nanopartikel gelatin type A dengan metode desolvasi dua tahap menggunakan etanol sebagai agen desolvasi pada rasio larutan terhadap etanol sebesar 1:1
dengan ukuran partikel adalah 386 nm. Larutan nanopartikel kolagen yang dihasilkan dari perlakuan terbaik
selanjutnya dihilangkan pelarutnya dengan proses evaporasi sampai diperoleh larutan nanopartikel kolagen bebas etanol. Larutan nanopartikel kolagen hasil
proses evaporasi dikeringkan dengan freeze dryer sehingga diperoleh kolagen nanopartikel dalam bentuk serbuk. Rendemen dari nanopartikel kolagen yang
dihasilkan sebesar 9,64 bb.
4.4 Karakterisasi Kolagen dan Nanopartikel Kolagen
Kolagen dan nanopartikel kolagen yang dihasilkan dari perlakuan terbaik pada penelitian tahap sebelumnya dikarakterisasi baik sifat kimia maupun fisik.
Karakteristik kimia meliputi proksimat, jenis asam amino, dan pH; sedangkan karakteristik fisik yang diukur antara lain gugus fungsi dengan FTIR, berat
molekul dengan SDS-PAGE, viskositas, derajat putih, analisis termal, solubilitas, dan struktur permukaan dengan SEM.
4.4.1 Komposisi proksimat
Komponen kimia kolagen dapat digunakan sebagai salah satu parameter untuk menunjukkan kualitas kolagen yang dihasilkan dan sekaligus menilai
efektifitas dari proses pretretment kulit pada proses pembuatan kolagen. Proses preteatment kulit diharapkan mampu menghilangkan komponen-komponen lain
misalnya lemak, mineral, protein non kolagen pada bahan baku kulit sehingga dihasilkan kolagen dengan kandungan protein tinggi.
Komposisi proksimat kolagen dan nanopartikel kolagen yang dihasilkan dari kulit ikan pari dan kolagen dari kulit ikan lainnya sebagai pembanding dapat
dilihat pada Tabel 10. Berdasarkan Tabel 10 dapat dilihat bahwa komponen utama kolagen adalah protein dan komponen lainnya berupa air, lemak, dan abu
dalam jumlah yang sedikit. Kandungan protein kolagen maupun nanopartikel kolagen dari kulit ikan pari hampir sama dengan kandungan protein pada kolagen
dari kulit ikan skate Raja kenojei namun lebih rendah dibandingkan protein pada kolagen dari kulit ikan rainbow trout Onchorhynchus mykiss, sedangkan untuk
kandungan lemak dan abu pada kolagen dan nanopartikel kolagen dari kulit ikan pari lebih rendah dibandingkan pada kolagen dari kulit ikan skate Raja kenojei
maupun kulit ikan rainbow trout Onchorhynchus mykiss. Perbedaan komposisi proksimat kolagen dari sumber bahan baku kulit yang berbeda diduga disebabkan
perbedaan komponen kimia yang terkandung dalam bahan baku kulit dan teknik ekstraksi yang digunakan. Bechtel 2003 mengungkapkan bahwa perbedaan
komposisi kimia dapat disebabkan oleh perbedaan umur, jenis kelamin, habitat ikan, serta cara preparasi kulit. Shon et al. 2011 menyatakan bahwa kulit yang
memiliki kandungan lemak dan abu yang tinggi memerlukan teknik pemurnian yang berbeda untuk menghasilkan produk kolagen dengan kemurnian tinggi.
Rendahnya nilai kandungan lemak dan abu pada kolagen dari kulit ikan pari yang dihasilkan menunjukkan bahwa proses preteatment kulit dengan perendaman
dalam larutan basa maupun asam cukup efektif untuk mereduksi lemak dan mineral-mineral dalam kulit ikan. Hal ini selaras dengan pendapat Hinterwaldner
1977 yang menyatakan bahwa perendaman kulit dalam larutan basa mengakibatkan hancurnya sebagian ikatan silang pada struktur kolagen sehingga
kulit dapat melepaskan zat selain protein kolagen, misalnya lemak, kotoran, pigmen, dan protein non kolagen.
Tabel 10 Komposisi proksimat kolagen dari beberapa kulit ikan dan nanopartikel kolagen kulit ikan pari
jenis kolagen Parameter bb
Sumber pustaka
air protein lemak abu
Kolagen kulit ikan pari Pastinachus solocirostris
11,78 86,97
0,19 0,17
hasil penelitian
Nanopartikel kolagen kulit ikan pari Pastinachus
solocirostris 13,46
86,18 0,25
0,13 hasil
penelitian Kolagen kulit ikan skate
Raja kenojei 7,01
86,4 0,35
3,38 Shon et al.
2011 Kolagen kulit ikan rainbow
trout Onchorhynchus mykiss 3,49
96,2 0,31
0,21 Tabarestani
et al. 2012 Kadar air kolagen maupun nanopartikel kolagen lebih tinggi dibandingkan
kadar air kolagen dari kulit ikan skate Raja kenojei dan kolagen dari kulit ikan
rainbow trout Onchorhynchus mykiss Tabel 10. Tingginya kadar air kolagen maupun nanopartikel kolagen diduga disebabkan cara penyimpanan kolagen yang
kurang baik sehingga memungkinkan terjadinya proses penyerapan air. Pada nanopartikel kolagen terjadi tingkat penyerapan air yang lebih tinggi
dibandingkan pada kolagen. Hal ini berkaitan dengan lebih kecilnya ukuran nanopartikel kolagen sehingga meningkatkan luas permukaan yang dapat
menyerap air. Kolagen dan nanopartikel kolagen dari kulit ikan pari sudah memenuhi
spesifikasi kolagen cosmetic grade ditinjau dari kandungan abu keduanya, namun untuk kandungan air dan protein masih belum terpenuhi. Kolagen cosmetic grade
mensyaratkan kandungan air5, protein 90, dan abu 1 Zhengzhou Sigma
Chemical Co., Ltd.. Kolagen maupun nanopartikel kolagen dari kulit ikan pari memiliki potensi untuk digunakan sebagai bahan baku kosmetik dengan
mengusahakan teknik pengeringan maupun teknik pengemasan yang tepat sehingga bisa meminimalkan kandungan air sampai mencapai kandungan air yang
disyaratkan untuk kolagen cosmetic grade dan meminimalkan terjadinya penyerapan air selama penyimpanan.
4.4.2 Asam amino
Kolagen merupakan protein struktural utama dari jaringan ikat yang meliputi hampir 30 dari total protein tubuh. Molekul dasar kolagen terbentuk
dari tiga rantai polipeptida yang saling berpilin membentuk struktur triple heliks dengan susunan asam amino yang khas yaitu Gly-X-Y, pada posisi X adalah
prolina dan posisi Y adalah hidroksiprolina Friess 1998. Komposisi asam amino penyusun kolagen dan nanopartikel kolagen dapat
dilihat pada Tabel 11. Kolagen maupun nanopartikel kolagen memiliki komposisi asam amino yang hampir sama dengan asam amino yang paling dominan adalah
glisina 24,078 dan 23,029 dan prolina 11,417 dan 10,964, sementara asam amino yang terkandung dalam jumlah sedikit adalah tirosina 0,708 dan
0,786 dan histidina 1,893 dan 1,796 serta tidak mengandung asam amino sistina dan triptofan. Hal ini selaras dengan kandungan asam amino kolagen dari
beberapa jenis kulit ikan, contoh: balloon fish Diodon holocanthus Huang et al. 2011, ornate threadfin bream Nemipterus hexodon Nalinanon et al. 2011,
striped catfish Pangasianodon hypophthalmus Singh et al. 2011, dan largefin longbarbel catfish Mystus macropterus Zhang et al. 2009. Kittiphattanabawon
et al. 2010a mengatakan bahwa glisina merupakan asam amino utama pembentuk kolagen yang meliputi 13 dari total asam amino. Friess 1998
menyatakan bahwa asam amino glisina terdapat pada setiap posisi ketiga susunan asam amino triple heliks kolagen Gly-X-Y, sementara 35 dari asam amino
penyusun triple heliks kolagen merupakan prolina dan hidroksiprolina. Nalinanon et al. 2011 mengatakan kolagen tipe I mengandung asam amino glisina, alanina,
dan prolina dalam jumlah yang tinggi, sedangkan asam amino tirosina dan histidina hanya terdapat dalam jumlah yang sedikit serta tidak mengandung sistina
dan triptofan. Kolagen dan nanopartikel kolagen mengandung asam amino arginina yang
cukup tinggi dengan nilai berturut-turut 12,026 dan 11,647. Kandungan arginina yang tinggi pada ikan pari juga dilaporkan oleh Mardiah et al. 2012
yaitu mencapai 10,50 pada daging ikan pari Himantura gerrardi. Tabel 11 Komposisi asam amino kolagen dan nanopertikel kolagen
asam amino kolagen
nanopartikel kolagen Asam aspartat
3,753 ± 0,091 4,215 ± 0,116
Serina 3,595 ± 0,258
3,072 ± 0,080 Asam glutamat
8,203 ± 0,393 8,943 ± 0,153
Glisina 24,078 ± 0,134
23,029 ± 0,593 Histidina
1,893 ± 0,183 1,796 ± 0,014
Arginina 12,026 ± 0,211
11,647 ± 0,556 Treonina
3,843 ± 0,144 3,617 ± 0,133
Alanina 4,366 ± 0,247
4,595 ± 0,044 Prolina
11,417 ± 0,554 10,964 ± 0,090
Sistina 0,000
0,000 Tirosina
0,708 ± 0,088 0,786 ± 0,045
Valina 3,172 ± 0,083
2,863 ± 0,035 Metionina
3,249 ± 0,006 2,899 ± 0,134
Lisina 2,514 ± 0,226
2,497 ± 0,087 Isoleusina
1,973 ± 0,035 1,823 ± 0,016
Leusina 2,991 ± 0,080
2,790 ± 0,018 Fenilalanina
2,967 ± 0,223 3,074 ± 0,141
Triptofan 0,000
0,000
