulosa dikonversi menjadi D-xilulosa 5-fosfat oleh xilulosa kinase dan memasuki jalur pentosa fosfat. XDH menggunakan NAD sebagai koenzim sedangkan XR koenzimnya adalah NAD(P)H (Ko et al. 2006). Jalur pentosa fosfat terdiri atas tahap oksidatif dan nonoksidatif. Tahap oksidatif mengubah heksosa fosfat menjadi pentosa fosfat yang memerlukan NADPH dalam biosintesisnya. Tahap nonoksidatif mengubah pentosa fosfat menjadi heksosa fosfat (fruktosa-6-fosfat) dan trigliserida (Granstrom 2002). Kedua senyawa ini akan masuk ke dalam Lintasan Embden Meyerhoff Parnas (glikolisis). Siklus ini akan menghasilkan produk berupa piruvat, yang selanjutnya dikonversi menjadi etanol atau masuk ke dalam siklus asam karboksilat. Penelitian Choi et al. (2000), produksi xylitol melalui proses fermentasi daur ulang sel (cell recycle) dengan Candida tropicalis dapat meningkatkan produktivitas xylitol. Hasil yang diperoleh yaitu rendeman sebesar 0.82 g/g dan produktivitas xylitol 4.94 g/L jam.

Horitsu dkk. (1992) mencapai produksi xylitol yang maksimal dengan menggunakan konsentrasi awal xilosa sebesar 172 g/L dan konsentrasi ekstrak khamir 21 g/L. Oh dan Kim (1998) melakukan percobaan dengan menambahkan xilosa dan glukosa pada rasio yang berbeda dan melihat pengaruhnya pada produksi xylitol oleh C. tropicalis. Hasil yang diperoleh dari 300 g/L xilosa dengan rasio glukosa/xilosa 15% adalah 91% sedangkan produksi volumetrik diperoleh sebesar 3.98 g/L dengan rasio glukosa/xilosa 20%. Penelitian yang dilakukan oleh Yahashi dkk. (1996) menggunakan fed batch pada produksi xylitol oleh Candida tropicalis memperoleh rendemen sebesar 0.82 g/g dan produktivitas volumetrik sebesar 3.26 g/L jam dengan penambahan glukosa sebagai kosubstrat.

Gambar 5. Metabolisme Xylosa oleh khamir

4.1.2.Menggunakan mikroba Debaromyces hansenii

Produksi Xylitol oleh D. hansenii telah diminati selama beberapa dekade terakhir karena ragi ini mampu menghasilkan xylitol dibandingkan etanol dengan rasio lebih dari empat (>4) (Breuer and Harms, 2006). Menurut Vongsuvanlert dan Tani (1998), xylitol dapat diproduksi melalui dua jalur metabolism oleh sel khamir. Xilosa akan diproduksi menjadi xylitol oleh NADH atau NADPH dependent xylose reductase, atau melalui isomerasi D-xilosa menjadi D xilulosa oleh DD-xilosa isomerase baru kemudian D-xilulosa akan direduksi menjadi xylitol oleh NADH dependent xylitol dehydrogenase.

D. hansenii mensintesis produk bergantung pada substrat yang digunakan.

Gambar 6. Jalur Metabolisme xilosa oleh D.hansenii

Sumber: Girio FM, Pelica F, Amaral-Collaco MT. 1996. Characterization of Xylitol dehydrogenase from Debaryomyces hansenii

4.2.Potensi Xylitol dari limbah TKKS sebagai obat kumur

kelaparan karena jamur kehilangan sumber makanannya yaitu gula. Hal ini memberi kesempatan pada mulut untuk melakukan remineralisasi pada gigi berlubang tanpa gangguan.

Peningkatan konsentrasi xylitol berpengaruh dalam menurunkan jumlah koloni

C. albicans secara in vitro dan konsentrasi xylitol 10 % serta durasi 3 hari adalah

konsentrasi dan durasi paling berpengaruh dalam menurunkan jumlah koloni C.

BAB V

PENUTUP

5.1.Kesimpulan

1. Cara yang tepat untuk memproduksi Xylitol dari TKKS yaitu dengan bantuan mikroba seperti Candida tropicalis dan Debaromyces hansenii. 2. Xylitol terbukti dapat mengurangi karies , plak gigi, memperkuat email gigi

dan mengurangi koloni Candida albicans

3. Konsentrasi Xylitol 10 % dalam durasi 3 hari sudah dapat menurunkan koloni C. albicans secara in vitro serta konsentrasi Xylitol 25% efektif

dalam menurunkan jumlah S. mutans.

5.2.Saran

1. Pemanfaatan limbah TKKS di Indonesia sebagai bahan baku obat kumur

belum ada, sehingga sangat baik jika industri farmasi memanfaatkan potensinya.

DAFTAR PUSTAKA

Afnida, Fitri. 2008. Pengaruh Xylitol terhadap proses remineralisasi email gigi: uji kekerasan email gigi [Skripsi]. Universitas Indonesia.

Anonim. 1998. Summing-up on the 1998’s International Oil-Palm Conference on September 23 – 25, 1998. Nusa Dua, Bali, Indonesia.

Anonim. 1999. Project proposal: Pulp and paper from empty oil-palm bunches. PT Triskisatrya Daya Pratanma. Jakarta, Indonesia.

Aslim, Fuad . 2014. Daya Hambat Xylitol terhadap pertumbuhan Mikroorganisme Rongga Mulut (Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus, dan Candida albicans studi in vitro.Universitas Hasanudin

Breuer, Uta dan Hauke Harms. 2006.Debaryomyces hansenii —an extremophilic yeast with biotechnological potential. Yeast 2006; 23: 415–437. http://www.researchgate.net/publication/7129904_Debaryomyces_hansenii-an_extremophilic_yeast_with_biotechnological_potential/file/d912f501780 47cc501.pdf

Choi JH, Moon K, Ryu YW, Seo JH. 2000. Production of Xylitol in cell recycle fermentations of Candida tropicalis. Biotechnol. Lett. 22: 1625-1628.

Darnoko. 1992. Potensi Pemanfaatan Limbah Lignoselulosa Kelapa Sawit Melalui Biokonversi. Medan: Berita Penelitian Perkebunan.

Darnoko. 1995. Pembuatan Pulp dari Tandan kosong kelapa sawit dengan Penambahan Surfakan. Indonesian Journal of Oil Palm Research. 3(1): 82.

Dewi, Putti Fatiharani.2008. Pengaruh Konsumsi Permen Karet yang mengandung

Xylitol terhadap Pembentukan Plak Gigi (Skripsi). Universitas Diponegoro.

Forsten SD, Bjorklund M, Ouwehand AC.2010. S.mutans, caries and simulation models. Nutrients.

Ganiswara, et al. 1995. Farmakologi dan Terapi. Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia.

Granstrom T. 2002. Biotechnological production of Xylitol with Candida yeasts. [tesis]. Finlandia: Universitas Teknologi Helsinki.

Gong CS, Chen LF, Tsao GT. 1981. Quantitative production of Xylitol from Dxylose by a high Xylitol producing yeast mutant Candida tropicalis HXP2. Biotechnology Letters 3: 130-135.

Gross EL, Beall CJ, Kutsch SR, Firestone ND, Leys EJ, Griff AL. 2012. Beyond

S.mutans: dental caries onset linked to multiple species by 16S rRNA community analysis. Plos One.

Hidayati N.2010. Isolasi dan identifikasi Jamur Endofit pada umbi bawang putih (Allium sativum) sebagai Penghasil Senyawa Antibakteri S.mutans dan E. Coli. Fakultas Sains dan Teknologi UN, Malang

Hoerl BG, Bryan GH. 1986. Basic medical microbiology. 3rd ed. Boston: Little, Brown and Co.

Horitsu et al. 1992. Production of Xylitol from D-xylose by Candida tropicalis: optimization of production rate. Biotech. Bioeng. 40: 1085-1091.

Iqbal, Affan. 2012. Produksi Xilito dari limbah. [Online].

http://ekonomi.kompasiana.com/agrobisnis/2012/02/20/produksi-Xylitol-dari limbah%E2%80%A6-440903.html.

[Diakses 03 September 2014]

ITB News. 2014. Dosen Teknik Kimia ITB Hasilkan Bioetanol dan Xylitol dari Limbah Kelapa Sawit.[Online]

www.itb.ac.id/news/4382.xhtml [Diakses 24 Agustus 2014]

Kim JH, Ryu YW, Seo JH. 1999. Analysis and optimization of a two substrate fermentation for Xylitol production using Candida tropicalis. J. Ind Microbiol & Biotech 22: 181-186.

Kittikun, A.H. Prasertsan, P. Srisuwan, G. Krause. 2000. Environmental Management forPalm Oil mil. Conference on Material Flow Analysis of Integrated Bio-System.

Ko BS, Kim J, Kim JH. 2006. Production of Xylitol from D-xylose by a Xylitol dehydrogenase gene-disrupted mutant of Candida tropicalis. Appl Environ Microbiol 72:6.

Lynch MA, Brightman VJ, Greenberg MS.1984. Burket’s oral medicine,diagnosis and treatment. 8th ed. Philadelphia: JB Lippincott Co. p. 221–36.

Mangundjaja S, Sutadi H, Andika DK. 2001. Effectiveness of Dentifrice Containing Xylitol on Salivary mutans streptococci. FDI Annual World Dental Congress Malaysia.

Mc.Cracken AW, Cawson RA. Clinical and oral microbiology. 2nd ed. Washington: Hemisphere Pub Corp; 1983. p. 227.

Nishimura J, Saito T, Yoneyama H, Bai LL, Okumera K, Isogai E. Biofilm formation by S.mutans and related bacteria. Advanced in Microbiology; 2012

Oh DK, Kim SY. 1998. Increase of Xylitol by feeding xylosa and glucose in Candida tropicalis. J. Appl Microbiol Biotechnol 50:419-425.

Octiara E, Budiardjo S. 2008. S.mutans: faktor virulensi dan target spesifik vaksin. Dentika Dental Journal.

Pelczar MJJr, Chen ECS. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Volume ke-1. Hadioetomo RS, Imas T, Tjirosomo SS, Angka SL, penerjemah. Jakarta: UI Press. Terjemahan dari: Elements of Microbiology.

Peldyak J, Bybee LW, Johnson E, Misner LR. 2006. Practical Application of Xylitol in Dentistry. Finnish Dent J ; 1: 54-61.

Persatuan Ahli Gizi Indonesia . 2009. Kamus Gizi Pelengkap Kesehatan Keluarga. Jakarta : Penerbit Buku Kompas.

Purdiktasari, Ratih Sisca. 2013 Efektivitas Larutan Xylitol 6,25%, 12,5% dan 25% sebagai Bahan Obat Kumur Terhadap Jumlah Pertumbuhan Bakteri

Streptococcus mutans pada Perawatan Ortodonsi dengan Sistem Perlekatan Langsung (penelitian Eksperimental Laboratoris). [Skripsi]. Jawa Tengah: Universitas Jember.

Rachima, Soraya. 2008. Pengaruh Permen Karet dengan Pemanis Xylitol terhadap pH Plak [Skripsi]. Universitas Diponegoro.

Resti,dkk. 2008 Pengaruh Pasta Gigi Mengandung Xylitol Terhadap Pertumbuhan

Streptococcus mutans Serotipe E (in vitro). Indonesian Journal of Dentistry 15 (1 ):15-22 Universitas Indonesia.

Rieuwpassa IE, Rahmat, Karlina. 2011. Daya Hambat Ekstrak Aloe Vera terhadap pertumbuhan S.aureus (studi in vitro). Jurnal Dentofasial; 10(2): 65-5.

Samaranayake LP. Essential Microbiology for Dentistry. 2nd ed. Hongkong: Churchill Livingstone, 2002: 38-52, 95-8.

Sampaio FC, WB Silveira, VMC Alves, FML Pasos, JLC Coelho. 2003. Screening of filamentous fungi for production of Xylitol from D-xylose. Braz J. Microbiol 34: 325-328.

Santos et al. 2008. Use of sugarcane bagasse as biomaterial for cell immobilization for Xylitol production. J. Food Engineering 86:542-548.

Sastra, Shandy. 2008. Efek Xylitol dalam berbagai konsentrasi dan durasi terhadap jumlah koloni candida albicans (uji In vitro) [Skripsi]. Universitas Indonesia.

Schuster GS. Oral microbiology and infectious disease. 2nd student ed. Baltimore: Williams and Wilkins; 1983. p. 361–4.

Subhankari PC, Santanu KM, Somenath R. 2011. Biochemical characters and antibiotic susceptibility of S.aureusisolates. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine.

Suprihatin SD. Candida dan candidiasis pada manusia. Jakarta: FKUI; 1982.

Tjay, T.H., Rahardja, K. 2002. Obat-obat Penting : Khasiat, Penggunaan, dan Efek-Efek Sampingnya. Edisi VI. Jakarta: Penerbit PT. Elex Media Komputindo.

Uhari M, T Kontiokari, M Koskela, M Niemela. 1996. Xylitol chewing gum in prevention of acute otitis media: double blind randomized trial. Br Med Journal 313: 1180-1184.

Widowati, S. 2007. Sehat dengan Pangan Indeks Glikemik Rendah. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Bogor. Vol 29. No. 3.

Windarti, Wiwin. 2010. Optimasi Konsentrasi Arabinosa sebagai KO- Substrat untuk Produksi Xylitol oleh Sel Amobil Candida. Institut Pertanian Bogor.

NRP : I21112057

Tempat, Tanggal Lahir : Kendari, 21 Desember 1994

Departemen/Fakultas : Farmasi / Kedokteran

Universitas : Universitas Tanjungpura

Alamat : Desa Kapur Komp. Mekar Sari III, Pontianak

Telepon : 089693952479

2. Nama Lengkap : Puryanto

NRP : I211120006

Tempat, Tanggal Lahir : Air Putih, 22 Februari 1994

Departemen/Fakultas : Farmasi / Kedokteran

Universitas : Universitas Tanjungpura

Alamat : Jl. Ahmad Yani II, Pontianak

Telepon : 085252583607

3. Nama Lengkap : Muhammad Hafizh

NRP : I21112003

Tempat, Tanggal Lahir : Pontianak, 28 Oktober 1994

Departemen/Fakultas : Farmasi / Kedokteran

Universitas : Universitas Tanjungpura

Alamat : Jl. Kom Yos Sudarso, Pontianak