Belajar Polisakarida Alami Kitosan

Belajar Polisakarida Alami Kitosan – Kitosan merupakan polisakarida alami yang terdiri dari kopolimer glukosamin dan N- asetilglukosamin, dan dapat diperoleh dari deasetilasi kitin. Kitin biopolimer alami terbesar kedua yang dapat ditemukan di alam setelah selulosa. Kitin dapat diperoleh dari arthopoda, jamur dan ragi. Tetapi sumber komersial yang penting adalah eksoskeleton dari kepiting.

Kitosan termasuk polisakarida yang bersifat basa, berbentuk lapisan tipis seperti film, berwarna putih atau kuning, dan tidak berbau. Kitosan merupakan senyawa yang tidak larut dalam air dan larutan basa kuat, sedikit larut dalam HCl dan HNO3 dan tidak larut dalam H2SO4. Pelarut kitosan yang paling baik adalah asam asetat.

Struktur kitosan mirip dengan kitin, hanya saja gugus asetilnya dihilangkan menggunakan basa kuat. Sifat-sifat kitosan dihubungkan dengan adanya gugus amina, gugus hidroksi primer dan hidroksi sekunder, yang menyebabkan kereaktifan kimianya lebih tinggi dibandingkan kitin. Gugus-gugus fungsi tersebut menyebabkan kitosan dapat berinteraksi dengan zat-zat organik seperti protein, sehingga kitosan relatif banyak digunakan pada berbagai bidang industri terapan dan kesehatan. Selain itu, kitosan dapat dimodifikasi strukturnya melalui gugus-gugus fungsi tersebut.

Berikut Gambar Struktur kitosan

 

amobilisasi enzim

Kitosan adalah suatu senyawa yang memiliki rantai linear dari D-Glukosamin dan N-Asil D-Glukosamin yang terangkai pada posisi β (1-4). Kitosan dihasilkan dari deasetilasi kitin. Bentuk kitosan yang tidak larut dalam air akan membentuk polielektronik dengan anion polielektronik. Kitosan telah digunakan dalam bidang biomedikal dan farmasi karena kitosan bersifat biokompatibel, biodegradasi dan tidak beracun.

Sifat basa ini menjadikan kitosan memiliki sifat sebagai berikut :

  1. Dapat larut dalam media asam encer membentuk larutan yang kental sehingga dapat digunakan dalam pembuatan gel. Dalam beberapa variasi konfigurasi seperti butiran, membran, pelapis kapsul, serat dan spons.
  2. Membentuk kompleks yang tidak larut dengan air dengan polianion yang dapat juga digunakan untuk pembuatan butiran gel, kapsul dan membran.
  3. Dapat digunakan sebagai pengkelat ion logam berat dimana gelnya menyediakan sistem reproduksi terhadap efek dekstruksi dari ion.

Transformasi kitin menjadi kitosan disebut tahap deasetilasi, yaitu dengan memberikan perlakuan dengan basa berkonsentrasi tinggi. Reaksi deasetilasi bertujuan untuk memutuskan gugus asetil yang terikat pada nitrogen dalam struktur senyawa kitin untuk memperbesar persentase gugus amina pada kitosan.

Proses deasetilasi dengan menggunakan alkali pada suhu tinggi akan menyebabkan terlepasnya gugus asetil (CH3CHO-) dari molekul kitin. Gugus amida pada kitin akan berikatan dengan gugus hidrogen yang bermuatan positif sehingga membentuk gugus amina bebas –NH2. Gugus amina bebas –NH2 pada kitosan dapat mengadsorbsi ion lain dengan membentuk senyawa kompleks.

Penelitian penggunaan kitosan sebagai matriks penyangga dalam amobilisasi enzim telah banyak dilakukan, diantaranya yaitu pemanfaatan kitosan dari cangkang udang sebagai matriks penyangga pada amobilisasi enzim protease.

Reaksi Pengikatan Silang Kitosan-Tripolifosfat

Natrium Tripolifosfat adalah garam natrium dari polifosfat penta-anion yang berwujud bubuk putih dan merupakan konjugat basa asam trifosfat. Natrium Tripolifosfat memiliki rumus Na5P3O10 dan berat molekul 367,864 g/mol. diproduksi dalam skala besar sebagai komponen dari berbagai produk industri, terutama deterjen. Memiliki kelarutan dalam air 14,5 g/mL (25 °C), titik didih 622 °C dan densitas 2,52 g/cm3.

Struktur Tripolifosfat :

Mengenal Jenis Bakteri Amilolitik

Metode crosslinking melibatkan proses sambung silang antara polielektrolit dengan adanya pasangan ion multivalennya. Tripolifosfat merupakan multivalent anion nontoksis yang dapat membentuk gel dengan reaksi sambung silang ionik antara gugus anion dari tripolifosfat dengan gugus amin bebas bermuatan positif dari kitosan.

Kitosan memiliki kemampuan untuk membentuk gel secara spontan setelah kontak dengan polianion multivalent sehingga membentuk inter- dan intramolekul multi ion dengan polianion tersebut. Penambahan tripolifosfat pada kitosan menyebabkan terbentuk manik-manik yang berpori. Dari beberapa polianion yang diteliti, tripolifosfat (TPP) merupakan yang paling populer karena sifatnya yang tidak beracun dan memiliki kemampuan membentuk gel dengan cepat.

Kitosan-tripolifosfat adalah senyawa turunan kitosan yang dihasilkan dari proses sambung silang ionik kitosan dengan senyawa tripolifosfat. Proses modifikasi dengan natrium tripolifosfat bergantung pada beberapa faktor, yaitu konsentrasi kitosan, pH dari natrium tripolifosfat dan waktu terjadi sambung silang. Kitosan dengan pKa 6,5 merupakan polikationik, ketika dilarutkan dalam asam, amin bebas dari kitosan akan terprotonasi menghasilkan –NH3+. Natrium tripolifosfat (Na5P3O10) ketika dilarutkan dalam air akan menghasilkan ion hidroksil dan ion tripolifosfat. Ion tersebut dapat bergabung dengan struktur dari kitosan.

Derajat ikat silang kitosan dengan natrium tripolifosfat dipengaruhi oleh keberadaan sisi kationik dan senyawa anionik sehingga pH dari natrium tripolifosfat memiliki peran penting selama proses taut silang. Pada pH 3 hanya dihasilkan ion tripolifosfat yang akan berinteraksi dengan –NH3+ dari kitosan sehinggapada kondisi tersebut didapatkan kitosan-TPP yang didominasi oleh interaksi ionik. Pada pH 9, dihasilkan ion hidroksil dan tripolifosfat. Kedua ion tersebut berkompetisi untuk berinteraksi dengan –NH3+. Pada kondisi tersebut, taut silang kitosan didominasi oleh deprotonasi oleh ion hidroksil.

Berkomentarlah dengan bijak,,No Spam !