Efektivitas Nanokitosan Sebagai Alternatif Zat Antibakteri Alami Dalam Pembersih Tangan

EFEKTIVITAS NANOKITOSAN SEBAGAI ALTERNATIF
ZAT ANTIBAKTERI ALAMI DALAM PEMBERSIH TANGAN

DONA FRADILLA BAHRI

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Efektivitas
Nanokitosan sebagai Alternatif Zat Antibakteri Alami dalam Pembersih Tangan”
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, September 2015

Dona Fradilla Bahri
NIM C34110070

ABSTRAK
DONA FRADILLA BAHRI. Efektivitas Nanokitosan sebagai Alternatif Zat
Antibakteri Alami dalam Pembersih Tangan. Dibimbing oleh PIPIH SUPTIJAH
dan SAFRINA DYAH HARDININGTYAS.
Kitosan dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang industri modern,
misalnya farmasi, biokimia, kosmetika, industri pangan, dan industri tekstil.
Perkembangan modifikasi fisik dari kitosan mengarah kepada bentuk nanopartikel,
yang biasa disebut sebagai nanokitosan. Nanokitosan merupakan bagian dari
teknologi nano karena memiliki sifat lebih reaktif dan memiliki ukuran lebih kecil.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengkarakterisasi kitosan dan nanokitosan yang
akan digunakan sebagai pembersih tangan dan memberikan pilihan alternatif
sebagai antibakteri dengan bahan yang lebih aman. Pengujian yang dilakukan
meliputi karakterisasi mutu kitosan, FTIR, PSA, SEM, dan analisis efektivitas
pembersih tangan. Kitosan yang digunakan telah sesuai dengan SNI 7949: 2013

mengenai syarat dan mutu pengolahan kitosan. Derajat deasetilasi pada kitosan uji
sebesar 85,94%. Distribusi ukuran nanokitosan berdasarkan intensitas, angka, dan
volume didapatkan rata-rata ukuran partikel 140,94 nm dengan polydispersi
intensity (PDI) sebesar 0,5830. Nanokitosan yang dihasilkan dilakukan analisis
efektivitas pembersih tangan. Konsentrasi nanokitosan yang digunakan yaitu 1000,
1500, dan 2000 ppm, serta dibandingkan dengan pembersih tangan komersial. Hasil
yang diperoleh menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi nanokitosan yang
digunakan, maka total koloni bakteri akan semakin berkurang. Konsentrasi
nanokitosan 2000 ppm menurunkan total koloni bakteri dari 35,33±4,51 CFU
(sebelum) menjadi 2,33±0,58 CFU (setelah) yang tidak berbeda nyata dengan
pembersih tangan komersial 2,00±0,00 CFU (setelah).
Kata kunci: antibakteri, efektivitas, kebersihan, nanokitosan, pembersih tangan

ABSTRACT
DONA FRADILLA BAHRI. Effectiveness Nanokitosan as Alternative
Antibacterial Natural Substances in Handsanitizer. Supervised by PIPIH
SUPTIJAH AND SAFRINA DYAH HARDININGTYAS.
Chitosan has been applied in many fields of modern industry, such as
phamaceutical, biochemistry, cosmetic, food and textile industry. The development
of physical modification indicate the form of nanoparticles. Nanochitosan is a part

of nanotechnology because it has more reactive and more smaller. The objective of
this research was characterized chitosan and nanochitosan will be used as
handsanitizer and give an alternative and more eco-friendly antibacterial
compounds. Analyze carried out covering characterization chitosan quality, FTIR,
PSA, SEM, and analyze effectiveness handsanitizer. Chitosan utilized in this study

was qualified to the standar of chitosan (SNI 7949: 2013). Degree of deacetylation
on chitosan of 85.94%. Distribution of nanochitosan size based on intensity, volume
number, and obtanined an average particle size 140.94 nm with polydispersi
intensity (PDI) of 0.5830. Futhermore, nanochitosan was tested for the
effectiveness handsanitizer. The formulation of nanochitosan used at 1000, 1500,
and 2000 ppm. The results showed that the higher concentration of nanochitosan
had a lower number of total colony of bacteria. The concentration of nanochitosan
2000 ppm reduce number colony of bacteria from 35.33±4.51 CFU (before) into
2.33±0.58 CFU (after) that comparable with commercial handsanitizer 2.00±0.00
CFU (after).
Keywords: antibacterial activity, effectiveness, hygiene, handsanitizer,
nanochitosan

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

EFEKTIVITAS NANOKITOSAN SEBAGAI ALTERNATIF
ZAT ANTIBAKTERI ALAMI DALAM PEMBERSIH TANGAN

DONA FRADILLA BAHRI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan pada
Departemen Teknologi Hasil Perairan

DEPARTEMEN TEKNOLOGI HASIL PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
karunia-Nya sehingga dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Efektivitas
Nanokitosan sebagai Alternatif Zat Antibakteri Alami dalam Pembersih Tangan”.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1 Dr Dra Pipih Suptijah MBA selaku dosen pembimbing yang selalu
memberikan ilmu, bimbingan, dan nasihat.
2 Safrina Dyah Hardiningtyas SPi MSi selaku dosen pembimbing yang selalu
memberikan ilmu, bimbingan, dan nasihat.
3 Dr rer nat Asadatun Abdullah SPi MSi MSm selaku dosen penguji yang
memberikan saran dan masukkannya.
4 Dr Desniar SPi MSi selaku perwakilan ketua program studi yang
memberikan saran dan masukkannya.
5 Prof Dr Ir Joko Santoso MSi selaku Ketua Departemen Teknologi Hasil
Perairan yang telah memberikan arahan dan ilmu yang bermanfaat.
6 Ema Masruroh SSi, Zacky Arivaie AMd (Laboratorium THP IPB), yang

telah membantu penulis selama penelitian di laboratorium.
7 Kedua orang tua dan keluarga yang senantiasa membimbing penulis,
menuntun dalam doa, kasih sayang, semangat, dan dukungan.
8 Keluarga besar Teknologi Hasil Perairan Institut Pertanian Bogor serta
Pascasarjana yang telah memberi semangat dan banyak membantu.
9 Semua pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak
langsung hingga terselesaikannya skripsi ini.
Penulis mengharapkan kritik dan saran untuk penyempurnaan karya ini dan
karya yang akan datang. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.

Bogor, September 2015

Dona Fradilla Bahri

2

DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
DAFTAR TABEL ............................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................

PENDAHULUAN ...........................................................................................
Latar Belakang ..........................................................................................
Rumusan Masalah .....................................................................................
Tujuan Penelitian ......................................................................................
Manfaat Penelitian ....................................................................................
Ruang Lingkup Penelitian.........................................................................
METODE PENELITIAN .................................................................................
Waktu dan Tempat ....................................................................................
Bahan dan Alat ..........................................................................................
Prosedur Penelitian ...................................................................................
Prosedur Analisis ......................................................................................
Analisis Data ............................................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................
Mutu Kitosan ............................................................................................
Karakterisasi Nanokitosan ........................................................................
Efektivitas Pembersih Tangan ..................................................................
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................
Kesimpulan ...............................................................................................
Saran .........................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................

LAMPIRAN .....................................................................................................
RIWAYAT HIDUP ..........................................................................................

xiii
xiv
xiv
1
1
2
2
2
3
3
3
3
3
6
8
9
9

11
13
16
16
16
16
21
27

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6

Diagram alir prosedur penelitian ................................................................
Spektrum FTIR kitosan .............................................................................
Morfologi nanokitosan perbesaran (a) 1000x (b) 5000x............................

Grafik distribusi ukuran pada nanokitosan ................................................
Total koloni bakteri pada pra-perlakuan dan perlakuan nanokitosan ........
Presentase efektivitas pembersih tangan ....................................................

4
11
11
12
14
14

DAFTAR TABEL

1
2

Karakteristik kitosan uji dan Standar Nasional Indonesia ......................... 10
Pengukuran pH pada nanokitosan .............................................................. 13

2

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7

Tahap hand disinfection sesuai dengan EN1500 ........................................
Hasil analisis spectra inframerah dari kitosan ...........................................
Proses pembuatan nanokitosan ...................................................................
Hasil pembersih tangan yang dihasilkan ....................................................
Hasil analisis efektivitas .............................................................................
Grafik hasil analisis Particle Size Analyze (PSA) ......................................
Analisis statistik presentase efektivitas pembersih tangan .........................

23
23
24
24
25
25
26

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tangan merupakan salah satu bagian tubuh yang memiliki fungsi vital bagi
manusia, salah satunya adalah untuk berinteraksi dengan lingkungannya. Mulai dari
jam pertama setelah dilahirkan, interaksi makro dan mikroorganisme dimulai
dengan masuknya mikroba pada permukaan kulit, gastrointertinal, pernafasan, dan
saluran urogenital. Salah satu interaksi tersebut adalah menyebabkan terjadinya
kolonisasi bakteri pada permukaan tangan (Hogenova et al. 2004).
Kebersihan kulit, khususnya pada tangan merupakan salah satu langkah
penting dalam upaya mengurangi dan mencegah penyebaran agen infeksi
(Badar et al. 2014). Pencucian tangan merupakan salah satu cara yang sering
dilakukan dan dapat mereduksi jumlah bakteri yaitu Escherichia coli,
Staphylococcus marcescens, Staphylococcus aureus, dan Pseudomonas aeruginosa
(Kampf dan Kramer 2004). Perkembangan kebersihan tangan telah menuntut suatu
cara yang tepat dan efektif akan ketergantungan terhadap keberadaan air dan sabun.
Dalam kondisi tertentu, sulit mencari air dan sarana tempat mencuci tangan yang
memadai. Hal tersebut telah memberikan dampak yang tinggi terhadap produksi
pembersih tangan (handsanitizer) di pasaran.
Cairan pembersih tangan komersial umumnya menggunakan alkohol sebagai
bahan aktif antibakterinya. Cimiotti et al. (2003) mengungkapkan bahwa alkohol
dapat menyebabkan kasus allergic contact dermatitis terjadi ketika kulit terpapar
etil alkohol. Kandungan lain yang terdapat pada pembersih tangan yaitu triklosan.
Triklosan bersifat photoallergic contact dermatitis (PACD) atau dapat
menimbulkan reaksi alergi ketika kulit yang diberi triklosan terpapar sinar matahari.
Photoallergic contact dermatitis (PACD) akan menimbulkan ruam, umumnya pada
bagian wajah, leher, dan punggung tangan (APUA 2011). Berdasarkan latar
belakang tersebut, maka diperlukan suatu zat antibakteri baru yang lebih aman
untuk mengatasi kasus alergi tersebut, yaitu dengan menggunakan kitosan.
Kitosan merupakan polisakarida alami yang diperoleh dari kitin melalui
proses deasetilasi (Sano et al. 2003). Kitosan banyak digunakan pada berbagai
bidang yaitu pengolahan air limbah, anti tumor (Chaiyakosa et al. 2007) dan
sebagai antibakteri (Fernandes et al. 2006). Produk kitosan pada umumnya
dimanfaatkan dengan melakukan modifikasi kitosan fisik. Modifikasi gelasi fisik
pada kitosan mencakup perubahan ukuran partikel menjadi lebih kecil untuk
pemanfaatan yang lebih luas dan perkembangan modifikasi fisik mengarah ke
bentuk nanopartikel. Menurut Suwarda dan Maarif (2012) nanopartikel merupakan
suatu partikel yang memiliki ukuran sekitar 10-1000 nm (1 nm = 10-9 meter).
Qi et al. (2004) mengungkapkan bahwa nanokitosan mempunyai keunggulan
dibandingkan dengan material sejenis dalam ukuran besar (kitosan) karena ukuran
nanopartikel memiliki ukuran partikel yang lebih kecil. Hal ini membuat
nanopartikel bersifat lebih reaktif.
Pemanfaatan nanokitosan sebagai antibakteri lebih aman karena
nanokitosan memiliki LC50 sebesar 464,13 ppm dan digolongkan sebagai toksik
rendah (Kurniawati 2014), selain itu kitosan tersebut bersifat tidak toksik dengan
LD50 sebesar 16 g/kgBB (Suptijah 2006). Aplikasi nanokitosan sebagai antibakteri

2

dalam cairan pembersih tangan dinilai aman sehingga perlu dilakukan
pengembangan lebih lanjut. Tuntutan pola hidup yang semakin praktis juga menjadi
salah satu alasan pengembangan nanokitosan sebagai alternatif dalam pembersih
tangan.

Perumusan Masalah
Penyebaran agen penyebab penyakit sering terjadi melalui tangan. Menjaga
kebersihan tangan diharapkan mampu menghambat penyebaran tersebut.
Penggunaan air dan sabun dinilai tidak praktis lagi. Penggunaan pembersih tangan
dengan kandungan desinfektan alkohol dapat menimbulkan iritasi kulit yang
terpapar dan infeksi saluran pencernaan apabila digunakan dalam jangka panjang
(Zaragoza et al. 1999). Penggunaan nanokitosan sebagai antibakteri pada
pembersih tangan belum pernah digunakan sebelumnya. Penelitian ini diharapkan
dapat menghasilkan pembersih tangan dengan efektivitas penurunan total koloni
bakteri yang baik pada tangan.

Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah memanfaatkan kitosan menjadi
nanokitosan sebagai antibakteri pada pembersih tangan. Tujuan khusus penelitian
ini meliputi:
1. Mengkarakterisasi kitosan dan nanokitosan.
2. Menguji efektivitas nanokitosan sebagai antibakteri pada pembersih tangan.

Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini yaitu adanya pilihan alternatif sebagai zat
antibakteri pada pembersih tangan yang aman dan praktis serta memperkaya
khasanah informasi bagi dunia farmasi mengenai manfaat nanokitosan.

Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah pembuatan nanokitosan, analisis
karakterisasi mutu kitosan meliputi analisis kadar air, kadar abu, kadar nitrogen,
dan derajat deasetilasi; analisis karakterisasi nanokitosan meliputi analisis Particle
Size Analyze (PSA) dan Scanning Electron Microscopy (SEM); dan analisis
efektivitas pembersih tangan, serta penulisan laporan.

METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari hingga Juli 2015. Pembuatan
larutan nanokitosan dilakukan di Laboratorium Kitin dan Kitosan Hasil Perairan.
Pengujian efektivitas pembersih tangan dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi
Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Pengujian analisis proksimat kitosan di Pusat
Antar Universitas, Institut Pertanian Bogor. Analisis derajat deasetilasi kitosan
dengan menggunakan Fourier Transform Infra Red (FTIR) di Laboratorium
Biofarmaka, Institut Pertanian Bogor. Analisis ukuran partikel dengan Particle Size
Analyzer (PSA) di Laboratorium Analisa Bahan, Departemen Fisika, Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Pengujian
analisis morfologi nanokitosan dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) di
Laboratorium Nanoteknologi, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan
Pascaapanen.

Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan antara lain kitosan serpihan berbahan dasar
cangkang udang yang diproduksi oleh PT Biotech Surindo, asam asetat (Merck),
alkohol, akuades, air steril, tripolifosfat (Bratachem), surfaktan (tween 80)
(Bratachem), dan media Nutrient Agar (Merck).

Peralatan Penelitian
Alat-alat yang digunakan untuk pembuatan nanokitosan yaitu timbangan
digital (Genetic OM Type 58), magnetic stirrer (Yamato MD-41), inkubator
(Yamato IS900), autoklaf (Yamato SM-52), micropipette, ruang laminar, spray
drying (Labconco), Particle Size Analyzer (PSA) (DelsaTM Nano, Cordoun),
Fourier Transform Infra Red (FTIR) (Bruker Tensor Tipe MBQ00, ABB Group),
Scanning Electron Microscopy (SEM) (ZEIIS EVOIMA10).

Prosedur Penelitian
Penelitian terdiri dari tiga tahap. Tahap pertama karakterisasi kitosan yaitu
dengan analisis proksimat meliputi analisis kadar air, kadar abu, dan kadar nitrogen
mengacu Association of Official Analytical Chemist (AOAC) (2005) dan analisis
Fourier Transform Infra Red (FTIR) dioperasikan menurut American Standard
Testing and Material (ASTM) E1252 (2013) serta perhitungan derajat deasetilasi
dari kitosan mengacu pada Khan et al. (2002). Tahap kedua meliputi pembuatan
larutan nanokitosan mengacu Suptijah et al. (2011) dan dilakukan karakterisasi

4

nanokitosan meliputi parameter analisis Particle Size Analyze (PSA) dan analisis
Scanning Electron Microscopy (SEM). Tahap ketiga meliputi pengujian efektivitas
pembersih tangan mengacu Babeluk et al. (2014). Prosedur penelitian secara umum
disajikan pada Gambar 1.

Karakterisasi
Proksimat
dan FTIR

Kitosan
(1,5 g)

Akuades
(hingga 500 mL)

Pencampuran
(magnetic stirrer
3700 rpm, 26 oC,
1 jam)

Sizing campuran
(magnetic stirrer
3700 rpm, 26 oC,
2 jam)

Asam asetat 1%
(50 mL)

Pencampuran
(magnetic stirrer
3700 rpm, 26 oC,
30 menit)

Tween 80 0,1%
10 µL dengan
sprayer

Pencampuran
(magnetic stirrer
3700 rpm, 26 oC,
30 menit)

TPP 0,1%
(100 mL)

Nanokitosan
(2500 ppm)

Karakterisasi
PSA dan SEM

Pengenceran
nanokitosan

Nanokitosan
(1000, 1500, 200 ppm)

Pembersih
tangan komersial

Aplikasi pembersih tangan
sebagai antibakteri

Perlakuan
nanokitosan terbaik

Gambar 1 Diagram alir penelitian

Total koloni bakteri dan
Presentase efektivitas
pembersih tangan

5

Pembuatan Larutan Nanokitosan
Komposisi dasar larutan mengacu Suptijah et al. (2011) yang meliputi
pelarutan kitosan dengan asam asetat, pembuatan gel kitosan, emulsifikasi dengan
menggunakan tween 80 (polioksietilen 20 sorbitan monooleat) dan stabilisasi
dengan tripolifosfat (TPP) dengan komposisi kitosan 1,5 gram.
Pembuatan larutan stok nanokitosan dengan konsentrasi 2500 ppm diawali
dengan melarutkan kitosan 1,5 gram kitosan dalam 50 mL asam asetat 1%
menggunakan magnetic stirrer pada suhu ruang (25 oC) selama 1 jam. Tahap
selanjutnya sizing kitosan, diawali dengan penambahan akuades hingga 500 mL
menggunakan magnetic stirrer pada suhu ruang (25 oC) selama 2 jam. Tahap
emulsifikasi larutan kitosan dengan tween 80 (poliosietilen 20 sorbitan monooleat)
0,1% diawali dengan penyemprotan 4 spray tween 80 (poliosietilen 20 sorbitan
monooleat) 0,1% selama 30 menit. Tahap stabilisasi larutan kitosan dengan
penambahan tripolifosfat (TPP) 0,1% dilakukan dengan penambahan 100 mL
tripolifosfat (TPP) 0,1 % kedalam larutan kitosan dengan pipet tetes secara
perlahan-lahan. Pengadukan terus dilakukan selama 1 jam agar proses ikatan silang
berlangsung berlangsung sempurna dan partikel yang dihasilkan tetap stabil.
Karakterisasi uji larutan nanokitosan meliputi parameter analisis Particle
Size Analyze (PSA) dan analisis Scanning Electron Microscopy (SEM). Analisis
selanjutnya yaitu pengujian efektivitas pembersih tangan dengan konsentrasi 1000,
1500, 2000 ppm, dan pembersih tangan komersial.
Pengujian Efektivitas Pembersih Tangan (modifikasi Babeluk et al. 2014)
Pengujian efektivitas pembersih tangan mengacu Babeluk et al. (2014).
Modifikasi dari Babeluk et al. (2014) yaitu pada jumlah probandus yang digunakan.
Pengujian efektivitas pembersih tangan menggunakan probandus sebanyak
12 orang. Probandus tersebut kemudian dibagi menjadi empat kelompok.
Tahapan pengujian efektivitas pembersih tangan terdiri dari 2 tahapan yaitu
pra-perlakuan dan penerapan konsentrasi nanokitosan dengan 1000 ppm, 1500
ppm, dan 2000 ppm sebagai pembersih tangan, serta pembersih tangan komersial
yang berbasis alkohol.
1 Pra-perlakuan, yaitu pencucian tangan menggunakan air steril kepada
seluruh probandus dengan menerapkan prosedur hand disinfection EN1500
(Lampiran 1).
2 Penerapan perlakuan dibagi menjadi empat kelompok yaitu:
a Nanokitosan 1000 ppm (n=3)
b Nanokitosan 1500 ppm (n=3)
c Nanokitosan 2000 ppm (n=3)
d Pembersih tangan komersial berbasis alkohol 70% (n=3)
Aplikasi pengujian efektivitas pembersih tangan, diawali dengan praperlakuan, yaitu pencucian tangan menggunakan air steril kepada seluruh
probandus dengan menerapkan prosedur hand disinfection EN1500 (Lampiran 1),
setelah itu telapak tangan masing-masing probandus dilakukan dengan
penyemprotan air steril sebanyak 3 spray, kemudian dilakukan penempelan tiga
ujung jari tangan kiri pada cawan petri yang telah berisi media Nutrient Agar (NA).
Kemudian probandus melakukan aktivitas kembali selama 30 menit. Setelah 30
menit dilakukan penerapan perlakuan nanokitosan, diawali dengan menerapkan
prosedur hand disinfection EN1500 (Lampiran 1), setelah itu dilakukan

6

penyemprotan telapak tangan probandus dengan penerapan masing-masing
perlakuan sebanyak 3 spray, kemudian dilakukan penempelan tiga ujung jari tangan
kanan pada cawan petri yang telah berisi media Nutrient Agar (NA).
Cawan hasil penempelan tiga ujung jari tersebut selanjutnya diinkubasi
dalam inkubator selama 24 jam pada suhu 37 oC. Tahap selanjutnya yaitu
pengamatan dan perhitungan jumlah koloni bakteri yang terdapat dalam cawan.
Presentase efektivitas merupakan penurunan jumlah total koloni bakteri dari
pembersih tangan dihitung dari hasil yang telah didapatkan pada pengujian
efektivitas pembersih tangan. Presentase efektivitas pembersih tangan diperoleh
dengan rumus:
B–A
Efektivitas Pembersih Tangan % =
x 100%
A
Keterangan:
A
= jumlah koloni bakteri sebelum diberikan perlakuan pembersih tangan
B
= jumlah koloni bakteri setelah diberikan perlakuan pembersih tangan

Prosedur Analisis
Analisis Derajat Deasetilasi
Pengukuran dengan menggunakan Spektroskopi IR Fourier Transform Infra
Red (FTIR) dioperasikan menurut ASTM E1252 (2013). Sampel kitosan diletakkan
pada IR card. Spektrum gelombang inframerah ditembakkan melalui sampel yang
diletakkan di antara elektroda spektrofotometer dan diteruskan melalui komputer.
Data yang didapatkan berupa persentase nilai transmitansi, dengan pengukuran
spektrum pada rentang bilangan gelombang 4000-400 cm-1. Selanjutnya nilai
transmitan pada spektra hasil pengukuran dicocokkan dengan data pada tabel acuan
dari OchemOnline (2013) serta menggunakan perangkat lunak IR Pal 2.0.
Nilai transmitan yang diperoleh dapat digunakan untuk analisis kuantitatif
yaitu derajat deasetilasi dari kitosan. Perhitungan persentase derajat deasetilasi
mengacu pada Khan et al. (2002). Pengukuran derajat deasetilasi berdasarkan kurva
yang tergambar oleh spektrofotometer. Puncak tertinggi (Po) dan puncak terendah
(P) dicatat dan diukur dengan garis dasar yang dipilih. Absorbansi dihitung dengan
rumus:
Log Po
A=
P
Keterangan:
Po
= Jarak antara garis dasar dengan garis singgung antara dua puncak
tertinggi dengan panjang gelombang 1655 cm-1 atau 3450 cm-1
P
= Jarak antara garis dasar dengan lembah terendah dengan panjang
gelombang 1655 cm-1 atau 3450 cm-1
Perbandingan absorbansi pada 1655 cm-1 dengan absorbansi atau 3450 cm-1
digandakan satu per standar N-deasetilasi kitosan (1,33). Pengukuran absorbansi
pada puncak yang berhubungan, nilai persen N-deasetilasi dapat dihitung dengan
rumus:

7

Keterangan:
A1655
A3450
1,33

N deasetilasi % =

−[

�
�

]�

,

�

= Absorbansi pada panjang gelombang 1655 cm-1
= Absorbansi pada panjang gelombang 3450 cm-1
= Konstanta untuk derajat deasetilasi yang sempurna

Analisis Kadar Air (AOAC 2005)
Cawan porselen dikeringkan dahulu dalam oven pada suhu 105 oC selama
60 menit. Cawan porselen yang sudah kering dimasukkan dalam desikator selama
15 menit dan ditimbang hingga menunjukkan berat yang konstan. Selanjutnya
sampel sebanyak 2 gram ditimbang dan dimasukkan ke cawan lalu dikeringkan
dalam oven pada suhu 105 oC selama 3 jam. cawan beserta isinya kemudian
didinginkan dalam desikator selama 30 menit dan ditimbang hingga diperoleh berat
yang konstan. Kadar air dihitung dengan rumus:
Kadar air (%) =
Keterangan:
A
= berat cawan kosong (g)
B
= berat cawan + sampel awal (g)
C
= berat cawan + sampel kering (g)

B–C
x 100%
B–A

Analisis Kadar Abu (AOAC 2005)
Cawan porselen dikeringkan dahulu dalam oven pada suhu 105 oC selama
60 menit. Cawan porselen yang sudah kering dimasukkan dalam desikator selama
15 menit dan ditimbang hingga menunjukkan berat yang konstan. Selanjutnya
sampel sebanyak 3 gram ditimbang dan dimasukkan ke cawan porselen lalu dibakar
di atas kompor listrik hingga tidak berasap. Setelah itu dimasukkan ke dalam tanur
pengabuan dengan suhu 600 oC selama 6 jam. cawan porselen yang berisi sampel
hasil pengabuan dimasukkan ke dalam desikator selama 30 menit kemudian
ditimbang hingga diperoleh berat yang konstan. Kadar abu dihitung dengan rumus:
Kadar abu (%) =
Keterangan :
A
= berat cawan kosong (g)
B
= berat cawan + sampel awal (g)
C
= berat cawan + sampel kering (g)

C–A
x 100%
B–A

Analisis Kadar Nitrogen (AOAC 2005)
Tahap yang dilakukan dalam analisis protein terdiri dari tiga tahap yaitu
destruksi, destilasi, dan titrasi. Pengukuran kadar nitrogen dilakukan dengan
metode mikro kjedahl. Penimbangan dan pemasukkan 0,25 gram kitosan kedalam
labu kjedahl 100 mL, kemudian penambahan satu butir kjedahl dan 3 mL H2S04
pekat. Pendekstruksian kitosan pada suhu 410 oC selama 1 jam sampai larutan
jernih dan didinginkan. Setelah dingin, dilakukan pemasukkan kedalam labu
kjedahl serta penambahan 50 mL akuades dan 20 mL NaOH 40%, kemudian

8

dilakukan proses destilasi dengan suhu destilator 100 oC. Hasil destilasi ditampung
dalam erlenmeyer 125 mL yang berisi campuran 10 mL asam borat (H3BO3) 2%
dan 2 tetes indikator bromcherosol green-methyl red yang berwarna merah muda.
Setelah volume destilat mencapai 40 mL dan berwarna hijau kebiruan, maka proses
destilasi dihentikan. Pentitrasian destilat dengan HCl 0,1 N sampai terjadi
perubahan warna merah muda. Pembacaan dan pencatatan volume titran.
Penganalisisan larutan blanko seperti contoh. Kadar nitrogen dihitung dengan
rumus sebagai berikut:
Nitrogen (%) =

(S–B) x N HCl x 14,007 x FP
x 100%
W

Keterangan:
S
= Volume titran sampel (mL)
B
= Volume titran blanko (mL)
N HCl
= Normalitas HCl standar yang digunakan (mgrek/mL)
14,007 = Berat ekuivalen atom nitrogen (mg/mgrek)
FP
= Faktor pengenceran
W
= Bobot sampel kering (mg)
Analisis Partikel dengan Particle Size Analyzer (PSA)
Analisis partikel menggunakan Particle Size Analyzer (PSA) dioperasikan
menurut ASTM D422-63 (2007) mengacu ISO-13320 (2009). Satu mL larutan
diletakkan pada media yang ditembakkan laser inframerah, sehingga menghasilkan
difraksi partikel dengan prinsip transmitansi cahaya. Hasil yang didapat adalah nilai
ukuran dan sebaran indeks partikel pada larutan.
Analisis Morfologi dengan Scanning Electron Microscopy (SEM)
Morfologi kenampakan dilakukan dengan menggunakan Scanning Electron
Microscope (SEM) yang dioperasikan menurut SEMO (Robbins 2013). Analisis
SEM menggunakan larutan stok nanokitosan yang kemudian dilakuran pengeringan
dengan menggunakan spray drying, sehingga didapatkan serbuk nanokitosan.
Serbuk nanokitosan kemudian dilapisi dengan serbuk emas hingga konduktif
elektron. Kenampakan nanokitosan akan ditangkap melalui elektron emas oleh
Scanning Electron Microscope (SEM) dan ditampilkan pada komputer.
Pengukuran dilakukan dengan perbesaran 1000x dan 2000x untuk kenampakan
permukaan dari nanokitosan.

Analisis Data
Rancangan Percobaan (Steel dan Torrie 1993)
Analisis data hasil presentase efektivitas pembersih tangan menggunakan
rancangan acak kelompok (RAK) yaitu dengan melibatkan pengamatan berulang
terhadap satu objek. Perlakuan yang diberikan yaitu konsentrasi nanokitosan 1000
ppm, nanokitosan 1500 ppm, nanokitosan 2000 ppm, dan pembersih tangan
komersial. Semua perlakuan dilakukan sebanyak 3 kali ulangan. Model rancangan
yang digunakan yaitu:

9

Yijk = μ+αi+ j+δijk+ωk+αωkj+

jk

Keterangan:
Yijk
= Nilai pengamatan pada perlakuan konsentrasi nanokitosan ke-i, ulangan
ke-j, dan waktu ke-k
μ
= Nilai rataan umum populasi
αi
= Pengaruh perlakuan nanokitosan taraf ke-i
= Nilai respon terhadap kelompok ke-1
j
δijk
= Komponen acak perlakuan
ωk
= Pengaruh kelompok dalam pengamatan ke-k
αωkj = Pengaruh interaksi kelompok dengan perlakuan nanokitosan
= Komponen acak kelompok pengamatan
jk
Hipotesis yang diuji yaitu:
Ho
= Perlakuan konsentrasi pembersih tangan berbasis nanokitosan tidak
memberikan pengaruh terhadap penurunan total koloni bakteri pada
ujung jari.
H1
= Perlakuan konsentrasi pembersih tangan berbasis nanokitosan
memberikan pengaruh terhadap penurunan total koloni bakteri pada
ujung jari.
Data yang diperoleh dianalisis sidik ragam (ANOVA), jika hasilnya berbeda
nyata pada selang kepercayaan 95% maka dilakukan uji lanjut dengan
menggunakan uji Duncan, rumus uji Duncan yaitu:

=

∑ ;�

;

�
√

Keterangan:
Rp
= Nilai kritikal untuk perlakuan yang dibandingkan
p
= Perlakuan
dbs
= Derajat bebas
KTS = Jumlah kuadrat tengah
r
= Jumlah ulangan

HASIL DAN PEMBAHASAN
Mutu Kitosan
Analisis mutu kitosan dilakukan untuk menentukan kualitas kitosan yang
digunakan. Analisis mutu kitosan yang dilakukan terdiri dari analisis kadar air,
kadar abu, kadar nitrogen, bentuk partikel, dan analisis derajat deasetilasi. Kitosan
yang digunakan dalam penelitian ini mempunyai karakteristik yang telah memenuhi
standar mutu kitosan (Tabel 1). Kemurnian kitosan dapat dilihat dari nilai derajat
deasetilasinya. Semakin tinggi derajat deasetilasi, semakin banyak gugus amina

10

(NH2) pada rantai molekul kitosan sehingga kitosan semakin reaktif. Hasil
karakteristik kitosan uji dan Standar Nasional Indonesia 7949: 2013 dapat dilihat
pada Tabel 1.
Tabel 1 Karakteristik kitosan uji dan Standar Nasional Indonesia 7949: 2013
Sifat
Bentuk partikel
Kadar air (%)
Kadar abu (%)
Kadar nitrogen (%)
Derajat deasetilasi

Kitosan uji
Serpihan
9,65%
0,87%
4,03%
85,94%

Parameter uji
SNI 7949:2013*
Serpihan sampai serbuk
Maks 12%
Maks 5%
Maks 5%
Min 75%

Sumber: *Badan Standardisasi Nasional (2013)

Hasil analisis proksimat kitosan menunjukkan bahwa nilai kadar air kitosan
yang digunakan dalam penelitian memiliki nilai yang lebih kecil jika dibandingkan
dengan SNI 7949: 2013 (Tabel 1). Nilai kadar air dari kitosan sebesar 9,65%.
Suptijah et al. (2011) menyatakan bahwa kadar air rendah karena cara pengeringan
yang baik. Kumar (2004) mengemukakan bahwa kadar air dipengaruhi oleh
beberapa faktor diantaranya disebabkan waktu penyimpanan dari kitosan serta
lingkungan yang lembab. Faktor lingkungan yang lembab merupakan faktor yang
memberikan pengaruh besar terhadap nilai kandungan air dalam kitosan. Kitosan
juga memiliki sifat yang mudah menyerap air, sehingga apabila kitosan terlalu lama
dalam penyimpanan dan berapa pada kondisi lingkungan lembab maka jumlah
kadar air kitosan semakin meningkat.
Kadar abu merupakan parameter untuk mengetahui mineral yang terkandung
pada kitosan. Kadar abu dari kitosan sebesar 0,87%. Angka dan Suhartono (2000)
menyatakan bahwa kadar abu yang rendah menunjukkan kadar mineral yang
rendah. Suptijah et al. (2011) menambahkan bahwa faktor yang memiliki pengaruh
terhadap kandungan mineral kitosan adalah kualitas air yang digunakan ketika
proses penetralan kitosan serta efektivitas proses demineralisasi yang dilakukan.
Angka dan Suhartono (2000) proses pencucian yang baik dan diperolehnya pH
netral juga berpengaruh terhadap kadar abu.
Kadar nitrogen kitosan uji yang dihasilkan telah memenuhi standar mutu dan
pengolahan kitosan menurut Standar Nasional Indonesia 7949: 2013 (Tabel 1).
Kadar nitrogen dari kitosan sebesar 4,03%. Kim dan Cho (2005) menyatakan bahwa
kadar nitrogen menentukan sifat kitosan yang berinteraksi dengan gugus amina
(NH2). Keberadaan NH2 menyebabkan kitosan memiliki reaktivitas yang tinggi,
sehingga kitosan mampu mengikat air dan larut dalam asam asetat.
Analisis Fourier Transform Infrared (FTIR) adalah salah satu analisis yang
digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsi dalam suatu bahan. Bilangan
gelombang yang digunakan untuk senyawa organik maupun senyawa polimer yaitu
400-4000 cm-1 (Shalini dan Prema 2012). Analisis FTIR pada kitosan yang
digunakan meliputi struktur gugus fungsi dari kitosan (Lampiran 2a). Hasil analisis
Fourier Transform Infrared (FTIR) pada kitosan dapat dilihat pada Gambar 2.
Hasil analisis FTIR menghasilkan nilai transmitansi (%) yang dapat
digunakan untuk analisis kuantitatif yaitu derajat deasetilasi dari kitosan tersebut.
Perhitungan persentase derajat deasetilasi mengacu pada Khan et al. (2002). Derajat
deasetilasi kitosan sangat penting untuk menentukan karakteristik kitosan dan akan
mempengaruhi penggunaannya. Semakin tinggi derajat deasetilasinya maka

11

semakin tinggi tingkat kemurniaannya yang berarti kitin atau kitosan sudah murni
dari pengotornya yaitu protein, mineral, dan pigmen, serta gugus asetil pada kitosan
yang disertai kelarutannya yang sempurna dalam asam asetat 1% (Suptijah 2006).

Gambar 2 Spektrum FTIR kitosan
Derajat deasetilasi menentukan banyaknya gugus asetil yang hilang selama
proses deasetilasi. Derajat deasetilasi yang tinggi menunjukkan kemurnian kitosan
yang dihasilkan. Derajat deasetilasi pada kitosan sebesar 85,94% (Lampiran 2b).
Agustini dan Sedjati (2007) menjelaskan bahwa semakin tinggi derajat deasetilasi
kitosan maka semakin banyak gugus amina pada rantai molekul kitosan, sehingga
kitosan semakin reaktif karena banyaknya gugus amina yang menggantikan gugus
asetil.

Karakteristik Nanokitosan
Morfologi nanokitosan ditunjukkan menggunakan analisis Scanning Electron
Microscope (SEM). Mohanraj dan Chen (2006) menjelaskan bahwa nanopartikel
didefinisikan sebagai penyebaran partikel atau partikel padat dengan kisaran ukuran
10-1000 nm. Hasil analisis SEM dapat dilihat pada Gambar 3.

a
b
Gambar 3 Morfologi nanokitosan perbesaran (a) 1000x (b) 5000x
Gambar 3, menunjukkan morfologi nanokitosan yang dihasilkan memiliki
bentuk partikel yang berupa bulatan menyerupai bola. Suptijah et al. (2011) dan
Rachmania et al. (2011) menyatakan bahwa nanokitosan yang dihasilkan dengan
metode gelasi ionik berbentuk bulat. Penggunaan tripolifosfat (TPP) dan surfaktan
(tween 80) memberikan pengaruh dalam pembentukan molekul yang speris
(membulat) dalam proses gelasi ionik. Penelitian Kim dan Cho (2005) menyatakan

12

bahwa morfologi kitosan pada perbesaran 1500x dan 5000x memiliki morfologi
berupa serpihan yang berpori. Suptijah et al. (2011) menambahkan bahwa
penambahan tween 80 pada larutan kitosan bertujuan untuk menstabilkan partikelpartikel kitosan satu sama dengan yang lain yang sudah menjadi emulsi homogen
(misel), sehingga proses pemecahan partikel akan semakin efektif. Partikel yang
telah terpecah akan kembali terstabilkan dalam larutan emulsi, sehingga mencegah
terjadinya aglomerelasi. Penambahan TPP sebagai zat penstabil dan pengikat silang
yang akan memperkuat matriks nanokitosan. Semakin banyak ikatan silang yang
terbentuk antara kitosan dan TPP, maka kekuatan mekanik matriks kitosan akan
meningkat sehingga partikel kitosan menjadi semakin kuat dan lebih stabil.
Pembuatan nanopartikel dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain
komposisi material dan metode yang digunakan. Material yang digunakan pada
pembuatan nanokitosan yaitu kitosan, tween 80, dan tripolifosfat (TPP). Metode
pembuatan nanopartikel merupakan salah satu faktor lain yang menentukan selain
komposisi material. Banyak metode yang dikembangkan untuk menghasilkan
nanopartikel. Metode yang didapat silang emulsi (emulsion cross-linking)
presipitasi (Tiyaboonchai 2003), metode homogenizer, dan metode ultrasonikator
(Suptijah et al. 2011).
Pembuatan nanokitosan menggunakan metode gelasi ionik dan pengecilan
ukuran (sizing) dengan magnetic stirrer dipilih karena prosesnya yang sederhana
serta dapat menghasilkan partikel nanokitosan yang memiliki ukuran lebih seragam
dan berbentuk bulat. Menurut Agnihorti et al. (2004) prinsip pembentukan partikel
pada metode gelasi ionik adalah terjadinya interaksi ionik antara gugus amina
(NH2) pada kitosan yang bermuatan positif dengan polianion yang bermuatan
negatif membentuk struktur network inter dan intramolekul tiga dimensi. Menurut
Katas dan Alpar (2006) penggunaan tripolifosfat sebagai polianion untuk
crosslinker dengan kitosan melalui interaksi elektrostatik, dan surfaktan (tween 80)
sebagai pengemulsi, karena bersifat tidak toksik. BPOM (2013) menjelaskan bahwa
penggunaan TPP dan tween 80 diperbolehkan sebagai bahan tambahan pangan
dengan batas maksimum 70 mg/kg berat badan.
Pengujian Particle Size Analyze (PSA) dilakukan untuk melihat ukuran
partikel nanokitosan. Nanokitosan dibuat dengan menggunakan prinsip gelasi
ionik. Metode gelasi ionik menggunakan alat magnetic stirrer. Rachmania (2011)
mengungkapkan bahwa pengecilan ukuran dengan magnetic stirrer dengan
kecepatan tinggi akan menyamaratakan energi yang diterima oleh partikel di
seluruh bagian sisi larutan sehingga ukuran partikel semakin homogen. Berikut
hasil analisis Particle Size Analyze (PSA) dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4 Grafik distribusi ukuran pada nanokitosan

13

Nanokitosan yang dihasilkan mempunyai dispersi ukuran sebesar 29,27 nm
(Gambar 4). Distribusi ukuran nanokitosan berdasarkan intensitas, angka, dan
volume (Lampiran 6a) didapatkan rata-rata ukuran partikel 140,94 nm dengan
polydispersi intensity (PDI) sebesar 0,5830. Mohanraj dan Chen (2006)
mengemukakan bahwa nanopartikel merupakan partikel dengan kisaran ukuran 101000 nm. Metode gelasi ionik digunakan bertujuan untuk menghasilkan
nanokitosan yang memiliki stabilitas yang baik, berukuran partikel terkecil dan
meningkatkan skala produksi.
Chang dan Overby (2011) mengemukakan berdasarkan teori kinetik bahwa
molekul dapat bertumbukan satu dengan lainnya, sehingga reaksi kimia
berlangsung sebagai akibat dari kinetika kimia, laju reaksi akan berbanding lurus
dengan banyaknya tumbukan molekul perdetik atau berbanding lurus dengan
frekuensi tumbukan molekul. Suptijah et al. (2011) menjelaskan bahwa semakin
cepat putaran maka dapat memperbesar intensitas sentuhan molekul pelarut dengan
kitosan, sehingga semakin besar intensitas kecepatan putaran dari magnetic stirrer
maka partikel yang dihasilkan semakin kecil. Yongmei dan Yumin (2003)
menambahkan bahwa pembentukan nanopartikel hanya terjadi pada konsentrasi
kitosan dan TPP tertentu. Yongmei dan Yumin (2003) berhasil membuat
nanokitosan berukuran 20-200 nm dengan menggunakan konsentrasi kitosan 1,5
mg/mL dan konsentrasi TPP 0,7 mg/mL. Silva et al. (2006) menjelaskan bahwa
penambahan tween 80 ke dalam larutan kitosan dapat menurunkan diameter
partikel berturut-turut dari 198 nm menjadi 181,3 nm dan dari 132,6 nm menjadi
24,9 nm. Selain itu, Honary et al. (2011) menjelaskan bahwa aktivitas antibakteri
dari nanokitosan juga ditentukan oleh ukuran partikelnya. Partikel yang lebih kecil
menunjukkan aktivitas antibakteri yang lebih besar dibandingkan dengan ukuran
partikel yang lebih besar.
Pengujian fisik terhadap nanokitosan sebagai pembersih tangan dan
pembersih tangan komersial yaitu pengujian pH. Hasil pengukuran pH tersebut
dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Pengukuran pH pada nanokitosan
Perlakuan
Nanokitosan 1000 ppm
Nanokitosan 1500 ppm
Nanokitosan 2000 ppm
Pembersih tangan komersial

pH
5,35±1,51
5,44±1,48
6,11±1,31
6,11±1,20

Hasil pengujian pH pada konsentrasi nanokitosan 1000 ppm dan
nanokitosan 1500 ppm yaitu 5,35±1,51 dan 5,44±1,48. Sedangkan, pada
nanokitosan 2000 ppm dan pembersih tangan komersial yaitu 6,11±1,31 dan
6,11±1,20. Nilai pH suatu antiseptik harus sesuai dengan pH kulit yaitu 4,5-6,5
karena apabila pH tidak sesuai maka akan menimbulkan iritasi pada kulit yang
terpapar (Titaley et al. 2014).

Efektivitas Pembersih Tangan
Antiseptik merupakan suatu substansi ketika diberikan pada mikroorganisme
akan membunuh atau mencegah pertumbuhan mikroorganisme (Reddish 1961).

14

Pengujian efektivitas pembersih tangan dilakukan dengan menggunakan metode
swab untuk melihat jumlah total koloni bakteri yang terdapat pada tangan.
Pengujian terdiri dari 2 tahapan yaitu pra-perlakuan dan perlakuan konsentrasi
nanokitosan 1000 ppm, nanokitosan 1500 ppm, nanokitosan 2000 ppm, dan
pembersih tangan komersial. Hasil total koloni bakteri pada pra-perlakuan dan
perlakuan nanokitosan tersebut dapat dilihat pada Gambar 5.
Koloni bakteri (CFU)

50
40

38±2,65

36±4,58

35±5,86

34±4,51

30
20
10±1,00
6±0,58

10

2±4,58

2±0,00

0

nanokitosan 1000 nanokitosan 1500 nanokitosan 2000 pembersih tangan
komersial
Konsentrasi (ppm)

Gambar 5

Total koloni bakteri pada pra-perlakuan dan perlakuan nanokitosan
Keterangan: sebelum ( ), setelah ( )

Presentase efektivitas (%)

Total koloni bakteri pada pra-perlakuan dan perlakuan nanokitosan tersebut
(Gambar 5) menunjukkan penurunan angka koloni bakteri yang signifikan seiring
peningkatan konsentrasi nanokitosan. Konsentrasi nanokitosan 2000 ppm
menurunkan angka koloni bakteri dari 35,33±4,51 CFU (sebelum) menjadi
2,33±0,58 CFU (setelah). Penurunan total koloni bakteri ini diduga disebabkan oleh
sifat antibakteri yang terdapat pada nanokitosan.
Total koloni bakteri pada ujung jari mengalami penurunan seiring dengan
peningkatan konsentrasi nanokitosan. Hal ini menunjukkan adanya sifat antibakteri
yang terdapat dalam nanokitosan. Abdou et al. (2012) mengemukakan bahwa
peningkatan konsentrasi dapat mengakumulasi gugus reaktif nanokitosan yaitu
gugus amina (NH2), sehingga mempunyai efektivitas lebih besar untuk merusak
dinding sel bakteri. Zhang et al. (2010) menambahkan bahwa aktivitas antibakteri
dapat meningkat seiring dengan konsentrasi yang lebih tinggi dan ukuran partikel
yang lebih kecil. Presentase efektivitas pembersih tangan dapat dilihat pada
Gambar 6.
100
80

83,32±1,13b

93,44±0,55cd

94,39±0,69cd

70,79±0,91a

60
40
20
0

nanokitosan 1000 nanokitosan 1500 nanokitosan 2000 pembersih tangan
komersial
Konsentrasi (ppm)

Gambar 6 Presentase efektivitas pembersih tangan

15

Presentase efektivitas nanokitosan dengan analisis ragam (Lampiran 7b)
menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi pembersih tangan berbasis nanokitosan
memberikan pengaruh terhadap penurunan total koloni bakteri pada ujung jari.
Hasil uji lanjut Duncan (Lampiran 7c) menunjukkan konsentrasi nanokitosan
1000 ppm memberikan hasil yang berbeda nyata terhadap konsentrasi nanokitosan
1500 ppm dan nanokitosan 2000 ppm, sedangkan nanokitosan 2000 ppm
memberikan hasil yang tidak berbeda nyata terhadap pembersih tangan komersial
(Lampiran 7c). Presentase efektivitas jumlah penurunan total koloni bakteri pada
nanokitosan yang semakin meningkat ini diduga akibat adanya gugus-gugus amina
dari nanokitosan yang reaktif sehingga dapat mengakibatkan lisis pada sel bakteri.
Rafaat et al. (2008) menjelaskan bahwa kitosan dapat mengakibatkan lisis pada
bakteri Gram negatif maupun bakteri Gram positif melalui interaksi elektrostatik.
Target kerja dari antibakteri terhadap suatu bakteri diantaranya yaitu pada
dinding sel, perubahan permeabilitas sel, pada molekul protein dan asam nukleat,
enzim, dan DNA dan RNA (Pelczar dan Chan 2006). Kelebihan nanokitosan
sebagai antibakteri karena mempunyai efektivitas terhadap bakteri Gram positif dan
bakteri Gram negatif, serta residunya pada produk akhir tidak membahayakan
kesehatan manusia (Du et al. 2009). Nanokitosan bersifat lebih reaktif terhadap sel
bakteri dibandingkan kitosan, karena nanokitosan mudah teradsopsi kedalam sel
bakteri dalam waktu yang lebih cepat (Qi et al. 2004).
Kitosan memiliki tiga jenis grup reaktif fungsional yaitu grup amino, grup
hidroksil primer, dan hidroksil sekunder (Xia 2003). Jenis interaksi antara kitosan
yang bermuatan postif dan membran sel bakteri yang bermuatan negatif. Jenis
interaksi ini karena adanya interaksi elektrostatik antara grup positif NH3+ kitosan
dan grup negatif sel bakteri, mekanisme interaksi elektrostatik ini dibagi menjadi
dua yaitu, pertama mempengaruhi permeabilitas membran, sehingga terjadi
ketidakseimbangan tekanan internal osmotik dari sel bakteri dan menghambat
pertumbuhan dari bakteri, kedua yaitu dengan hidrolisis dari peptidoglikan pada
dinding sel bakteri, sehingga terjadi kebocoran komponen intraseluler seperti ion
kalium dan ion dengan berat molekul rendah (protein, asam nukleat, glukosa, dan
laktat dehidrogenase) (Tsai dan Su 1999). Penelitian Rafaat et al. (2008)
menunjukkan secara visual bahwa kitosan dapat mengakibatkan lisis pada bakteri
Gram negatif maupun bakteri Gram positif. Selain itu, mekanisme yang didasarkan
pada interaksi elektrostatik dipengaruhi oleh banyaknya ion amina kation, semakin
banyak ion kation yang terkandung dalam kitosan tersebut maka akan
menghasilkan aktivitas antibakteri yang lebih tinggi.
Thatte (2004) menyatakan bahwa aktivitas antibakteri kitosan dipengaruhi
oleh beberapa faktor, yaitu sumber kitosan, unit monomer yang menyusun kitosan,
derajat deasetilasi, pH, bobot molekul kitosan, dan kondisi lingkungan (kadar air,
nutrisi yang tersedia bagi mikroba). Solval et al. (2014) menambahkan bahwa
nanokitosan memiliki efektivitas antibakteri yang lebih tinggi daripada kitosan
karena antara nanokitosan memiliki luas permukaan yang lebih besar, sehingga
interaksi antara gugus amina (NH2) lebih besar dengan membran sel bakteri.
Minimum Inhibitory Concentration (MIC) merupakan konsentrasi terendah
suatu antibakteri yang dapat menghambat pertumbuhan suatu organisme. Menurut
Balicka-Ramisz et al. (2005) menyatakan bahwa MIC kitosan terhadap bakteri
Staphylococcus aureus yaitu 1000 ppm, sedangkan Islam et al. (2011) MIC kitosan
terhadap bakteri Escherichia coli yaitu 1300 ppm. Chung et al. (2004)

16

mengungkapkan bahwa aktivitas antibakteri berbeda antara bakteri Gram positif
dan bakteri Gram negatif yang diakibatkan oleh perbedaan karakteristik permukaan
sel bakteri. Staphylococcus aureus merupakan jenis bakteri Gram positif. Struktur
dinding sel bakteri Gram positif lebih sederhana dibandingkan dinding sel bakteri
Gram negatif. Bakteri Gram positif tidak memiliki membran luar sehingga
memudahkan senyawa antibakteri menemukan sasaran untuk bekerja (Coyle 2005).
No et al. (2002) menambahkan bahwa kitosan menunjukkan efek antibakteri yang
besar pada bakteri Gram positif dibandingkan Gram negatif.

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Kitosan yang digunakan dalam penelitian ini telah memenuhi standar mutu
SNI 7949: 2013. Morfologi nanokitosan memiliki bentuk partikel berupa bulatan,
dengan ukuran sebesar 140,94 nm dan PDI sebesar 0,5830. Efektivitas nanokitosan
sebagai alternatif zat antibakteri alami dalam pembersih tangan dilakukan pada
konsentrasi nanokitosan 1000 ppm hingga 2000 ppm, dengan konsentrasi terbaik
diperoleh pada nanokitosan 2000 ppm, dengan presentase efektivitas penurunan
total koloni bakteri sebesar 93,44±0,55% dan tidak berbeda nyata terhadap
pembersih tangan komersial yaitu sebesar 94,39±0,69%.

Saran
Untuk melengkapi penelitian ini, diperlukan penelitian pula mengenai
efektivitas antibakteri dari nanokitosan sebagai pembersih tangan dengan
menggunakan keseluruhan telapak tangan, serta penelitian lanjutan mengenai
variasi formulasi dari sediaan pembersih tangan tersebut dengan penambahan
pelembab dan esens.

DAFTAR PUSTAKA
Abdou ES, Osheba AS, Sorour MA. 2012. Effect of chitosan and chitosannanoparticles as active coating on microbiologycal characteristics of fish
fingers. Journal of Applied Science and Technology. 2:158-163.
Agnihotri SA, Mallikarjuna NN, Aminabhavi TM. 2004. Recent advances on
chitosan-based micro and nanoparticles in drug delivery. Journal of
Controlled Release. 100: 5-28.
Agustini TW, Sedjati S. 2007. The effect of chitosan concentration and storage time
on the quality of salteddried anchovy (Stolephorus heterolobus). Journal of
Coastal Development. 10: 63-71.

17

Angka SL, Suhartono MT. 2000. Bioteknologi Hasil Laut: Pemanfaatan Limbah
Hasil Laut. Bogor (ID): Pusat Kajian Sumberdaya Pesisir dan Lautan.
[AOAC] Association of Official Analytical Chemist. 2005. Washington (US): The
Association of Official Analytical Chemist, Inc.
[APUA] Alliance for the Prudent Use of Antibiotics. 2011. Triclosan.
www.apua.org, dapat diakses di www.tufts.edu/med/apua [3 Mei 2015].
[ASTM] American Standard Testing and Material. 2013. ASTM E1252: Standard
Practice for General Techiques for Obtaining Infrared Spectra for
Qualitative Analysis. Pennsylvania (US): American Society for Testing
Material.
Babeluk R,