Abad ke-21 merupakan era daur ulang terhadap sumber daya dan energi menuju emisi nol dan produktifitas tinggi melalui pemanfaatan sumber daya alam alternatif yang lebih ekonomis, ramah lingkungan dan sustainable. Udang adalah komoditas andalan dari sektor perikanan yang umumnya diekspor dalam bentuk beku. Potensi produksi udang di Indonesia dari tahun ke tahun terus meningkat. Selama ini potensi udang Indonesia rata-rata meningkat sebesar 7,4 % per tahun. Data tahun 2001, potensi udang nasional mencapai 633.681 ton. Apabila asumsi laju peningkatan tersebut tetap maka pada tahun 2004 potensi udang diperkirakan sebesar 785.025 ton. Dari proses pembekuan udang untuk ekspor, 60 – 70 % dari  berat total udang menjadi limbah (kulit udang) sehingga   diperkirakan   akan   dihasilkan   limbah   udang   sebesar   510.266   ton.   Kulit   udang mengandung zat khitin sekitar 99,1 %. Jika diproses lebih lanjut dengan melalui beberapa tahap, akan dihasilkan khitosan. Khitosan memiliki sifat larut dalam suatu larutan asam  organik, tetapi tidak larut dalam pelarut organik lainnya seperti dimetil sulfoksida dan juga tidak larut pada pH 6,5. Sedangkan pelarut khitosan yang baik adalah asam asetat (Prasetyo, 2004).

Limbah kulit udang yang dihasilkan dari proses pembekuan udang,  pengalengan udang dan pengolahan kerupuk udang sangat besar sehingga jumlah bagian yang terbuang dan menjadi limbah  dari  usaha  pengolahan  udang   tersebut  sangat  tinggi.  Limbah  udang  mengandung konstituen utama yang terdiri atas protein, kalsium karbonat, khitin, pigmen dan abu. Kulit udang yang mengandung khitin dan khitosan merupakan limbah yang mudah didapat dan tersedia dalam jumlah  yang  banyak,  yang  selama  ini  belum  dimanfaatkan  secara  optimal  (Marganof,  2003). Meningkatnya jumlah limbah udang masih merupakan masalah serius yang perlu dicarikan upaya

 

 

 

 

pemanfaatannya khususnya di Indonesia. Hal ini bukan saja memberikan nilai tambah pada usaha pengolahan udang tetapi juga dapat menanggulangi masalah pencemaran lingkungan hidup yang ditimbulkan, terutama masalah bau yang dikeluarkan serta estetika lingkungan yang kurang bagus (Manjang, 1993).

Di  berbagai  negara  maju  seperti  Amerika  Serikat  dan  Jepang,  limbah  udang  telah dimanfaatkan di dalam industri sebagai bahan dasar pembuatan  khitin dan khitosan. Khitin dan khitosan serta turunannya memiliki sifat sebagai bahan pengemulsi koagulasi dan penebal emulsi. Manfaatnya  di  berbagai   industri   modern  banyak  sekali  seperti  industri  farmasi,  biokimia, bioteknologi, biomedikal, pangan, kertas, tekstil, pertanian dan kesehatan (Lang, 1995).

Khitosan merupakan senyawa yang tidak larut dalam air, larutan basa kuat, sedikit larut dalam HCl dan HNO3, dan H3PO4, dan tidak larut dalam H2SO4. Khitosan tidak beracun, mudah mengalami biodegradasi dan bersifat polielektrolitik  (Hirano, 1986). Disamping itu khitosan dapat dengan mudah berinteraksi dengan zat-zat organik lainnya seperti protein dan lemak. Oleh karena itu, khitosan banyak  digunakan pada berbagai bidang industri terapan dan induistri farmasi dan kesehatan (Muzzarelli, 1986).

Sebagian besar limbah udang berasal dari kulit, kepala, dan ekornya. Fungsi kulit udang tersebut pada hewan udang (hewan golongan invertebrata)  yaitu sebagai pelindung (Neely dan Wiliam, 1969). Kulit udang mengandung protein (25-40 %), kalsium karbonat (45-50 %), dan khitin (15-20  %),  tetapi  besarnya  kandungan  komponen  tersebut  tergantung  pada  jenis  udangnya. Adapun kulit kepiting mengandung protein (15,60-23,90 %), kalsium karbonat  (53,70–78,40 %), dan khitin (18,70-32,20 %), hal ini juga tergantung pada jenis  kepiting dan tempat hidupnya. Kandungan khitin dalam kulit udang lebih sedikit dari kandungan kulit kepiting, tetapi kulit udang lebih mudah didapat dan tersedia dalam jumlah yang banyak sebagai limbah (Focher et al., 1992).

Dalam proses isolasi khitin dan khitosan terdapat faktor-faktor yang mempengaruhi proses isolasi khitin dan khitosan dari bahan baku rajungan menggunakan metode enzimatik khususnya pada tahap deproteinisasi. Faktor-faktor tersebut berupa konsentrasi enzim, pH dan suhu proses. Perlakuan terbaik pada penelitian tahap I adalah konsentrasi enzim 3 % yang memiliki parameter kadar protein 29,5 %  dan rendemen 14,15 %. Sedangkan  kombinasi  perlakuan terbaik pada

penelitian tahap II dihasilkan pada perlakuan pH 7,0 dan suhu 60 oC  yang  memiliki parameter

sebagai berikut : kadar air 1,76 %, kadar abu 0,21 %, viskositas 64,50 cps, kadar protein 13,88 %, derajat deasetilasi 7,69 % dan rendemen 15,13 %. Hasil penelitian terbaik dimanfaatkan sebagai bahan  pengkoagulasi  limbah  cair  precooking  tuna  kaleng.  Adapun  komposisi  koagulan  yang dihasilkan  adalah  kadar  air  17,25 %, kadar lemak  2,54 %, kadar  protein 69,90 % dan hasil koagulan 8,26 % (Hartati et al., 2002).

Isolasi khitin dari limbah kulit udang dilakukan secara bertahap yaitu  tahap pemisahan protein (deproteinasi) dengan larutan basa, demineralisasi,  tahap pemutihan (bleaching) dengan aseton dan natrium hipoklorit. Adapun transformasi khitin menjadi khitosan dilakukan dengan tahap deasetilasi dengan  basa berkonsentrasi tinggi (Ferrer et al., 1996 ; Arreneuz, 1996, dan Fahmi,

1997).

Khitosan mudah mengalami degradasi secara biologis, tidak beracun  dan  merupakan flokulan, koagulan yang baik serta pengkelat logam. Khitosan  telah digunakan bersama-sama

 

 

 

 

dengan  bahan-bahan  polimer  perdagangan  PA  322  dan  PN  161,  serta   diperoleh  bahwa penambahan  1  %  larutan  khitosan  dan  polimer  tersebut  ternyata  mempengaruhi  penurunan kekeruhan,   bentuk   padatan   sementara   (suspended   solid),   COD,   dan   kandungan   khrom. Penggunaan 1 % larutan dalam waktu penyelesaian 90 menit memberikan hasil yang terbaik, yaitu mengurangi 98,8 % kekeruhan dan 97,9 % bentuk padatan, 84 % COD, serta 100 % kandungan khrom (Hartanto et al., 2003).

Khitosan  telah  banyak  digunakan  dalam  bidang  farmasi  dan  kesehatan,  antara  lain sebagai antidiabetes mellitus, antihiperlipidemia, antijamur, bahan baku teknologi farmasi. Sebagai antimikrobia khitin dan khitosan sudah dilakukan oleh Okawa et al., (2003) bahwa pemberian khitin, khitosan dan N-acetyl chitohexaose dapat mencegah terjadinya infeksi pada mencit karena infeksi jamur Candida albicans. Selain itu telah terbukti bahwa pada tingkat in vivo khitin, khitosan dan N- acetyl chitohexaose dapat digunakan sebagai pencegahan  infeksi  akibat bakteri Pseudomonas aeruginosa dan Listeria monocytogenes yang diinfeksikan pada mencit (Okawa et al., 2003).

Seo et al. (2003) menunjukkan bahwa khitosan pada tingkat seluler yaitu cytokines dapat menghambat  NF-kB  pada  proses  inflamasi  yang  disebabkan  oleh  hipoksia.  Selain  itu,  sifat imunoprotektif  khitosan  juga  mempunyai   khasiat   sebagai  antiinflamasi  dengan  mekanisme penghambatan pada cytokines pada sel HMC-1 (Choi et al., 2004). Efek ini juga didukung dengan penelitian Fukada et al. (1991), bahwa sifat antioksidan dari khitosan akan menghambat oksidasi lebih lanjut lipid menjadi kholesterol di dalam darah dan empedu. Dengan demikian, akan dapat dibuktikan bahwa efek sebagai antimikrobia dalam hal ini jamur dan bakteri epidermidis kulit akan membantu dalam proses penyembuhan penyakit akibat ketombe.

Khitosan dapat dihasilkan dari limbah kulit udang yang banyak tersedia  di Indonesia melalui beberapa proses, yaitu demineralisasi dan deproteinisasi  kulit udang serta deasetilisasi khitin  menjadi  khitosan.  Tsai  et  al.  (1999)  menyatakan  bahwa  aktivitas  antimikrobia  khitosan dipengaruhi oleh derajat  deasetilasi (DD). Semakin tinggi niai DD, semakin tinggi pula aktivitas antimikrobia khitosan. Mekanisme khitosan sebagai antifungi yaitu adanya ikatan antara polikation pada  khitosan  dengan  anion  pada  permukaan  bakteri   sehingga  mengganggu  permeabilitas membran.