PENGARUH PEMBERIAN SEDIAAN GEL PENYEMBUH LUKA PADA TIKUS JANTAN GALUR WISTAR DENGAN KOMBINASI ZAT AKTIF KITOSAN DARI LIMBAH KULIT UDANG WINDU (Peneaus monodon)
DAN EKSTRAK KULIT MANGGIS
Adis Pranaya Yakin
INTISARI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik dari gel kitosan yang diambil dari limbah kulit udang windu (Peneaus monodon) dengan penambahan ekstrak kulit manggis ditinjau dari bentuk, warna, bau, daya sebar dan viskositas dan mengetahui pengaruh penambahan ekstrak kulit manggis terhadap penyembuhan luka pada tikus jantan galur Wistar.
Penelitian ini termasuk jenis penelitian eksperimental murni dengan rancangan acak pola searah. Sebanyak 7 ekor tikus jantan galur Wistar diberikan perlakuan pemberian luka sebanyak 7 kelompok luka secara acak. Kelompok I (kontrol Bioplacenton) diberikan bioplacenton. Kelompok II (kontrol kitosan) diberikan gel kitosan 2%. Kelompok III (kontrol ekstrak) diberikan gel ekstrak kulit manggis konsentrasi 3%. Kelompok IV, V, dan VI (perlakuan gel kombinasi) diberikan gel kombinasi kitosan 2% dengan konsentrasi ekstrak kulit manggis 1%; 2% dan 3%. Dalam 7 hari setelah pemberian luka dan pengolesan gel, keropeng, kemerahan luka dan diameter luka diukur untuk mengetahui efek yang disebabkan. Data yang didapatkan diolah dengan uji statistika
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan ekstrak kulit manggis pada gel kitosan 2% menaikan viskositas, merubah warna menjadi semakin berwarna cokelat tua tanpa adanya bau spesifik dan menurunkan daya sebar gel. Tidak ada perbedaan pada proses penyembuhan luka baik pada luka dengan gel kitosan 2% atau gel kombinasi kitosan dan ekstrak kulit manggis pada tikus jantan galur Wistar.
PENGARUH PEMBERIAN SEDIAAN GEL PENYEMBUH LUKA PADA TIKUS JANTAN GALUR WISTAR DENGAN KOMBINASI ZAT AKTIF KITOSAN DARI LIMBAH KULIT UDANG WINDU (Peneaus monodon)
DAN EKSTRAK KULIT MANGGIS
Adis Pranaya Yakin
ABSTRACT
The purposes of this study were to investigate the characteristic of combination gel derived from Peneaus monodon skin tissue and mangosteen peelings by looking at the colour, smell, viscosity and spreadability and to investigate the effect of addition of mangosteen peeling extract for wound healing.
This research was purely experimental research with randomized complete direct sampling design. A total 7 male Wistar rats were wounded with 7 wounds each rat by punch biopsy. Group I ( bioplacenton) was given bioplacenton gel. Group II (chitosan control) was given chitosan gel 2%. Group III (mangosteen peelings extract control) was given mangosteen peelings extract 3%. Group IV, V, and VI (combination gel) was given a combination of chitosan gel 2% and mangosteen peeling extracts with concentration 1%, 2%, and 3%. At the 7 days after administration of the gels the scab, redness and the wound diameter were measured to know the effect. The data were analysed by statistic with confident interval 95%.
The result of this study showed that addition of mangosteen peelings extract 1,2 and 3% to the chitosan 2% gel increased viscosity, colour to dark
brown without any specific odor and decreased gel combination’s spreadability.
There was no different result in wound healing process, neither the chitosan 2% gel nor extract mangosteen peelings extracts on male Wistar rats.
i
PENGARUH PEMBERIAN SEDIAAN GEL PENYEMBUH LUKA PADA TIKUS JANTAN GALUR WISTAR DENGAN KOMBINASI ZAT AKTIF KITOSAN DARI LIMBAH KULIT UDANG WINDU (Peneaus monodon) DAN
EKSTRAK KULIT MANGGIS
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh :
Adis Pranaya Yakin
NIM : 128114103
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
“The best feeling in the world is knowing you actually mean something to somebody”
Dengan penuh puji syukur
Saya persembahkan skripsi saya ini kepada
Tuhan Yesus Kristus yang super luar biasa
Mami, my angel on heaven
Papi, my superhero in the world
Cece, Koko and my little nephew
Keluarga besar semuanya
Dosen, sahabat, teman seperjuangan dalam hidup
dan Almamaterku tercinta Universitas Sanata Dharma Yogyakarta
vii
PRAKATA
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan
penyertaanNya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Pengaruh Pemberian Sediaan Gel Penyembuh Luka pada Tikus Jantan Galur Wistar dengan Zat Aktif Kitosan dari Limbah Kulit Udang Windu (Peneaus monodon) dengan Penambahan Ekstrak Kulit Manggis. Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan dari Program Kreativitas Mahasiswa Penelitian tahun 2015 yang berhasil
didanai oleh Dinas Pendidikan Tinggi dan merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S. Farm) di Program Studi Farmasi Fakultas
Farmasi Univesitas Sanata Dharm
Penyusunan skripsi ini dapat diselesaikan berkat bantuan, dukungan dan
dorongan dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin
mengucapkan banyak terimakasih kepada pihak-pihak berikut (in no particular
order) :
1. Ibu Phebe Hendra, M. Si., Apt., Ph. D. selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan banyak bimbingan, arahan, semangat, dan dukungan selama
proses penuangan ide penelitian, penelitian maupun penyusunan skripsi ini.
2. Bapak Ipang Djurnarko, M.Sc., Apt, selaku dosen penguji yang telah
memberikan masukan dan saran dalam penelitian ini.
3. Ibu Dr. Sri Hartati Yuliani, Apt., selaku dosen penguji yang telah memberikan
masukan dan saran dalam penelitian ini.
4. Dr. Fenty selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan
nasehat, arahan, bimbingan dan saran selama ini.
5. Pihak – pihak laboraturium Fakultas Farmasi Sanata Dharma yang turut membantu dalam penelitian, Pak Mus, Pak Parlan, Pak Heru dan semua
viii
6. Papi, Mami, atas kesabaran, kasih sayang, dan dukungan tanpa henti. Kakak
yang telah memberikan dukungan semangat, saran dan perhatian selama ini.
7. Reinaldy Dharmawan, yang telah menjadi partner skripsi serta partner yang
selalu memberikan motivasi dan dukungan untuk penyelesaian skripsi ini.
8. Rekan-rekan Program Kreativitas Mahasiswa “Gelitik”, Richardus Yudistira, Nadia Okky Luciana, Reinaldy Dharmawan, dan Fenny Marisza atas
kesediaan untuk bersama melakukan penelitian PKM.
9. Teman-teman gembira, Gabriela Rawing, Siti Sisca, Venny Valeria, Edward
Christian, Sona Karisnata, Novita dan Reinaldy Dharmawan atas semua solusi
dan kegembiraan yang telah diberikan selama ini.
10.Teman-teman bergosip, Rivena Meidina, Grace Shelia Pramitha Putri,
Megarista Afriana Putri, Richard Andrison Sadeli dan Maria Angelica Suhadi
atas segala dukungan dan keceriaan yang telah diberikan.
11.Rekan-rekan kelas FSM C dan FKK B 2012 atas semua bantuan dan
kenangannya selama ini.
12.Seluruh teman-teman seperjuangan farmasi angkatan 2012 yang selalu
menjadi motivasi terbesar untuk menyelesaikan skripsi ini, dan angkatan2013
yang turut serta menyemangati peneliti dalam penulisan skripsi ini.
Akhir kata, “tiada gading yang tak retak” penulis sadar banyak keterbatasan
dan kekurangan yang ada dalam skripsi ini, sehingga penulis berharap akan adanya
kritik dan saran yang dapat diberikan demi kemajuan di masa yang akan datang.
Penulis berharap agar skripsi ini akan memberikan manfaat dalam bidang kesehatan,
terutama dalam bidang kefarmasian, juga terhadap segala pihak, baik mahasiswa,
lingkungan akademis, maupun di masyarakat.
Yogyakarta, 30 Oktober 2015
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBINGAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ... vi
PRAKATA ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
INTISARI ... xv
ABSTRACT ... xvi
BAB I. PENGANTAR ... 1
A. Latar Belakang ... 1
1. Rumusan masalah... 4
2. Keaslian penelitian ... 5
3. Manfaat penelitian ... 5
B. Tujuan Penelitian ... 6
x
A. Udang Windu (Peneaus monodon) ... 7
B. Manggis dan kulit manggis ... 10
C. Kitin dan Kitosan ... 15
D. Pembuatan Kitin menjadi Kitosan... 19
1. Deproteinisasi ... 20
2. Demineralisasi ... 20
3. Depigmentasi... 20
4. Deasetilasi ... 20
E. Karakterisasi Kitosan ... 21
F. Luka Terbuka dan Uji Penyembuhan Luka ... 23
G. Proses Penyembuhan Luka ………...25
H. Landasan Teori ... 28
I. Hipotesis ... 29
BAB III. METODE PENELITIAN ... 30
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 30
B. Variabel dan Definisi Operasional ... 30
xi
3. Ekstraksi kitin dari kulit udang ... 34
4. Pembuatan gel kitosan dari kulit udang dan ekstrak kulit manggis. ... 36
5. Karakterisasi gel kombinasi ... 37
6. Sterilisasi produk. ... 38
7. Pengujian gel kombinasi pada hewan uji . ... 38
8. Pembuatan luka pada hewan uji ... 39
9. Pemberian gel, kontrol positif dan negatif pada hewan uji ... 40
10.Pengamatan kecepatan penyembuhan luka ... 40
F. Tata Cara Analisis Hasil ... 41
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 43
A.Pembuatan Gel Kitosan 2% dengan ekstrak kulit manggis………....46
B.Pengujian Gel Kombinasi ……….47
1. Uji organoleptis ... 47
2. Uji pH………...48
3. Uji viskositas………50
4. Uji daya sebar………..52
5. Uji efektifitas anti luka ... 53
xii
DAFTAR TABEL
Tabel I. Sumber-sumber kitin dan kitosan ... 12
Tabel II. Formulasi gel pada penelitian ... 36
Tabel III. Hasil organoleptis formula gel yang dibuat ... 48
Tabel IV. Hasil pH formula gel yang dibuat ... 49
Tabel V. Viskositas formula gel... 51
Tabel VI. Rerata daya sebar formula (cm) ... 52
Tabel VII. Rerata diameter luka dan presentase kesembuhan luka ... 58
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Morfologi udang windu (Peneaus monodon)... 8
Gambar 2. Struktur kimia kitin ... 17
Gambar 3. Struktur kimia kitosan ... 17
Gambar 4. Spektogram membran kitosan. ... 22
Gambar 5. Luka pada setiap hewan uji ... 39
Gambar 6. Hasil FTIR yang dihasilkan... 45
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Foto kulit buah manggis. ... 74
Lampiran 2. Foto kulit udang. ... 75
Lampiran 3. Foto serbuk kitosan dari kulit udang. ... 76
Lampiran 4. Foto ekstrak kulit manggis ... 77
Lampiran 5. Foto gel kombinasi 1,2, dan 3%. ... 78
Lampiran 6. Certificate of Analysis ekstrak kulit manggis ... 79
Lampiran 7. Surat ethical clearance penelitian ... 83
Lampiran 8. Surat keterangan penggunaan IBM SPSS Statistics 22 asli ... 84
Lampiran 9. Hasil analisis gel (viskositas, pH, homogenitas, daya sebar) ... 85
Lampiran 10. Hasil analisis kualitatif luka (keropeng luka)... 88
Lampiran 11. Hasil analisis kualitatif luka (kemerahan luka) ... 89
Lampiran 12. Hasil analisis kuantitatif luka (diameter luka). ... 90
Lampiran 13. Hasil statistika ... 92
xv
INTISARI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik dari gel kitosan yang diambil dari limbah kulit udang windu (Peneaus monodon) dengan penambahan ekstrak kulit manggis ditinjau dari bentuk, warna, bau, daya sebar dan viskositas dan mengetahui pengaruh penambahan ekstrak kulit manggis terhadap penyembuhan luka pada tikus jantan galur Wistar.
Penelitian ini termasuk jenis penelitian eksperimental murni dengan rancangan acak pola searah. Sebanyak 7 ekor tikus jantan galur Wistar diberikan perlakuan pemberian luka sebanyak 7 kelompok luka secara acak. Kelompok I (kontrol Bioplacenton) diberikan bioplacenton. Kelompok II (kontrol kitosan) diberikan gel kitosan 2%. Kelompok III (kontrol ekstrak) diberikan gel ekstrak kulit manggis konsentrasi 3%. Kelompok IV, V, dan VI (perlakuan gel kombinasi) diberikan gel kombinasi kitosan 2% dengan konsentrasi ekstrak kulit manggis 1%; 2% dan 3%. Dalam 7 hari setelah pemberian luka dan pengolesan gel, keropeng, kemerahan luka dan diameter luka diukur untuk mengetahui efek yang disebabkan. Data yang didapatkan diolah dengan uji statistika
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan ekstrak kulit manggis pada gel kitosan 2% menaikan viskositas, merubah warna menjadi semakin berwarna cokelat tua tanpa adanya bau spesifik dan menurunkan daya sebar gel. Tidak ada perbedaan pada proses penyembuhan luka baik pada luka dengan gel kitosan 2% atau gel kombinasi kitosan dan ekstrak kulit manggis pada tikus jantan galur Wistar.
xvi
ABSTRACT
The purposes of this study were to investigate the characteristic of combination gel derived from Peneaus monodon skin tissue and mangosteen peelings by looking at the colour, smell, viscosity and spreadability and to investigate the effect of addition of mangosteen peeling extract for wound healing.
This research was purely experimental research with randomized complete direct sampling design. A total 7 male Wistar rats were wounded with 7 wounds each rat by punch biopsy. Group I ( bioplacenton) was given bioplacenton gel. Group II (chitosan control) was given chitosan gel 2%. Group III (mangosteen peelings extract control) was given mangosteen peelings extract 3%. Group IV, V, and VI (combination gel) was given a combination of chitosan gel 2% and mangosteen peeling extracts with concentration 1%, 2%, and 3%. At the 7 days after administration of the gels the scab, redness and the wound diameter were measured to know the effect. The data were analysed by statistic with confident interval 95%.
The result of this study showed that addition of mangosteen peelings extract 1,2 and 3% to the chitosan 2% gel increased viscosity, colour to dark brown without
any specific odor and decreased gel combination’s spreadability. There was no
different result in wound healing process, neither the chitosan 2% gel nor extract mangosteen peelings extracts on male Wistar rats.
1
BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Indonesia merupakan negara kepulauan yang mempunyai wilayah perairan
sebesar tiga juta dua ratus lima puluh tujuh tibu empat ratus delapan puluh tiga
kilometer persegi (3.257.483 km2) yang tersebar di seluruh wilayah Indonesia. Oleh
karena itu banyak sekali hewan air yang tumbuh dan berkembang di Indonesia.
Banyak biota laut yang digunakan sebagai sumber pangan Indonesia yang biasa
disebut dengan seafood atau makanan laut.
Udang windu (Peneaus monodon) merupakan hewan laut yang banyak
digemari oleh orang Indonesia untuk dikonsumsi, baik anak kecil hingga orang
dewasa. Tetapi seperti yang kita ketahui bersama bahwa bagian yang dikonsumsi dari
binatang itu adalah bagian daging dan terkadang kepalanya saja, sehingga
menyebabkan bagian kulit atau cangkangnya hanya terbuang begitu saja dan menjadi
limbah lingkungan. Udang windu (Peneaus monodon) merupakan binatang jenis
Crustacea yang bagian kulitnya mengandung protein 25-40%, kitin 15-20% dan
kalsium karbonat 45-50%. Kitosan merupakan biopolimer yang diperoleh dari
deasetilasi kitin. Akhir-akhir ini kitosan banyak dimanfaatkan dalam beragam industri
menjadi sesuatu yang berguna, selain itu kitosan banyak digunakan karena sifat-sifat
kitosan yang tidak beracun dan biodegradable (Suhardi, 1992).
Proses utama dalam pembuatan kitosan meliputi penghilangan protein dan
kandungan mineral melalui proses deproteinasi dan demineralisasi, yang
massing-masing dilakukan dengan menggunakan larutan basa dan asam. Selanjutnya, kitosan
diperoleh melalui proses deasetilasi dengan cara memanaskan dalam larutan basa
(Tolamatea, Desbrieresb, Rhazia, Alaguic, 2003; Rege dan Lawrence, 1999).
Di Indonesia, kitosan masih jarang digunakan, terlebih dalam penggunaan di
bidang medis. Di negara Barat, penggunaan kitosan dalam dunia medis sudah banyak
dimanfaatkan antara lain sebagai basis hidrogel penyembuh luka, pembawa obat
anti-kanker, dan sistem penghantaran obat nanoteknologi pada terapi jaringan mata. Selain
itu telah diketahui bahwa kitosan memiliki sifat bakteriostatik, fungistatik,
menstimulasi proliferasi sel, merangsang makrofag, agen hemostatik dan membantu
penyembuhan luka secara cepat (Sarmento, 2012; Yamazaki. 2007). Oleh karena itu,
perlu adanya penelitian medis dengan menggunakan kitosan sebagai tambahan bahan
penting yang dapat membantu mempercepat penyembuhan luka.
Kulit manggis yang dahulu hanya dibuang saja ternyata menyimpan sebuah
harapan untuk dikembangkan sebagai kandidat obat. Kulit buah manggis setelah
diteliti ternyata mengandung beberapa senyawa dengan aktivitas farmakologi
misalnya antiinflamasi, antihisamin, pengobatan penyakit jantung, antibakteri, anti
kandungan kulit buah manggis yang dilaporkan bertanggungjawab atas beberapa
aktivitas farmakologi adalah golongan xanton. Senyawa xanton yang telah
teridentifikasi, diantaranya adalah alfa mangostin dan gamma mangostin Ekstrak kulit
manggis yang mengandung antiinflamasi dan antioksidan yang tinggi menimbulkan
harapan yang besar terkait dengan proses penyembuhan luka.(Jinsart, Ternai,
Buddhasukh, Polya, 1992). Berbagai penelitian menunjukkan, senyawa xanthone
memiliki sifat antidiabetes, antikanker, antiperadangan, meningkatkan kekebalan
tubuh, antibakteri, dan antifungi. Kandungan alpha mangostin dan gamma mangostin
pada buah manggis juga bersifat sebagai antibakteri dan antiinflamasi. Kedua jenis
xanthone tersebut dapat membantu menghentikan inflamasi dengan cara menghambat
produksi enzim cox yang menyebabkan inflamasi (Nakatani, Yamakuni, Kondo,
Arakawa, Oosawa, Shimura, Inoue, dan Ohizumi, 2004).
Luka terbuka di kulit disebabkan goresan, tekanan, atau benda tajam. Waktu
untuk proses penyembuhan luka terbuka ini dibagi atas tahap inflammasi selama 0-3
hari, tahap proliferasi 3-24 hari dan tahap maturasi 24-365 hari (Australian Wound
Management Association, 2008). Waktu proses penyembuhan luka yang relatif lama,
menyebabkan rasa yang tidak nyaman pada pasien, dan kulit menjadi rentan
mengalami infeksi oleh mikroorganisme.
Program Kreativitas Mahasiswa bidang penelitian memberikan banyak
manfaat untuk mahasiswa yang ingin berkreasi dalam melakukan penelitian akan
hal-hal baru yang belum diketahui banyak orang. Penelitian ini merupakan penelitian
Pemanfaatan Limbah Kulit Udang sebagai Bahan Baku Pembuatan Gel Kitosan Gel
Anti Luka yang menyimpulkan bahwa penggunaan gel kitosan yang terbuat dari kulit
udang windu (Peneaus monodon) dapat dijadikan sebagai gel dan dapat membantu
proses penyembuhan luka dengan konsentrasi efektif sebesar 2% (Yakin, Luciana,
Marizsa, Yudistira dan Dharmawan, 2015).
Oleh karena itu penelitian dilakukan pembuatan bentuk sediaan gel dengan
bahan dasar kitosan dari kulit udang windu (Peneaus monodon) dengan penambahan
ekstrak kulit manggis, lalu dilakukan uji viskositas gel dan uji daya sebar gel. Selain
itu, untuk melihat pengaruh pemberian kitosan dari kulit udang windu (Peneaus
monodon) yang ditambah ekstrak kulit manggis terhadap proses regenerasi sel kulit
dilakukan uji terhadap tikus jantan galur Wistar.
1. Permasalahan
a. Bagaimana karakteristik gel penyembuh luka dengan zat aktif kitosan yang
dibuat dari limbah kulit udang windu (Peneaus monodon) dan ekstrak kulit
manggis?
b. Bagaimana pengaruh penambahan ekstrak kulit manggis pada gel penyembuh
luka dengan zat aktif kitosan dari kulit udang windu (Peneaus monodon)
2. Keaslian penelitian
Penelitian serupa yang dilakukan Laksana (2013) yaitu pembuatan polimer
bakteri selulosa dengan kitosan untuk penyembuhan luka memiliki perbedaan
yaitu penelitian tersebut menggunakan biomaterial limbah cucian ketela pohon
dengan penambahan kitosan yang telah ada dipasaran, dan penelitian oleh
Puspawati dan Simpen (2010) mengenai optimasi deasetilasi khitin dari kulit
udang dan cangkang kepiting limbah restoran seafood menjadi khitosan melalui
variasi konsentrasi NaOH, sedangkan penelitian ini menggunakan kitosan yang
diproses dan diperoleh dari limbah kulit udang windu (Peneaus monodon) dan
ekstrak kulit manggis. Sejauh yang peneliti ketahui belum ada penelitian
mengenai pembuatan gel penyembuh luka dengan memanfaatkan limbah kulit
udang windu (Peneaus monodon) dengan penambahan ekstrak kulit manggis.
3. Manfaat penelitian
a. Manfaat teoritis. Penelitian ini diharapkan dapat memperkaya ilmu
pengetahuan tentang pembuatan gel penyembuh luka berbahan dasar kitosan
yang didapatkan dari kulit udang windu (Peneaus monodon) dan ekstrak kulit
manggis.
b. Manfaat metodologis. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu
metode pengembangan yang dapat dilakukan oleh kitosan dan ekstrak kulit
c. Manfaat praktis. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi alternatif gel
penyembuh luka yang dibuat dari limbah yang bersifat ramah lingkungan.
B. Tujuan
1. Penelitian ini bertujuan utuk mengetahui karakteristik gel penyembuh luka
dengan zat aktif kitosan yang diambil dari limbah kulit udang windu (Peneaus
monodon) dengan penambahan ekstrak kulit manggis ditinjau dari bentuk, warna,
bau, daya sebar dan viskositas.
2. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan ekstrak kulit
manggis pada gel penyembuh luka dengan zat aktif kitosan dari limbah kulit
udang windu (Peneaus monodon) terhadap penyembuhan luka tikus jantan galur
7
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Udang Windu (Peneaus monodon)
Udang windu adalah nama popular yang dikenal di seluruh wilayah
Indonesia. Nama-nama lokal dari jenis udang ini yaitu udang pancet, udang bago, dan
udang tepus hanya dikenal didaerah tertentu saja. Nama internasional dari udang
windu adalah tiger prawn lantaran berukuran besar dan warna tubuhnya
bergaris-garis hitam-putih melintang seperti harimau. Terkadang ada juga yang menyebutnya
jumbo tiger prawn untuk udang windu yang ukurannya ekstra besar, yakni mencapai
50 gram sampai lebih dari 100 gram. Bahkan, induk-induk udang windu yang
ditangkap di laut dalam dapat mencapai berat badan 270-300 gram per ekor (Suyanto,
dan Takarina, 2009).
Tubuh udang windu terdiri dari dua bagian yaitu kepala dan dada
(cephalotorax) dan perut (abdomen). Pada bagian cephalothorax terdiri dari 13 ruas,
yaitu 5 ruas kepala dan 8 ruas dada. Bagian kepala terdiri dari antenna, antenulle,
mandibula, dan dua pasang maxillae. Kepala dilengkapi dengan 3 pasang maxilliped
dan 5 pasang kaki jalan (peripoda). Bagian perut atau abdomen terdiri dari 6 ruas
yang tersusun seperti genting. Pada bagian abdomen terdapat 5 pasang kaki renang
(pleopod) dan sepasang uropods (mirip ekor) yang membentuk kipas bersama-sama
Tubuh udang windu dibentuk oleh 2 cabang (biramous), yaitu exopodite dan
endopodite. Udang windu mempunyai tubuh berbuku-buku dan aktifitas berganti
kulit luat atau eksoskleton secara periodic yang biasa disebut dengan istilah moulting
(Mujiman dan Suyanto, 1999).
Gambar 1. Morfologi Udang Windu (Paneaus monodon) (Suwignyo, 1990).
Habitat hidup udang windu muda adalah wilayah pantai berair payau pada
daerah hutan bakau yang berlumpur dengan campuran pasir subur. Menjelang
dewasa, udang akan berpindah ke arah laut dalam, tempat udang tumbuh dewasa dan
melakukan perkawinan untuk selanjutnya bertelur di kedalaman laut 10-40 m. Jumlah
telurnya dapat mencapai 500.000-1.000.000 butir, tergantung pada berat badan sang
Udang windu digolongkan dalam family Penaeidae pada filum Arthopoda.
Suwignyo (1990) mengklasifikasikan udang windu sebagai berikut :
Kingdom : Animalia
Fillum : Arthropoda
Subfillum : Crustacea
Kelas : Malacostraca
Ordo : Decapoda
Famili : Penaeidae
Genus : Penaeus
Spesies : Penaeus monodon
Kandungan nutrisi udang windu adalah protein 21%, lemak rendah 0,2%,
Vitamin B1 0,01 mg yang dapat bermanfaat untuk meningkatkan energi tubuh,
mencegah anemia, membantu metabolisme glukosa, menjaga fungsi otak, menjaga
sistem pencernaan, mencegah neuropati, dan menyembuhkan penyakit beri-beri.
Vitamin A sebesar 60 SI/ 100, kandungan mineral berupa zat kapur dan fosfor
masing-masing 136 mg dan 170 mg per 100 gram bahan dan kitin sebesar 25 %
B. Manggis dan Kulit Manggis
Manggis (Garcinia mangostana L.) adalah buah tropis yang ada di daerah
Asia Tenggara. Manggis digunakan sebagai obat tradisional untuk mengobati infeksi,
luka dan diare (Mahabusarakam, Kuaha, Wilairat, Taylor,2006). Buah manggis
sekarang menjadi terkenal karena bahan aktifnya yang bisa digunakan untuk
membantu pengobatan. Ada lebih dari 50 xanthone alami yang telah dilaporkan
berada didalam kandungan buah manggis (Pedraza-Chaverri, Cardenas-Rodriguez,
Orozco-Ibara, Perez-Rojas, 2008). Xanthones adalah metabolit sekunder yang sering
muncul di famili tanaman yang lebih tinggi, dan jamur. Xanthone dan tanin memiliki
peran untuk menjaga tanaman dari serangga, jamur, virus tanaman, bakteri dan hewan
predator saat buah belum matang (Akao, Nakagawa, Iinuma, Nozawa, 2008).
Xanthone dan tanin juga memiliki fungsi farmakologis sebagai antimalarial
(Mahabusarakam, et al., 2006), antibakteri (Chomnawang, Sakagami, Nukoolkarn,
Gritsanapan, 2005), antifungi dan antivirus, anti inflamasi dan antialergi, senyawa
antioksidan dan antitumor (Nakagawa, Iiunuma, Naoe, Nozawa, Akao, 2007).
Xanthone biasa dipisahkan dengan kromatografi pada silica gel,
menggunakan campuran pelarut yang sesuai pada HPLC. Fase terbalik HPLC,
dengan detektor diode array yang diaplikasikan secara luas untuk analisa senyawa
karena sensivitas tinggi dan cara pengoperasian yang mudah. Struktur dari xanthone
dideterminasi dengan menggunakan IR (Perez, Nagem, De Oliveira, 2000).
Xanthone seperti kelas fenolik lainnya tidak dapat diproduksi oleh tubuh
pertumbuhan dari makanan fungsional yang memerlukan pengetahuan dari komposisi
kimia makanan. Komponen fenolik terdistribusi luas di tanaman, sayuran,
buah-buahan, gandum dan lain-lain yang mengandung antioksidan alami dengan efek yang
menguntungkan bagi tubuh. Antioksidan dapat berpartisipasi pada proteksi melawan
radikal bebas. Radikal bebas dengan konsentrasi tinggi akan menyebabkan kondisi
buruk dan merupakan penyebab dari penyakit kronis, seperti penyakit kardiovaskular
dan kanker (Zerena dan Sankar, 2009). Selain itu masih banyak aktivitas biologis
yang bisa dipengaruhi oleh xanthone yaitu :
1. Anti inflamasi
Penelitian telah menemukan bahwa terdapat efek anti inflamasi yang
terdapat pada kulit manggis, gamma mangostin pada sel NG108-15.
Penelitian menunjukan dengan adanya peningkatan ekspresi dari serotonin 2,
histamin H1 dan reseptor bradikinin 2 merupakan peran yang penting pada
tahap inflamasi, nyeri dan neuropsychiatric symptoms (Sukma, Tohda,
Suksamran, Tantisira, 2011). Penelitian lain juga menunjukan bahwa alpha
dan gama mangostin yang diekstrak dari kulit buah manggis menghambat
lipopolisakarida yang menginduksi inflamasi dari manusia yang berupa
makrofag dan adiposa. Kedua xanthone tersebut mengurangi TNF-alpha,
ekspresi gen IL- 6, namun untuk mekanisme pastinya belum diketahui
(Bumrungpert, Kalpravidh, Chuang, Overman, Martinez, Kennedy, 2010).
Penelitian terkait dengan isolasi xanthone dari kulit manggis yang dibuat
menjadi serbuk ekstrak. Pelarut yang digunakan adah siklo heksan,
kloroform, dan etil asetat. Kemudian ekstrak dikonsentrasikan dengan
penguapan dibawah tekanan dan kemudian xanthone diisolasi didalam
bentuk ekstrak oleh HPLC dengan kolom normal untuk mengambil
xanthone. Xanthone yang telah berhasil diisolasi yaitu forbexanthone,
isocudraniaxanthone A dan 5, 7-dihydroxychromone,
6-0-methyl-2-deprenylrheediaxanthone B dan vieillardixanthone diujikan aktivitas
antioksidannya dengan menggunakan metode DPPH. Hasil dari uji anti
oksidan menunjukan bahwa terdapat 2 xanthone yang mempunyai aktivitas
sebagai antioksidan yaitu vieillardixanthone dan isocudraniaxanthone A
(Hay, Aumond, Mallet, Dumontet, Litaudon, Rondeau, 2004). Mekanisme
molekular yang terjadi pada mangiferin sebagai xanthone alami adalah
memproteksi fungsi hati. Mangiferin mengandung antioksidan dan
antiapoptosis, yang dapat melindungi hati agar tidak kehilangan fungsinya
(Pal, Sunha, Sil, 2013).
3. Anti bakteri
Sebuah penelitian mengatakan bahwa alpha mangostin, yang diisolasi dari
batang Garcinia mangostana L., baik sendiri maupun dengan kombinasi
dengan gentamicin atau vancomiycin itu menjadi aktif untuk melawan
Staphylococcus aureus (MSRA) (Sakagami, Iinuma, Piyasena, Dharmaratne,
2005).
4. Anti kanker
Senyawa xanthone dilaporkan memiliki aktivitas farmakologis sebagai anti
kanker dan telah diteliti oleh beberapa penelitian, yaitu alpha mangostin,
dapat menghambat induksi apoptosis dan menghambat pertumbuhan sel
leukemia HL60 (Matsumoto, Akao, Kobayashi, Ohguchi, Ito, Tanaka,
2003). Penelitian lain terkait dengan kanker payudara juga mendapatkan
hasil positif, penggunaan kulit manggis dapat menormalkan fungsi sel yang
mengakibatkan mutase sel p 53 (Kurose, Shibata, Iinuma, Otsuki, 2012).
Penelitian juga menunjukan bahwa alpha mangostin dapat menurunkan sel
kanker prostat dengan dosis tertentu, penelitian dilakukan pada tikus yang
diimplan dengan sel 22 Rv 1, dan menunjukan bahwa alpha mangostin dapat
menurunkan pertumbuhan tumor bila dibandingkan dengan kontrol
(Johnson, Petiwala, Syed, Rasmussen, Adhanmi, Siddiqui, 2012).
5. Antihistamin
Dalam reaksi alergi, komponen utama yang mengambil peran penting adalah
sel mast, beserta mediator-mediator yang dilepaskannya yaitu histamine dan
serotonin. Alergi disebabkan oleh respon imunitas terhadap suatu antigen
ataupun allergen yang berinteraksi dengan limfosit B yang dapat
memproduksi immunoglobulin E (IgE). Imunoglobulin E yang diproduksi
mast. Setelah adanya interaksi kembali antara antigen-antibodi, akan
merangsang sel mast untuk melepaskan histamin ( Kresno, 2001).
Berhubungan dengan reaksi alergi atau pelepasan histamine tersebut,
Chairungsrilerd, Furukawa, Ohta, Nozoe, Ohizumi, pada tahun 1996a,
1996b, 1998, melakukan pengujian ekstrak methanol kulit buah manggis
terhadap kontraksi aorta dada kelinci terisolasi yang diinduksi oleh histamin
maupun serotonin. Dari hasil analisa komponen-komponen aktif dari fraksi
lanjutan hasil dari kromatogradi gel silica, mengindikasikan bahwa senyawa
aktifnya adalah alfa dan gamma mangostin. Alfa mangostin sendiri mampu
menunjukkan aktivitas penghambatan kontraksi trakea marmot terisolasi,
yang diinduksi simetidin, antagonis resesptor histmain H2. Namun, senyawa
tersebut tidak menunjukan aktivitas pada kontraksi yang diinduksi karbakol,
fenilefrin, dan KCL. Alfa mangostin juga mampu menghambat ikatan
mepiramin terhadap sel otot polos aorta tikus. Senyawa terakhir tersebut
merupakan antagonis spesifik bagi reseptor histamine H1. Dari analisa
kinetika ikatan mepiramin mengindikasikan bahwa alfa mangostin
menghambat secara kompetitif. Dari penelitian tersebut disimpulkan bahwa
alfa mangostin tersebut dikategorikan sebagai pengeblok reseptor
histaminergic khususnya H1, sedangkan gamma mangostin sebagai
pengeblik reseptor serotonergic khususnya 5- hidroksitriptamin 2A atau
5HT2A.
Telah disebutkan sebelumnya terkait dengan berbagai fungsi dari alpha
mangostin. Berkaitan dengan fakta bahwa alfa mangostin dapat menghambat
proses oksidasi lipoprotein densitas rendah (LDL) yang sangat berperan
dalam aterosklerosis (William, Ongsakul, Proudfoot, Croft, Beilin, 1995).
Sedangkan Mahaburasakam, Proudfoot, Taylor, Croft (2000) melaporkan
bahwa xanton terprenilasi juga dapat menghambat proses oksidasi dari LDL
tersebut. Penelitian lainnya, mangostin dilaporkan menghambat poten
terhadap HIV-1 protease (Chen, Wan, Loh, 1996). Sementara itu,
Gopalakrishnan, Banumathi, Suresh (1997) melaporkan bahwa senyawa
xanton mangostin dari kulit buah manggis mampu menghambat
pertumbuhan jamur patogenik : Fusarium oxysporum vasinfectum,
Alternaria tenuis, dan Dreschlera oryzae.
C. Kitin dan Kitosan
Kitin merupakan polisakarida alami nomor 2 di dunia setelah selulosa dan
terbuat dari β (1-4) yang terhubung dengan 2-acetamido-2 deoxy- β-D-glukosa
(N-acetylglucosamine). Biasanya dianggap sebagai derivate dari selulosa, meskipun
tidak muncul pada organisme yang menghasilkan selulosa. Strukturnya seperti
selulosa, tetapi mempunyai gugus asetamida (-NHCOCH3) pada posisi C-2. Kitin
diperkirakan diproduksi secara berkala sebanyak selulosa. Perkembangan fungsi dari
polisakarida mengandung nitrogen yang ditemukan di eksoskeleton. Limbah dari
polimer alami ini adalah sumber dari polusi di permukaan laut.
Derivat dari kitin dapat diklasifikasikan kedalam 2 kategori yaitu, pada
setiap kasus, grup N-asetil dibuang, dan gugus fungsi amino bereaksi dengan acyl
chlorides atau anhidrat untuk memberikan group NHCOR atau dimodifikasi dengan
aminasi reduktif menjadi NHCH2COOH. Reaksi tersebut yang membawa kitin atau
kitin yang belum terdeasetilasi sempurna, kitosan, sehingga menghasilkan polimer
yang mengandung 3 tipe unit monomer. Polyampholytes ini efektif untuk membuang
logam dari larutan (Kumar, Dutta, Tripathi, 2004).
Kitin biasanya digunakan untuk imobilisasi enzim dan seluruh sel, imobilasi
enzim digunakan untuk industru makanan seperti jus buah dan proses pembuatan
susu ketika α-dan β-amilase atau invertase ada didalamnya. Karena sifatnya yang
biodegradable, tidak toksik, inert, antibakteria, hidrofilik, gel-forming properties dan
afinitas terhadap protein tinggi, kirtin sering digunakan menjadi biosensors. Kitin
biasa digunakan untuk penanganan polusi industry yang sering terhadi (Rinaudo,
2006).
Kitosan didapat dari derivat kitin. Kitin biasanya didapatkan dari
eksoskeleton crustacea seperti kepiting dan udang. Dalam pembentukan kitosan, kitin
ini harus melewati proses deasetilasi terlebih dahulu. Kitosan ini ketika dilarutkan
cenderung membentuk lapisan film dan berserat, sehingga kitosan biasa dimanfaatkan
sebagai pembentuk basis gel, tetapi pH kitosan tidak larut dalam larutan netral atau
terprotonasi sehingga meningkatkan kelarutan kitosan dalam air. Kitosan juga
memiliki kelarutan yang baik dengan polimer lain dalam pembentukan kompleks atau
kelat (Niekraszewicz, 2005; Sarmento, 2012).
Pembentukan kitosan dari kitin terjadi penambahan gugus fungsi NH2 akibat
deasetilasi (Gambar 2). Semakin tinggi tingkat deasetilasinya, maka semakin murni
kitosan yang dihasilkan. Jadi sebenarnya kitin dan kitosan merupakan polimer yang
sama, namun yang membedakan adalah derajat deasetilasinya(DD). Secara umum,
jika molekul polimer memiliki lebih dari 50% N-asetilglukosamin maka disebut
dengan kitin, sedangkan jika unit N-glukosamin lebih dari 50% maka disebut dengan
kitosan (Gambar 3) (Liu, 2007)
Gambar 2. Struktur kimia dari kitin (Foudad,2008)
Meskipun kitosan tidak ada di mamalia, namun beberapa mammalian enzyme seperti
lisozim dapat menghidrolisis kitosan. Proses biodegradasi kitosan ini tergantung dari
2 faktor utama yaitu derajat deasetilasi kitosan dan jumlah N-asetilglukosamin.
Biodegradasi kitosan akan berkurang jika derajat deasetilasi lebih dari 70% dan
kitosan dengan distribusi N-asetilglukosamin acak menjadi kurang rentan terhadap
degradasi enzim lisozim dibandingan kitosan yang memiliki tiga blok
N-asetilglukosamin berurutan (Lee, Ha, dan Park 1995 ; Aiba, 1992).
Ada banyak binatang yang digunakan sebagai penghasil kitin (Tabel I).
Penghasil kitosan yang paling besar adalah udang dengan konsentrasi kitin sebesar
70% diikuti dengan kepiting yang mengandung 69%.
Tabel I. Sumber-sumber kitin ( Muzzarelli, 1977 ).
No Sumber Jumlah ( %)
1. Jamur / cendawan 5-20
2. Tulang cumi-cumi 3-20
3. Kalajengking 30
4. Laba-laba 38,5
5. Kecoa 35
6. Kumbang 37
7. Ulat sutra 44
8. Kepiting 69
Kitosan mempunyai sifat tidak berbau, berwarna putih seperti serbuk putih
cream. Pembentukan serat kitosan biasa terjadi selama proses presipitasi dan kitosan
dapat terlihat seperti kapas. bersifat hidrofilik, menahan air dalam strukturnya dan
membentuk gel secara spontan. Pembentukan gel berlangsung pada harga pH asam
dan sedikit asam, disebabkan sifat kationik kitosan. Gel kitosan terdegradasi secara
berangsur-angsur, sebagaimana halnya kitosan melarut (Muzzarelli, 1977).
Kitosan banyak digunakan dalam bidang kosmetik dan dengan pengawasan
digunakan dalam formulasi farmasi. Kecocokan dan performa dari kitosan sebagai
komponen dari formulasi farmasi sebagai penghantar obat telah diteliti pada banyak
percobaan. Kitosan telah diproses melalui beberapa bentuk sediaan farmasi termasuk
gel, film, tablet dan coating untung liposoma (APhA, 2006).
Serbuk kitosan adalah materi stabil yang dapat disimpan pada suhu ruangan
namun serbuk kitosan bersifat higroskopik setelah pengeringan. Kitosan seharunya
dapat disimpan pada tempat yang tertutup rapat pada tempat sejuk, dan kering. PhEur
2005 menspesifikasikan bahwa kitosan seharusnya disimpan pada suhu 2-80C.
Kitosan mempunyai sifat inkompatibilitas dengan agen oksidator kuat (APhA, 2006).
D. Pembuatan Kitin menjadi Kitosan
Selain kitin, di dalam eksoskeleton crustacean juga terdapat protein, material
anorganik terutama kalsium karbonat, pigmen dan sebagian kecil lemak. Secara
1. Deproteinisasi
Tahap awal dimulai dengan pemisahan protein dengan larutan basa, yang
disebut dengan tahap deproteinasi. Deproteinasi bertujuan untuk memisahkan protein
pada bahan dasar cangkang. Efektifitas prosesnya tergantung pada konsentrasi NaOH
yang digunakan.
2. Demineralisasi
Tahap kedua yaitu demineralisasi. Tahap demineralisasi bertujuan untuk
memisahkan mineral organic yang terikat pada bahan dasar, yatu CaCO3 sebagai
mineral utama dan Ca(PO4)2 dalam jumlah minor. Dalam proses demineralisasi
menggunakan larutan asam klorida encer.
3. Depigmentasi
Penghilangan zat-zat warna dilakukan pada waktu pencucian residu setelah
proses deproteinasi dan proses demineralisasi. Pada proses ini hasil dari proses
demineralisasi direaksikan lebih lanjut dengan menggunakan agensia pemutih atau
peroksida. Proses decolorisasi ini bertujuan untuk menghasilkan warna putih pada
kitin.
4. Deasetilasi
Transformasi kitin menjadi kitosan disebut sebagai tahap deasetilasi, yaitu
dengan memberikan perlakuan dengan basa berkonsentrasi tinggi. Rekasi deasetilasi
bertujuan untuk memutuskan gugus asetil yang terikat pada nitrogen dalam struktur
senyawa kitin untuk memperbesar presentase gugus amina pada kitosan (Indra dan
E. Karakterisasi Kitosan
Karakterisasi kitosan menggunakan analisis Gugus Fungsi dengan Fourier
Transford Spectm Infra Red Spectroscopy (FT-IR) yang pada dasarnya merupakan
gambaran dari pita absorpsi yang spesifik dari gugus fungsional yang mengalami
vibrasi karena pemberian energi. Analisis kualitatif dilakukan untuk mengetahui ada
atau tidaknya absorbs pada frekuensi tertentu merupakan penanda ada tidaknya gugus
fungsional tertentu. Penggunaan spektrofotometri infra merah pada bidang kimia
organik dilakukan pada daerah bilangan gelombang 650-4000 cm-1 (15.4-2.5 µm)
(Sastrohamidjojo,2001).
Evaluasi intensitas sinyal yang didapatkan didasarkan pada hokum Lambert
Beer, seperti yang dinyatakan oleh persamaan berikut :
� = �I� = Ɛ . .
E merupakan kerapatan optis atau absorbansi. I0 dan I adalah intensitas pada panjang
gelombang tertentu dari sinar terekstitasi dan intensitas sinar setelah melewati
sampel. Ɛ adalah koefisien molar ekstinksi, c adalah konsentrasi polimer, dan d
adalah ketebalan lapisan.
Nilai E dapat langsung diperoleh dari alat, namun demikian evaluasi polimer
membutuhkan pertimbangan lebih lanjut, pada umumnya banyak pita pada spectrum
harus dilakukan, dan intensitas sinyal yang disebabkan oleh absorbs tetangga dan
background harus dapat dipisahkan dari absorpsi pita yang dimaksud. Kemudian,
baik absorbansi pada serapan maksimal (Emax) maupun intensitas sinyal maksimum
(yang didapatkan dari integrasi seluruh sinyal) dapat digunakan untuk informasi
kuantitatif (Braun, Cherdon, Rehahn, Ritter, Voit, 2005).
Pada beberapa kasus, polimer kristalin akan menunjukan pita absorpsi pada
spectrum IR, misalnya pita “kristalin” plyethylene pada 730 cm-1, atau pita
“amorphous” polyethylene pada 1300 cm-1. Dengan adanya penentuan intensitas
pita-pita ini dapat digunakan sebagai acuan kemungkinan terjadinya perubahan
derajat kristalinitas sampel akibat pemanasan maupun perubahan kondisi sediaan
(Davis, 2004).
Gambar 4. Spektogram membrane kitosan (Anicuta, Dobre, Stroescu, Jipa, 2010).
Puncak (peak) absorpsi karakteristik kitosan terletak pada bilangan
gelombang 1559,17 cm-1, yang menunjukan adanya vibrasi stretching gugus amino
lainnya berada pada bilangan gelombang 3367,1 yang menunjukan vibrasi amina NH
simetrik 2927,41 cm-1 yang menunjukkan vibrasi C-H, dan dua puncak pada 896,73
cm-1 serta 115,19 cm-1 yang menunjukan keberadaan struktur sakarida kitosan
(Costa-Junior, Pereira, Mansur, 2009).
F. Luka Terbuka dan Uji Penyembuhan Luka
Luka terbuka adalah luka yang terjadi karena rusaknya jaringan kulit bagian
luar hingga terjadi pendarahan luar. Luka terbuka memungkinkan mikroorganisme
untuk masuk ke dalam bagian dalam kulit melalui luka ini. Luka Insisi merupakan
luka terbuka yang disebabkan karena pisau, gunting atau benda tajam lainnya yang
cukup dalam dan memiliki resiko pendarahan cukup tinggi (Grafft dan Sarff, 2012).
Penyembuhan luka merupakan suatu proses yang kompleks karena berbagai
kegiatan bioseluler dan biokimia terjadi secara berkesinambungan. Jenis
penyembuhan yang paling sederhana dapat terlihat pada insisi pembedahan yang tepi
lukanya dapat saling didekatkan untuk dimulainya proses penyembuhan.
Penyembuhan seperti ini yang disebut penyembuhan primer (healing by first
intention). Apabila luka yang terjadi cukup parah seperti adanya kerusakan epitel
yang menyebabkan kedua tepi luka berjauhan maka disebut penyembuhan sekunder
(healing by second intention atau penyembuhan dengan granulasi) (Price, Mc Carty,
1992). Berdasarkan perubahan morfologik, terdapat tiga fase persembuhan luka yaitu
Ketika suatu jaringan mengalami kerusakan, jaringan yang rusak tersebut
akan melakukan respon perbaikan diri. Sel endotel kapiler berproliferasi dan tumbuh
ke dalam daerah yang diperbaiki. Pembuluh vaskuler ini tersusun sebagai
lengkung-lengkung yang masuk ke dalam daerah yang mengalami kerusakan. Pada saat yang
bersamaan, fibroblast akan terangsang untuk membelah dirinya dan menghasilkan
kolagen. Fibroblast akan memerlukan serabut – serabut otot dan perlekatan pada
stroma serta sel yang berada didekatnya. Sel ini yang disebut dengan miofibroblast.
Campuran lengkung kapiler dan miofibroblast dikenal sebagai jaringan granulasi.
Cacat pada jaringan dapat berkurang hingga 80 % sebagai akibat dari pengerutan
miofibroblast dalam jaringan granulasi. Sel ini saling melekat satu dengan yang lain,
serta pada bahan dasar disekitarnya. Pada saat yang bersamaan diproduksi kolagen
sehingga terbentuk jaringan parut pada jaringan yang rusak (Underwood, 1994).
Uji penyembuhan luka dilakukan dengan cara membuat luka terbuka pada
hewan uji terlebih dahulu. Pembuatan luka dilakukan dengan scalpel atau gunting
untuk menghilangkan epidermis, dermis, dan lapisan subkutan termasuk lapisan
panniculus carnosus. Luka yang ditimbulkan cukup parah, sehingga model eksisional
ini dapat digunakan untuk mengamati pergerakan jaringan sentral pada proses
perbaikan, yang dimulai dengan pendarahan, reepitelisasi, pembentukan jaringan
granulam dan angiogenesis (Dipietro dan Burns, 2003)
Proses pengamatan penyembuhan luka dapat dilakukan dengan cara
makroskopis misalnya dengan melakukan pengamatan terhadap pengaruh sediaan
luka, warna luka, dan penyempitan luka (Anggraeni, 2008). Selain itu dapat
dilakukan analisis kuantitatif terhadap laju penyembuhan luka melalui metode
Morton, yang didasarkan pada perbedaan diameter dan luas luka pada hari pertama
dan hari pengamatan (Kusmiati, Rachmawati, Siregar, Nuswantara, Malik, 2006)
G. Proses Penyembuhan Luka
Wound healing atau penyembuhan luka merupakan proses yang kompleks
dan dinamis, dengan perubahan lingkungan luka dan dengan perubahan status
kesehatan dari suatu individu. Penelitian terkait dengan luka akut yang dilakukan
pada hewan selaku subjek penelitian terdiri dari 4 fase penyembuhan. Fase yang
terjadi pada penyembuhan luka yang pertama adalah hemostasis, pada fase ini
trombosit akan bekerja untuk melindungi pembuluh darah yang rusak, sebagai respon
untuk luka yang ada. Trombosit mengeluarkaan subtansi vasokontriksi untuk
mengawali proses ini, namun peran utama mereka adalah untuk membentuk clot yang
menutup pembuluh darah yang rusak (Martin, 1997).
Fase selanjutnya dari penyembuhan luka adalah inflamasi, dimana fase
inflamasi ini muncul saat fase yang hampir bersamaan dengan homeostasis. Fase ini
muncul pada beberapa menit setelah terluka hingga 24 jam dan bertahan selama 3
hari. Fase ini melibatkan respon seluler dan vaskuler. Pelepasan dari eksudat yang
kaya protein membuat vasodilatasi dan melepaskan serotonin dan histamin, sehingga
nekrosis yang susah ditembus oleh aksi enzimatis akan mengeluarkan pus atau nanah
(Aoyagi, Onishi, Machida, 2007).
Fase proliferasi dimulai kurang lebih 4 hari setelah luka, dan bertahan
selama 21 hari pada luka akut, bergantung pada ukuran dari luka dan kesehatan dari
pasien. Proliferasi dikarakterisasi dengan angiogenesis, deposisi kolagen, granulasi
dari pembentukan jaringan, kontraksi luka, dan epitelisasi. Secara klinis, proliferasi
ditinjau dari adanya pembentukan jaringan merah atau kolagen di luka yang termasuk
pergantian jaringan dari jaringan dermal dan jaringan subdermal untuk jaringan yang
lebih dalam. Sel yang bertugas untuk membentuk jaringan baru bernama sel
fibroblast, dimana sel tersebut mengekskresikan kolagen yang akan memicu
regenerasi sel. Fibroblast bertanggung jawab untuk kontraksi luka. Pada
penyembuhan luka, sel yang berada dibawah hormon pertumbuhan dibagi untuk
memproduksi sel baru yang akan bermigrasi ke tempat dimana mereka dibutuhkan
dibawah pengaruh dari sitokin. Setelah itu terjadi proses kesetimbangan antara MMPs
dan TIMPs sehingga terbentuk produksi net dari jaringan baru. Pada luka kronis,
sebaliknya, pembagian sel dan migrasi sel menurun, terjadi inflamasi sitokin yang
tinggi dan MMPs dan TIMPs serta hormone pertumbuhan menjadi sedikit. Sel
menjadi tidak responsif terhadap hormon pertumbuhan (Eccleston, 2007).
Fase selanjutnya setelah fase proliferasi adalah fase maturasi / fase
remodeling. Fase ini dimulai pada minggu ke-3 setelah perlukaan dan berakhir
terbentuknya jaringan baru menjadi jaringan penyembuhan yang kuat dan bermutu.
Fibroblas sudah mulai meninggalkan jaringan garunalasi, warna kemerahan dari
jaringan mulai berkurang karena pembuluh mulai regresi dan serat fibrin dari kolagen
bertambah banyak untuk memperkuat jaringan parut. Kekuatan dari ajringan parut
akan mencapai puncaknya pada minggu ke-10 setelah perlukaan. Sintesa kolagen
yang telah dimulai sejak fase proliferasi akan dilanjutkan pada fase maturasi. Kecuali
pembentukan kolagen juga akan terjadi pemecahan kolagen oleh enzim kolagenase.
Kolagen muda ( gelatinous collagen) yang terbentuk pada fase proliferasi akan
berubah menjadi kolagen yang lebih matang, yaitu lebih kuat dan struktur yang lebih
baik (proses re-modelling). Luka dikatakan sembuh jika terjadi kontinuitas lapisan
kulit dan kekuatan ajringan kulit mampu atau tidak mengganggu untuk melakukan
aktivitas yang normal. Meskipun proses penyembuhan luka sama bagi setiap
penderita, namun outcome atau hasil yang dicapai sangat tergantung dari kondisi
biologik masing-masing individu, lokasi serta luasnya luka (Cutting, White, 2002).
Menurut penelitian Gitarja dan Hardian (2008), sejumlah kondisi fisik
memang dapat mempengaruhi penyembuhan luka. Misalnya adanya sejumlah besar
lemak subkutan dan jaringan lemak (yang memiliki sedikit pembuluh darah). Pada
orang-orang yang gemuk penyembuhan luka lambat karena jaringan lemak lebih sulit
menyatu, lebih mudah infeksi, dan lama untuk sembuh. Jaringan lemak kekurangan
persediaan darah yang adekuat untuk menahan infeksi bakteri dan mengirimkan
nutrisi dan elemen-elemen seluler untuk penyembuhan. Apabila jaringan yang rusak
penyembuhan luka juga akan terlambat. Hal ini dikarenakan IMT (Indeks Masa
Tubuh) pasien bukan merupakan faktor utama yang mempengaruhi proses
penyembuhan luka post operasi SC tetapi hanya salah satu faktor yang dapat
mempengaruhi proses penyembuhan luka (Puspitasari, Ummah, Sumarsih, 2011).
H. Landasan Teori
Kitosan dapat dimanfaatkan di berbagai bidang biokimia, obat-obatan atau
farmakologi, pangan dan gizi, pertanian, mikrobiologi, penanganan air limbah,
industry-industri kertas, tekstil membrane atau film, kosmetik dan lain sebagainya
(Suhardi, 1992). Kitosan sangat berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan
antimikroba, karena mengandung enzyme lysosim dan gugus aminopolisakarida yang
dapat menghambat pertumbuhan mikroba dan efisiensi daya hambat kitosan terhadap
bakteri tergantung dari konsentrasi pelarut kitosan. Kemampuan kitosan dalam
menekan pertumbuhan bakteri disebabkan karena kitosan memiliki polikation
bermuatan positif yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri dan kapang
(Tanbury, Peter, Allan, 1984).
Kulit manggis yang dahulu hanya dibuang saja ternyata mengandung
beberapa senyawa yang memiliki aktivitas farmakologi sebagai antiinflamasi,
antihistamin, antibakteri, dan antijamur. Beberapa senyawa utama yang dilaporkan
memiliki aktivitas farmakologi seperti yang disebutkan diatas adalah senyawa
golongan xanton. Ho, Huang, Chen, 2002 melaporkan senyawa xanton yang diisolasi
Gel merupakan sediaan setengah padat yang terdiri dari suspensi yang dibuat
dari partikel organik dan anorganik. Gel dikelompokan ke dalam gel fase tunggal dan
fase ganda. Gel fase tunggal terdiri dari makromolekul organik yang tersebar dalam
suatu cairan sedemikian hingga tidak terlihat adanya ikatan antara molekul besar yang
terdispersi dan cairan. Gel fase tunggal dapat dibuat dari makromolekul sintetik
(misalnya karbomer) atau dari gom alam (seperti tragakan) (Sharma, 2008). Gel
segera mencair jika berkontak dengan kulit dan membentuk satu lapisan. Absorpsi
pada kulit lebih baik daripada krim. Gel juga baik dipakai pada lesi di kulit yang
berambut (Hamzah, 2007).
Kitosan yang dihasilkan dari kulit udang akan mempercepat proliferasi sel
kulit, kulit manggis akan memberikan senyawa antimikroba, gel sebagai bentuk
sediaan akan menjadi zat pembawa yang membantu proses absorbsi dalam kulit.
Kombinasi ini diharapkan membentuk suatu gel yang dapat digunakan untuk
mempercepat proses penyembuhan luka yang baik, dan mempunyai sifat antibakteri.
I. Hipotesis
Gel kitosan limbah kulit udang windu (Peneaus monodon) dengan penambahan
ekstrak kulit manggis sebagai material gel anti luka pada tikus jantan galur Wistar
memiliki karakteristik yang baik sebagai gel anti luka dan pemberian gel dengan lama
pemberian yang dilakukan dalam penelitian ini mampu meningkatkan proses
30
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian
Penelitian dengan judul “ Pengaruh Pemberian Gel Kitosan dari Kulit Udang
Windu (Peneaus monodon) dengan Penambahan Ekstrak Kulit Manggis sebagai
Penyembuh Luka pada Tikus Galur Wistar Jantan” merupakan jenis penelitian yang
bersifat eksperimental murni sederhana dengan rancangan acak lengkap pola searah.
B. Variabel Penelitian
Variabel dalam penelitian ini terbagi menjadi dua, yaitu variabel utama dan
variabel pengacau.
1. Variabel utama :
Variabel utama dalam penelitian ini meliputi
a. Variabel bebas : Konsentrasi ekstrak kulit manggis dalam gel.
b. Variabel tergantung : Kemampuan gel kitosan dengan ekstrak kulit
manggis dalam penyembuhan kulit yang terluka yang diamati secara
kualitatif dan kuantitatif, kualitas dari gel kitosan yang terbuat dari kulit
udang dan ekstrak kulit manggis.
2. Variabel pengacau :
Variabel pengacau dalam penelitian ini meliputi :
a. Variabel pengacau terkendali : tempat pengambilan limbah udang yang
uji, berat subjek hewan uji, tempat panen buah manggis, tempat ekstraksi
kulit buah manggis, umur tanaman, umur buah.
b. Variabel pengacau tidak terkendali : suhu, kelembapan, cuaca, cahaya
matahari, kondisi patologis dan fisiologis tikus.
C. Definisi Operasional
1. Kitosan yang diperoleh dari kulit udang windu adalah polisakarida alami yang
terdiri dari kopolimer glukosamin dan N – asetilglukosamin, dan dapat
diperoleh dari deasetilasi kitin.
2. Ekstrak kulit buah manggis yang didapat dari hasil ekstraksi diperoleh dari PT
Jamu Borobudur.
3. Gel adalah sediaan setengah padat yang terdiri dari suspense yang dibuat dari
partikel organik dan anorganik. Gel segera mencair jika berkontak dengan
kulit dan membentuk satu lapisan. Absorpsi pada kulit lebih baik daripada
krim. Gel juga baik dipakai pada lesi dikulit yang berambut.
4. Luka adalah bagian kulit yang jaringannya sobek dan terbuka karena adanya
pengaruh dari luar, baik tekanan, goresan, dan lain-lain. Luka dalam
penelitian ini merupakan luka full thickness yang berarti luka yang diperoleh
dengan proses pengambilan penuh pada bagian kulit mulai dari epidermis
sampai area dermis dengan cara menyobek area kulit dengan menggunakan
punch biopsy steril (diameter 0,6 cm) pada bagian punggung (dorsal) dari
5. Lama pemberian adalah lama pemberian gel anti luka pada luka terbuka tikus
dari hari pertama sampai hari ke tujuh.
6. Parameter penyembuhan luka diamati secara kualitatif ( keberadaan keropeng,
dan kemerahan daerah luka) dan secara kuantitatif (perubahan diameter
daerah luka).
7. Pus / nanah adalah eksudat yang terbentuk selama proses inflamasi
ditunjukkan dengan cairan berwarna putih kekuningan yang merupakan sisa –
sisa sel darah putih maupun hasil infeksi bakteri.
8. Keropeng adalah proses collting yang berupa jalinan fibrin dan trombosit pada
proses pembekuan darah yang telah selesai yang ditunjukan dengan adanya
kerak kering yang berwarna kecoklatan pada daerah luka.
9. Kemampuan gel adalah kemampuan gel kitosan dan ekstrak kulit manggis
dalam meningkatkan penyembuhan luka pada tingkat poliferasi.
10.Kualitas gel yang acceptable adalah gel dengan range pH 6,5-7,5, viskositas
2000-4000 cps, homogen, dan ukuran partikel zat aktif kecil sehingga tidak
terasa pada saat aplikasi.
D. Alat dan Bahan 1. Alat
Alat – alat yang digunakan pada penelitian ini, meliputi : seperangkat punch
biopsy, nampan Lionstar®, kertas penutup, alat-alat gelas, kertas
viscometer Rion vt 04 f, alat uji daya sebar, pH stick, mortir, stemper, mixer,
gelas plastik, spidol, penggaris.
2. Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi limbah kulit
udang yang didapatkan dari restoran seafood Sleman, Yogyakarta, ekstrak
kulit manggis, HCl 37% p.a, NaOH, aseton p.a, asam asetat, kupro sulfat
anhidrat, kalium iodide, iodium, asam sulfat, perak nitrat, aquadest, tikus
jantan galur Wistar (Laboratorium Imono Fakultas Farmasi Universitas Sanata
Dharma), ekstrak kulit manggis yang didapatkan dari PT Jamu Borobudur,
Semarang, Carbopol, TEA, gliserin, metil paraben.
E. Tata Cara Penelitian 1. Pemilihan bahan
Bahan yang dipilih adalah kulit udang dari satu rumah makan di
daerah Palagan Tentara Pelajar, Sleman Yogyakarta. Bahan ini diambil dalam
kurun waktu seminggu sekali. Waktu pengambilan bahan dilakukan pada
bulan Februari 2015.
2. Penyiapan bahan
Kulit udang yang diambil dari limbah warung maupun restoran
seafood , direbus, kemudian dicuci dengan air agar kotoran yang melekat
hilang, lalu dikeringkan dalam oven pada suhu 110-120oC selama kurang
lebih satu jam. Setelah kering kemudian dihancurkan menjadi serbuk dengan
sehingga diperoleh serbuk dengan ukuran partikel yang lebih kecil dari ukuran
ayakan. Hasil ayakan digunakan sebagai sampel.
3. Ekstraksi kitin dari kulit udang
a. Penghilangan mineral (demineralisasi)
Sebanyak 150 g serbuk kulit udang ditambahkan dengan 2,250 L HCl 1,5
M dengan perbandingan 1:15 (b/v) antara sampel dengan pelarut.
Campuran dipanaskan pada suhu 70- 80oC selama 4 jam sambil dilakukan
pengadukan pada 50 rpm kemudian disaring. Padatan yang diperoleh
dicuci dengan akuades untuk menghilangkan HCl yang tersisa. Filtrat
terakhir yang diperoleh diuji dengan larutan AgNO3, bila sudah tidak
terbentuk endapan putih maka sisa ion Cl yang terkandung sudah hilang.
Selanjutnya padatan dikeringkan pada oven dengan temperatur 70oC
selama 24 jam sehingga diperoleh serbuk kulit udang tanpa mineral yang
kemudian didinginkan dalam desikator. Langkah demineralisasi dari kulit
udang ini diulang sebanyak dua kali, yang satu digunakan pada tahap
optimasi konsentrasi NaOH dan yang satu lagi digunakan pada tahap
optimasi suhu pada proses deasetilasi (Weska dan Moura, 2006).
b. Deproteinase
Masing-masing serbuk kulit udang kering dimasukkan ke dalam gelas
perbandingan 1:10 (b/v) antara sampel dengan pelarut. Campuran tersebut
dipanaskan pada suhu 65-70oC selama 4 jam sambil dilakukan
pengadukan pada 50 rpm. Selanjutnya padatan disaring dan didinginkan
sehingga diperoleh khitin, yang kemudian dicuci dengan akuades sampai
pH netral. Filtrat yang diperoleh diuji dengan pereaksi biuret, bila filtrat
berubah menjadi biru berarti protein yang terkandung sudah hilang. Khitin
yang sudah dicuci ditambahkan etanol 70% untuk melarutkan khitosan
terlarut sebanyak 100 mL dan dilanjutkan dengan penyaringan, pencucian
kembali dengan akuades panas dan aseton untuk menghilangkan warna
sebanyak dua kali masing- masing 100 mL, lalu dikeringkan pada suhu
80oC selama 24 jam kemudian didinginkan dalam desikator. Adanya
khitin dapat dideteksi dengan reaksi warna Van Wesslink. Pada cara ini,
khitin direaksikan dengan larutan I2-KI 1% yang memberikan warna
coklat, kemudian jika ditambahkan H2SO4 1 M berubah menjadi violet,
ini menunjukkan reaksi positif adanya khitin (Weska dan Moura,2006).
c. Deasetilasi kitin menjadi kitosan
Kitin hasil deproteinisasi direndam dalam larutan NaOH denggan
konsentrasi NaOH 5 % sedangkan suhu dan waktu reaksi dibuat konstan
yaitu 120oC selama 4 jam.
Serbuk kitosan yang telah jadi di campur dengan carbopol sebagai
basis gel.
Formulasi dalam 100 gram gel :
R/ Carbopol 0,75 g
Metil paraben 0,02 g
Gliserin 2,0 g
TEA 2,0 g
Aquadest ad sampai 100 g
Formulasi gel yang akan dibuat pada penelitian ini diatur seperti tabel
dibawah ini.
Tabel II. Formulasi gel pada penelitian
5. Karakterisasi gel kombinasi kitosan dan ekstrak kulit manggis dari kulit udang
Gel kitosan serta gel kombinasi kitosan dan ekstrak kulit manggis
dengan berbagai konsentrasi yang telah jadi dan dapat digunakan diuji
karakterisasinya menggunakan uji pengamatan secara organoleptis (terkait
dengan warna, bau, dan hasil aplikasi di kulit), uji viskositas, uji pH dan uji
daya sebar dari gel.
Pengamatan secara organoleptis yang dilakukan adalah pengamatan
pada gel yang hanya menggunakan mata tanpa alat bantu. Parameter yang
dinilai dari uji organoleptis adalah warna, bau, dan aplikasi gel pada kulit.
Pengukuran viskositas dilakukan dengan menempatkan sampel dalam
viskometer Rion vt 04 f hingga spindel terendam. Jarum spindle atau nomor
rotor yang digunakan adalah nomor rotor 2. Rotor yang dipilih adalah rotor
nomor 2 dikarenakan besaran viskositas yang diberikan oleh gel adalah
berkisar di atas 200 dpas. Viskometer Rion vt 04f dijalankan, kemudian
viskositas dari gel dapat dibaca dengan menunggu hasil pembacaan stabil.
Pengukuran pH gel dilakukan dengan menggunakan pH universal.
Pengamatan dilakukan dengan mengambil gel yang akan diuji sebanyak 1
gram kemudian pH universal dimasukan kedalam gel hingga semua kolom
warna pH terbasahi. pH universal yang telah terbasahi dibandingan dengan
Pengukuran daya sebar dilakukan dengan cara mengambil sebanyak 1
gram sediaaan gel dan diletakkan dengan hati-hati di atas kaca nulat
berdiameter 10 cm. Selanjutnya ditutup dengan kaca transparan dan diberikan
pemberat diatasnya dari bobot 0 gram hingga bobot mencapai 200 gram,
kemudian diukur diameter yang terbentuk setelah 1 menit.
6. Sterilisasi produk
Sterilisasi produk gel tidak dilakukan secara langsung mensterilkan gel
yang telah jadi, namun dengan cara mensterilkan semua peralatan yang akan
digunakan untuk membuat gel. Sterilisasi dilakukan dengan cara mencelupkan
semua alat yang akan digunakan kedalam alkohol.
7. Pengujian gel kitosan dan ekstrak kulit manggis pada hewan uji
Tujuh ekor hewan uji menjadi kelompok perlakukan gel kitosan dari
limbah kulit udang dengan konsentrasi 2% ditambah dengan penambahan
ekstrak kulit manggis dengan konsentrasi 1, 2 dan 3%. Kemudian pada
tiap-tiap hewan uji dibuat luka pada bagian punggung yang digunakan dalam
pengamatan perlakuan. Dibuat tujuh luka pada punggung, yaitu kontrol tanpa
perlakuan, kontrol positif, kontrol negatif, perlakuan gel dengan ekstrak kulit
manggis dengan tiga konsentrasi berbeda (Gambar 5). Dengan demikian
