Aktivitas Kitinase dan Sifat Antijamur Actinomycetes, Serratia

2 Tinjauan Pustaka
2.1 Jamur
Jamur adalah kerajaan dari sekelompok besar makhluk hidup. Jamur tergolong eukariotik
heterotrof, yaitu organisme yang mencerna makanannya di luar tubuh lalu menyerap molekul
nutrisi ke dalam sel-selnya. Jamur memiliki bermacam-macam bentuk. Orang awam
mengenal sebagian besar anggota jamur berdasarkan bentuknya, yaitu sebagai jamur atau
kapang. Kerajaan jamur dibagi menjadi beberapa divisi, yaitu: Chytridiomycota,
Deuteromycota, Zygomycota, Glomeromycota, Ascomycota, dan Basidiomycota1.
Kesulitan mengenali jamur disebabkan adanya pergiliran keturunan. jamur memiliki
penampilan yang sama sekali berbeda pada tiap pergiliran keturunannya. jamur
memperbanyak diri secara seksual dan aseksual. Perbanyakan seksual dengan cara :dua hifa
dari jamur berbeda melebur lalu membentuk zigot lalu zigot tumbuh menjadi tubuh buah,
sedangkan perbanyakan aseksual dengan cara : membentuk spora, bertunas atau fragmentasi
hifa.
Jamur memiliki kotak spora yang disebut sporangium. Di dalam sporangium terdapat spora.
Contoh jamur yang membentuk spora adalah Rhizopus. Contoh jamur yang membentuk
tunas adalah Saccharomyces. Hifa jamur dapat terputus dan setiap fragmen dapat tumbuh
menjadi tubuh buah. Ilmu yang mempelajari fungi disebut mikologi (dari akar kata Yunani
μυκες, "lendir", dan λογοσ, "pengetahuan", "lambang").
Jamur dulu dikelompokkan sebagai tumbuhan. Dalam perkembangannya, jamur dipisahkan
dari tumbuhan karena terlalu banyak perbedaannya. Jamur bukan autotrof seperti tumbuhan
melainkan heterotrof sehingga lebih dekat jika dikelompokkan bersama hewan. Usaha
menyatukan jamur dengan hewan pada golongan yang sama juga gagal karena jamur
mencerna makanannya di luar tubuh (eksternal), tidak seperti hewan yang mencerna secara
internal. Selain itu, sel-sel jamur memiliki dinding sel yang tersusun dari kitin9, tidak seperti
sel hewan yang terdiri atas lipid dan karbohoidrat.
2.2 Berbagai Penyakit Akibat Jamur
Jamur dapat menyebabkan berbagai penyakit pada manusia, hewan dan tumbuhan. Dalam
mikologi seringkali ditemukan dua atau lebih spesies jamur terkorelasi pada satu jenis
penyakit pada makhluk hidup. Oleh karena itu sejak ditemukan jamur selalu dikaitkan pada
penyakit. Pada manusia jamur dapat menyebabkan:
1.
Aspergillosis, yaitu infeksi oleh jamur anggota genus Aspergillus. Infeksi ini dapat
menimbulkan penyakit-penyakit seperti pulmonary aspergillosis, CNS aspergillosis,
sinonasal
aspergillosis,
osteomyelitis,
endophthalmitis,
endocarditis,
renal
abscesses, cutaneous, otomycosis, exogenous endophthalmitis, allergic fungal
sinusitis, urinary tract fungus balls1.
2.
Blastomycosis, yaitu infeksi oleh jamur dimorfik Blastomyces dermatitidis. Penyakit
ini biasa disebut Chicago disease, gilchrist's disease, North American blastomycosis
sesuai tempat endemiknya. Kebanyakan kasus blastomycosis ditemukan pada
jaringan tubuh tertentu seperti paru-paru, kulit, tulang, dan saluran genital serta urin.
Gejala yang nampak pada penderita bisa berupa bronchogenic carcinoma dan
tuberkulosis1.
3.
Candidiasis, yaitu infeksi jamur spesies Candida. Akibatnya dapat terjadi infeksi
dinding mukosa, yaitu bagian tubuh yang canderung lembab. Contoh penyakit yang
disebabkan
candidiasis
adalah
oropharyngeal
candidiasis
dan
candida
vulvovaginitis. Candida sp. merupakan jamur yang tergolong penyebab utama
kematian pada penderita HIV AIDS karena oropharyngeal candidiasis1.
4.
Coccidioidomycosis atau San Joaquin Valley fever. Penyebab penyakit ini adalah
jamur dimorfik Coccidioides immitis. Penyakit yang seringkali ditemukan di benua
Amerika bagian tengah dan selatan ini umumnya ditemukan di daerah yang gersang
dan kering. Para penderita coccidioidomycosis biasanya terinfeksi karena menghirup
udara yang membawa spora arthriconidia. Dalam paru-paru spora ini akan berubah
bentuk menjadi seperti bola dan menyebabkan gangguan kronik pada pernapasan.
Selain pada paru-paru, infeksi sejenis dapat pula menyebabkan radang selaput otak
atau sumsum tulang belakang1.
5.
Cryptococcosis yang disebut juga torulosis atau European blastomycosis. Infeksi
disebabkan ragi berbentuk kapsul bernama Cryptococcus neoformans. Jenis jamur
ini dapat ditemukan dimana-mana. Infeksi umumnya menyerang paru-paru lebih
dahulu baru kemudian menyebar ke seluruh tubuh. Penyakit ini rentan terhadap
tubuh seseorang yang mengalami gangguan pada sistem kekebalan tubuhnya. Infeksi
awal pada paru-paru belum memperlihatkan tanda-tanda kronis ataupun berbahaya.
Namun bila sudah mencapai infeksi pada selaput otak penyakit yang dapat bermuara
di saluran prostat ini sangat mematikan1.
6.
Histoplasmosis. Infeksi jenis ini dikelompokkan menjadi dua jenis. Yang pertama
disebabkan oleh jamur Histoplasma capsulatum, gejala yang nampak adalah
gangguan pada paru-paru. Yang kedua disebabkan oleh jamur Histoplasma duboisii,
gejala yang nampak adalah penyakit pada kulit dan tulang1.
5
7.
Paracoccidioidomycosis. Pertama kali ditemukan di daerah Argentina hingga
Meksiko. Infeksi disebabkan jamur Paracoccidioides brasiliensis. Awalnya jamur
jenis ini akan berada dalam keadaan tidak aktif pada kelenjar limfa, namun lama
kelamaan akan menyebabkan gangguan pada sistem imun tubuh. Risiko terkena
penyakit ini bagi kaum pria adalah lima belas kali lebih besar dibandingkan wanita.
Umumnya gejala baru muncul seperti borok pada mulut orang dewasa (di atas 30
tahun) kemudian diikuti luka pada permukaan kulit tubuh, lymphadenopathy,
dysphagia, dan suara yang menjadi parau. Pada stadium akhir akan terjadi gejala
seperti tuberkulosis paru-paru, demam terus-menerus, menurunnya berat badan
secara drastis, dan batuk berdarah1.
8.
Zygomycosis, yang dapat diartikan sebagai serangan terhadap pembuluh darah oleh
jenis jamur Zygomycetes. Spesies yang menyebabkan penyakit ini di antaranya
Absidia corymbifera, Rhizomucor pusillus, dan Rhizopus arrhizus. Penyakit yang
dapat mematikan hanya dalam beberapa hari ini biasanya ditemukan pada penderita
leukimia, AIDS, acidotic diabetics, luka bakar dan malnutrisi. Infeksi dapat
menyerang paru-paru, saluran gastrointestinal dan kulit1.
Pada hewan, jamur dapat menyebabkan Cryptococcosis. Penyebabnya adalah jamur yang
sama pada manusia. jamur dapat menginfeksi baik vertebrata maupun invertebrata, meskipun
yang umum terjadi adalah infeksi pada kelompok vertebrata. Penyakit yang pertama kali
ditemukan pada hewan terkait jamur adalah infeksi Beauvera bassiana terhadap ulat sutra di
Cina. Kerusakan besar pada industri ini terjadi karena infeksi pada hewan umumnya merusak
seluruh bagian tubuhnya. Berbeda pada manusia, infeksi biasanya hanya terjadi pada bagian
tubuh tertentu walaupun pada akhirnya dapat menyebar1.
Tidak semua jamur yang patogen terhadap manusia berbahaya bagi hewan. Contohnya
Microsporum gallinae yang dapat menyebabkan infeksi pada ayam. Sedangkan pada
manusia jamur ini tidak berbahaya. Namun ada pula jamur yang patogen baik bagi manusia
maupun hewan, contohnya Microsporum canis, jamur penyebab ringworm1.
Infeksi jamur juga dapat menyerang tanaman. Phytopathology mengungkapkan korelasi yang
rumit dalam interaksi tanaman dan jamur. Untuk mempelajarinya dibutuhkan dua sudut
pandang yaitu dari sudut jamur dan tanaman itu sendiri. Interaksi jamur dan tanaman yang
merugikan dapat pula dipengaruhi faktor lingkungan dan perlakuan yang diberikan oleh
manusia. Salah satu contoh infeksi jamur pada tanaman adalah Ophiostoma ulmi yang
menyebabkan penyakit Dutch elm.
6
2.3 Candida albicans
Candida albicans ditemukan tahun 1923 oleh Robin Berkhout dalam dua bentuk, oval dan
sel tunggal bulat. Oleh karena itu Candida albicans disebut jamur dimorfik. Tidak seperti
kebanyakan jamur, Candida albicans membentuk miselia. Pada suhu kamar jamur jenis ini
menyukai bentuk sel tunggal, berwarna putih kekuningan dan lembut, namun pada keadaan
tertentu setelah inkubasi lebih dari 72 jam dapat tumbuh menjadi hifa. Bentuk ragi sel
tunggal Candida berdiameter 10-12 mikrometer.
Sebenarnya dalam tubuh manusia normal ditemukan Candida di mulut dan organ genitalnya.
Hanya jika Candida albicans tumbuh tidak terkendali maka dapat timbul Candida vaginitis,
diare, konstipasi, alergi saluran pernapasan, siklus menstruasi abnormal, sakit kepala,
depresi, kegelisahan dan radang selaput lendir (rhinitis). Candida menyebabkan infeksi pada
kulit dan jaringan mukosa. Namun pada kasus imunodefisiensi, Candida dapat menyebabkan
pneumonia, septisema, infeksi kornea dan kulit serta endokarditis1.
Selain di laboratorium, Candida juga mengkontaminasi industri
makanan yang diolah
melalui proses fermentasi seperti anggur dan cuka. Karena cuka digunakan sebagai
preservatif untuk mustar, mayonais, dan kecap maka otomatis kontaminasi Candida dapat
ditemukan di dalamnya. Kontaminasi Candida juga bisa terjadi pada pengemasan sari buah
anggur, pir, apel, dan jamu. Hanya sari buah alami dan makanan segar yang dinyatakan
bebas Candida.
2.4 Bakteri
Bakteri berasal dari kata Latin bacterium (jamak, bacteria), artinya adalah kelompok raksasa
dari organisme hidup. Bakteri berukuran sangat kecil (mikroskopik) dan kebanyakan
uniselular. Struktur selnya relatif sederhana tanpa nukleus/inti sel, cytoskeleton, dan organel
lain seperti mitokondria dan kloroplas. Bakteri merupakan prokariota. Kerajaan bakteri
dikelompokkan menjadi beberapa filum: Actinobacteria, Aquificiae, Bacteroidetes/Chlorobi,
Chlamydiae, Chloroflexi, Chrysiogenetes, Cyanobacteria, Deferribacteres, Deinococcus
Termus,
Dicyoglomi,
Fibrobacteres/Acidobacteria,
Firmicutes,
Fusobacteria,
Gemmatimonadetes, Nitrospiae, Omnibacteria, Planctomyces, Proteobacteria, Spirochates,
Thermodesulfobacteria, Thermomicrobia, dan Thermotogae10.
Jumlah bakteri lebih banyak dari semua organisme. Bakteri tersebar di tanah, air, dan sebagai
simbiosis dari organisme lain. Banyak bakteri yang bersifat patogen. Kebanyakan dari
mereka kecil, biasanya hanya berdiameter 0,5-5 μm, meski ada jenis dapat menjangkau 0,3
7
mm (Thiomargarita). Bakteri umumnya memiliki dinding sel, seperti sel hewan dan jamur,
tetapi dengan komposisi peptidoglikan. Beberapa bakteri menggunakan alat gerak flagela.
Bakteri pertama ditemukan oleh Anthony van Leeuwenhoek pada 1674 dengan
menggunakan mikroskop buatannya sendiri. Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian
hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, diambil dari kata Yunani βακτηριον yang memiliki arti
small stick.
Seperti organisme yang tidak memiliki selaput inti pada umumnya, semua bakteri memiliki
struktur sel yang relatif sederhana. Struktur bakteri yang paling penting adalah dinding sel.
Bakteri dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu Gram positif dan Gram negatif
berdasarkan perbedaan struktur dinding sel. Bakteri Gram positif memiliki dinding sel yang
terdiri atas lapisan peptidoglikan yang tebal dan asam teichoic. Sementara bakteri Gram
negatif memiliki lapisan luar lipopolisakarida yang terdiri atas membran dan lapisan
peptidoglikan tipis. Lapisan ini terletak pada periplasma (di antara lapisan luar dan membran
sitoplasmik).
Banyak bakteri memiliki struktur di luar sel lainnya seperti flagela dan fimbria yang
digunakan untuk bergerak, melekat dan konjugasi. Beberapa bakteri juga memiliki kapsul
atau lapisan lendir yang membantu pelekatan bakteri pada suatu permukaan dan biofilm
formation. Bakteri juga memiliki kromosom, ribosom dan beberapa spesies lainnya memiliki
granula makanan, vakuola gas dan magnetosom. Beberapa bakteri mampu membentuk
endospora yang membuat mereka mampu bertahan hidup pada lingkungan ekstrim.
Bakteri berperan dalam proses pembusukan. Pembusukan dimulai dengan pemutusan ikatan
protein-protein besar pada jaringan tubuh oleh bakteri fermentasi menggunakan enzim
protease. Kumpulan hasil pemutusan ikatan protein yang disebut asam amino ini dicerna
berbagai jenis bakteri, misalnya bakteri acetogen. Bakteri ini mereaksikan asam amino
dengan oksigen dalam tubuhnya untuk menghasilkan asam asetat, hidrogen, nitrogen, serta
gas karbon dioksida. Produk asam asetat ini menimbulkan bau.
Selain asam asetat dan gas metana, beberapa bakteri menghasilkan gas hidrogen sulfida yang
baunya seperti telur busuk. Lebih dari itu, bau busuk mayat di lautan yang bercampur dengan
uap garam bersifat racun, karena mampu mereduksi konsentrasi elektrolit dalam tubuh.
Produk berbahaya selain gas yang dihasilkan adalah cairan asam dan cairan lain yang
mengandung protein toksik. Jika cairan-cairan ini sempat menginfeksi kulit yang luka atau
terkena makanan, bukan hanya produk beracun yang dapat masuk ke dalam tubuh tetapi juga
bakteri heterotrof patogen seperti clostridium10.
8
Bakteri dan produk beracun yang dihasilkannya dapat menginfeksi manusia lewat
kontaminasi makanan, minuman, atau luka di kulit. Karena adanya saluran masuk ini, maka
berbagai penyakit seperti malaria, diare, degradasi sel darah merah, lemahnya sistem
pertahanan tubuh, infeksi pada luka (tetanus), bengkak, atau infeksi pada alat kelamin.
Cara mengatasi serangan mikroorganisme ini adalah dengan menjaga makanan dan minuman
tetap steril, yaitu dengan dipanaskan. Mencuci tangan dan kaki dengan sabun antiseptik cair
sebelum makan. Menjaga lingkungan agar steril dengan cara menyemprotkan obat pensteril.
Bakteri-bakteri tersebut juga dapat dicegah pertumbuhannya dalam tubuh dengan cara
meminum obat antibiotik atau suntik imunitas.
2.5 Serratia marcescens
Serratia marcescens termasuk dalam kerajaan bakteria, filum proteobakteria, kelas gamma
proteobakteria, orde enterobakteriales, famili enterobakteriaceae, genus serratia, dan spesies
S. Marcescens3.
Gambar 2.1 Serratia marcescens
Antonie van Leeuwenhoek adalah ilmuwan yang pertama kali melihat bakteri menggunakan
mikroskop pada abad ke-17. Namun jauh sebelum itu, empat abad sebelumnya, tepatnya
tahun 1263 Serratia marcescens telah lebih dahulu ditemukan. Bakteri yang menghasilkan
pigmen merah prodigiosin pada suhu kamar ini pertama kali ditemukan di Bolsea. Serratia
marcescens pertama kali ditemukan pada roti yang disimpan di tempat lembab. Awalnya
peristiwa ini dikenal dengan sebutan The Miracle of Bolsea. Orang-orang menyangka roti
yang pada waktu itu digunakan dalam komuni umat Katolik benar-benar berubah menjadi
tubuh dan darah Kristus. Seorang pastur yang meragukan anggapan masyarakat kemudian
memimpin penelitian dan menemukan fakta lain mengenai bakteri baru yang ditemukan5.
9
Beberapa abad kemudian Serratia marcescens tidak asing bagi para ahli mikrobiologi karena
sering mengakontaminasi cawan Petri di laboratorium. Selain pada roti yang lembab, bakteri
berbentuk basilus ini sering ditemukan di tanah, air, dan pada tanaman serta dalam tubih
hewan. Tahun 1950-an Serratia marcescens sering digunakan untuk melihat jejak mikroba
karena warnanya yang merah terang. Namun setelah ditemukan bahwa Serratia marcescens
bersifat patogen terhadap manusia, kebiasaan tersebut dihentikan.
Bakteri gram negatif ini dapat menyebabkan infeksi pada saluran urin, mata, alat pernafasan,
dan rahim. Selain itu dapat juga menyebabkan penyakit seperti septisema, endokarditis,
osteomielitis, dan meningitis. S.marcescens menginfeksi melalui kontak langsung, saluran
air, dan lain-lain. Bakteri anaerob fakultatif ini ditemukan memiliki sifat antijamur karena
enzin kitinase yang dihasilkannya3.
2.6 Actinomycetes
Actinomycetes berasal dari kata Yunani aktino dan mykes yang berarti ray fungi. Organisme
bersel satu ini termasuk dalam klasifikasi prokariotik. Actinomycetes merupakan prototype
bakteri sekaligus jamur. Karena tumbuh secara perlahan membentuk cabang-cabang seperti
benang, maka Actinomycetes dapat digolongkan sebagai jamur. Namun ciri lain seperti sifat
Gram positifnya mengelompokkan Actinomycetes sebagai bakteri. Akhirnya Actinomycetes
disebut sebagai organisme intermediet antara bakteri dan jamur atau higher bacteria
walaupun pada kenyataannya investigasi lebih lanjut menempatkannya dalam kelompok
bakteri6.
Awalnya para ahli menemukan bahwa kelompok Actinomycetes yang dapat mengatasi jamur
sangat beracun bagi hewan. Namun semakin banyak penelitian terhadap jenis-jenis
Actinomycetes ditemukan bahwa organisme ini menghasilkan lakton siklik (polien), yaitu zat
antijamur yang tergolong kitinase. Selain itu mahkluk hidup yang pertama kali diisolasi dari
tanah ini juga menghasilkan beberapa antibiotik seperti streptomycin, aureomycin,
terramycin, dan chloromycin7.
Actinomycetes adalah sebuah genus yang termasuk dalam klasifikasi kerajaan Bacteria, dan
subdivisi Actinomycetales7.
10
Gambar 2.2 Actinomycetes
2.7 Senyawa Antijamur
Semenjak ditemukan, jamur selalu terkait dengan sifat patogen yang dimilikinya. Usaha
mengatasi berbagai penyakit yang disebabkan jamur bermuara pada penemuan-penemuan
senyawa antijamur. Secara umum senyawa antijamur dapat dikelompokkan berdasarkan cara
masing-masing mengatasi jamur, yaitu:
2.7.1
Allylamin dan inhibitor biosintesis ergosterol bukan azol
Pada dasarnya kelompok ini mereduksi biosintesis argosterol. Contohnya adalah terbinafine
(Lamisil) yang menginhibisi epoksidase skualen. Epoksidase adalah enzim yang berperan
dalam jalur sintesis sterol di membran sel jamur8.
C(CH3)3
CH 3
HN
Gambar 2.3 Terbinafine
2.7.2 Flucytosine
Flucytosine menginhibisi sintesis protein pada jamur dengan mengganti urasil dengan 5flurouracil dalam RNA. Flucytosine juga menginhibisi thymidylate synthetase melalui 5fluorodeoxy-uridine monophosphate sehingga menginterfensi sintesis DNA jamur8.
11
H
N
O
N
F
NH 2
Gambar 2.4 Flucytosine
2.7.3 Azol
Kelompok ini menginhibisi sintesis ergosterol dengan memblok aktifitas 14-alphademethylase.
Contohnya
fluconazole,
itraconazole,
ketoconazole,
ravuconazole,
8
posaconazole, dan voriconazole .
N
N
F
N
N
N
N
OH
F
Gambar 2.5 Fluconazole
N
N
O
O
N
N
O
O
Cl
CH 2
Cl
H
Gambar 2.6 Ketoconazole
12
N
N
F
N
OH
F
N
CH 3
CN
S
Gambar 2.7
Ravuconazole
N
N
CH 3
N
O
O
CH3
N
N
OH
N
N
O
N
H
Gambar 2.8 Posaconazole
F
F
N
N
N
N
N
F
OH
F
CH3
F
Gambar 2.9 Voriconazole
2.7.4
Inhibitor Sintesis Glucan
Inhibitor sintesis glucan adalah zat yang menghalangi sintesis dinding sel fungi dengan
menginhibisi kerja enzim 1,3-beta glucan synthase. Komponen utama dinding sel fungi
adalah 1-3-beta-D-glucan. Jika enzim yang berperan dalam sintesisnya diinhibisi, maka
jamur tidak dapat berkembang biak lebih lanjut. Yang termasuk kelompok ini adalah
caspofungin, micafungin, dan anidulafungin8.
13
NH 2
OH
NH
O
O
HO
NH
H
NH2
N
H
O
OH
N
HN
O
H
CH3
CH 3
H
HO
H3 C
CH 3
O
NH
H
O
H
N
H
OH
HO
O
OH
HO
Gambar 2.10 Caspofungin
HO
OH
O
OH
O
N
H
CH3
NH
NH 2
N
O
O
HN
N
OH
O
O
OH
O
NH
CH 3
N
O
H
N
HO
OH
O
OH
S
O
O
OH
O
O
HO
CH3
Gambar 2.11 Micafungin
14
HO
OH
O
HO
O
NH
CH3
N
H
N
O
CH3
O
HO
NH
O
HN
O
CH3
N
H
N
HO
OH
O
CH 3
OH
OH
O
HO
Gambar 2.12 Anidulafungin
2.7.5
Polien
Kelompok ini berikatan dengan membran sel fungi. Akibatnya tekanan osmotik membran
fungi terganggu. Pada akhir proses akan terjadi kebocoran sitoplasmik yang meloloskan ion
K, Mg, zat gula, dan metabolit lain. Yang terjadi selanjutnya adalah lalu sel fungi mati. Yang
termasuk kelompok polien adalah nystatin, Amphotericin B, dan kitinase yang dihasilkan
Actinomycetes8.
OH
H 3C
OH
OH
O
HO
O
OH
OH
OH
OH
O
CH 3
COOH
CH3
O
O
OH
CH3
OH
NH 2
Gambar 2.13 Nystatin
15
OH
CH3
OH
OH
O
OH
O
OH
OH
OH
OH
O
CH3
COOH
H
CH3
O
O
OH
CH 3
H 2N
OH
Gambar 2.14 Amphotericin B
2.7.6
Kelompok zat antijamur lain
Griseofulvin adalah contoh senyawa antijamur yang dapat mencegah proses mitosis pada
perkembangbiakkan jamur. Senyawa ini pertama kali diisolasi dari Penicillium sp.
Senyawa ini efektif digunakan untuk membasmi fungi pada rambut dan kulit.
Griseofulvin tidak larut dalam air8.
OCH 3
O OCH 3
O
O
H 3CO
Cl
H 3C
Gambar 2.15 Griseofulvin
2.8 Kitin
Kitin adalah molekul yang keras, semitransparan, dan banyak ditemukan di alam. Kitin
merupakan komponen utama cangkang kelompok krustasea dan insekta. Dinding sel jamur
juga mengandung kitin11,16.
Kitin mempunyai kegunaan yang sangat luas, tercatat sekitar 200 jenis penggunaannya, dari
industri pangan, bioteknologi, farmasi, kedokteran, serta lingkungan. Di industri penjernihan
air, kitin telah banyak dikenal sebagai bahan penjernih. Kitin juga banyak digunakan di
dunia farmasi dan kosmetik, misalnya sebagai penurun kadar kolesterol darah, pemercepat
penyembuhan luka dan pelindung kulit dari kelembaban.
16
Produksi kitin dan turunannya, yaitu kitosan di dunia saat ini mencapai 2000 ton setiap
tahunnya. Negara utama penghasil kitin adalah Jepang dan Amerika. Dalam jumlah kecil
Norwegia, India, Italia, dan Polandia juga termasuk penghasil kitin. Banyak negara mulai
tertarik mendirikan pabrik kitin atau kitosan di antaranya Cina, Pakistan dan Thailand.
Limbah padat krustasea, yaitu bagian kulit, kepala, dan kaki merupakan salah satu masalah
yang harus dihadapi. Kulit krustasea mengandung 14-35% berat kering kitin. Diperkirakan
limbah kulit krustasea kering di dunia mencapai sekitar 5 juta ton atau setara dengan 200
ribu ton kitin. Selama ini limbah tersebut dikeringkan dan dimanfaatkan sebagai pakan atau
pupuk dengan nilai yang rendah. Limbah krustasea yang diolah menjadi kitin atau kitosan
akan memiliki nilai tambah yang cukup tinggi. Di pasar internasional, harga kitin dapat
mencapai US$-10 per kilogram, sedangkan untuk kitosan US$ 15-40 per kilogram
tergantung kualitas dan jenisnya.
CH 2OH
O
O
OH
CH 2OH
O
O
O
OH
CH2 OH
CH2 OH
CH2 OH
O
O
OH
O
O
OH
OH
OH
HO
NH
NH
C
O
C
CH 3
O
CH 3
NH
NH
NH
C
C
C
O
CH 3
O
CH 3
O
n
Gambar 2.16 Kitin
2.9 Kitinase (1,4-β-poly-N-acetylglucosaminidase)
Kitinase adalah enzim yang mengkatalisis degradasi kitin. Enzim ini ditemukan pada
berbagai organisme, termasuk bakteri, jamur, tanaman tingkat tinggi, invertebrata dan
vertebrata11. Kitinase dibagi menjadi dua kelompok yaitu endokitinase dan eksokitinase.
Endokitinase dapat memutus rantai kitin secara acak pada posisi internal, sedangkan
pemutusan oleh eksokitinase dimulai dari ujung nonpereduksi kitin dengan melepaskan unit
acetylglucosamine atau N- chitobiose. Kitinase telah berhasil diisolasi dari Actinomycetes,
Serratia marcescens, getah karet, dan organisme lain di antaranya Streptomyces griseus dan
Trichoderma viride2,12.
17
CH 3
2.10 Tanaman Karet
Gambar2.17 Tanaman Karet
Tanaman karet diklasifikasikan dalam kerajaan Plantae, divisi Magnoliophyta, kelas
Magnoliopsida, orde Rosales, famili Moraceae, genus Ficus, subgenus Urostigma, dan
spesies Ficus elastica13.
Tanaman karet atau Ficus elastica ditemukan pertama kali di sepanjang Barat Laut India
hingga ke Selatan yaitu pulau Sumatra dan Jawa, Indonesia. Tanaman ini sering disebut
sebagai rubber tree atau parra rubber tree. Di benua Amerika, tanaman serupa dinamakan
Hevea brasiliensis dan diklasifikasikan dalam family Euphorbiaceae. Ciri fisik tanaman
karet umumnya berupa pohon besar dengan tinggi rata-rata 30-40m, namun ada pula yang
mencapai 60m. Diameter pohon karet dapat mencapai 2m, akarnya berjenis tunggang
sehingga dapat menopang cabang-cabangnya yang banyak, sedangkan batangnya tumbuh
menjulang tinggi. Daun tanaman karet rata-rata berukuran panjang 10-35cm dan lebar 515cm, berbentuk bujur telur dan mengkilap. Daun akan bertambah kecil jika pohon telah
berusia tua. Buahnya berwarna kuning kehijauan, berbentuk bujur telur dengan panjang kirakira 1 cm namun hampir tidak pernah dikonsumsi manusia13.
Tanaman karet termasuk genus Ficus. Seperti anggota-anggota lain dalam kelompok ini,
pohon karet berkembang biak dengan penyerbukan yang dibantu serangga tertentu. Serangga
yang membantu penyerbukan spesifik untuk kelompok Ficus. Oleh karena itu Ficus elastica
tidak memiliki bunga dengan warna dan bau yang menarik. Secara aseksual tanaman ini
dapat diperbanyak dengan cara stek13. Ficus elastica menyukai daerah tropis, penyinaran
matahari yang panjang, namun kurang toleran terhadap iklim panas. Di daerah yang lembab
pohon karet tumbuh lebih subur meskipun kenyataannya dapat tetap bertahan dalam kondisi
tanah kering.
18
Hasil utama pohon karet adalah getahnya. Emulsi putih kental seperti susu ini sering disebut
lateks. Dalam industri lateks digunakan untuk membuat berbagai produk yang sering disebut
berbahan dasar ”karet”, polimer hidrokarbon yang dihasilkan tanaman namun dapat pula
disintesis. Pohon lainnya yang mengandung lateks termasuk pohon ara, euphorbia dan
dandelion. Pohon-pohon tersebut tidak menjadi sumber utama karet, namun pada perang
dunia II persediaan karet orang Jerman dihambat, sehingga mereka mencoba sumber-sumber
tersebut sebelum menciptakan karet sintetis13.
Di Amerika Tengah dan Amerika Selatan, karet telah dikumpulkan sejak lama. Peradaban
Mesoamerika menggunakan karet dari Castilla elastica13. Mesoamerika kuno menggunakan
bola karet dalam permainan mereka. Menurut Bernal Diaz del Castillo, Conquistador
Spanyol sangat kagum terhadap pantulan bola karet orang Aztek dan mengira bahwa bola
tersebut dirasuki roh setan. Di Brasil orang lokal membuat baju tahan air dari karet. Istilah
”karet” atau rubber pertama kali dipopulerkan oleh Joseph Priestley ketika karet dibawa
pertama kali ke Inggris tahun 1770. Priestly menemukan lateks yang dikeringkan dapat
menghapus tulisan pensil di atas kertas.
Beberapa eksperimen telah membuktikan bahwa lateks dapat membunuh jamur. Percobaan
in vitro ini juga membuktikan bahwa lateks mengandung enzim kitinase. Beberapa jenis
kitinase bahkan telah berhasil diisolasi dari lateks13.
19