Pembuatan Biomaterial Selulosa Bakteri

41

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik biomaterial selulosa bakteri dari air cucian beras dengan penambahan kitosan dan untuk mengetahui aktivitas antimikroba sediaan biomaterial selulosa bakteri dari air cucian beras dengan penambahan kitosan sebagai material penutup luka pada bakteri Staphylococcus aureus.

A. Pembuatan Biomaterial Selulosa Bakteri

Dalam penelitian ini, digunakan beras dengan jenis dan merk yang sama, supaya adanya variabel pengacau bisa sedikit dikendalikan. Beras yang digunakan adalah jenis rojolele. Pembelian beras juga dilakukan di tempat yang sama, agar memudahkan peneliti untuk memperoleh beras dengan jenis dan merk yang sama. Sebelum melakukan pembuatan biomaterial selulosa, beras diidentifikasi terlebih dahulu melalui pembuktian bahwa yang digunakan dalam penelitian ini adalah beras. Dilakukan juga pengujian terhadap kandungan amilum dari beras tersebut. Alasan dilakukan identifikasi amilum ini karena gula merupakan sumber utama media pertumbuhan Acetobacter xylinum . Hal ini sesuai dengan pernyataan Hidayat 2006 yang mengatakan bahwa Acetobacter xylinum ini mensintesis selulosa dari gula yang dikonsumsi. Gambar 10 adalah hasil identifikasi amilum yang dilakukan oleh David 2013 terhadap beras yang juga digunakan pada penelitian ini. Gambar 10. Identifikasi beras yang digunakan a beras yang disebarkan b limbah air cucian beras yang ditambahkan iodin c pengamatan amilum beras secara mikroskopik dengan perbesaran 1000x David, 2013. Dari hasil pembuktian dan pengujian amilum pada gambar 10, dapat dilihat bahwa beras yang digunakan pada penelitian ini merupakan beras yang homogen dan memiliki amilum. Terjadinya perubahan warna dari putih menjadi ungu pada pengujian kandungan amilum dalam air cucian beras, serta terlihat adanya bentuk amilum beras pada pengamatan secara mikroskopik. Bentuk amilum beras ini tidak beraturan sisinya, memiliki banyak sisi antara lain elips dan lingkaran Meyer, 1950; Ben, Zulianis, dan Halim, 2007. Selanjutnya beras dicuci dan air cucian beras kemudian dididihkan di atas hot plate untuk dibuat sediaan biomaterial dan selulosa. Pada saat pemanasan, ditambahkan beberapa bahan antara lain gula, urea dan gliserol. Penambahan gula dan urea ini dimaksudkan untuk mencukupi nutrisi pada media tumbuh kembang bakteri Acetobacter xylinum. Seperti yang dinyatakan oleh Chawla et. al 2009 bahwa penambahan gula pasir adalah karena gula pasir ini digunakan sebagai sumber karbon, sedangkan urea sebagai sumber nitrogen bagi bakteri Acetobacter xylinum. Sumber karbon ini sangat penting bagi bakteri karena akan digunakan untuk proses metabolisme dari bakteri tersebut, sedangkan nitrogen merupakan komponen utama untuk menyusun protein yang akan digunakan untuk metabolism sel. Gliserol digunakan untuk membuat membran lebih elastis, sesuai dengan penelitian Tanaka, Iwata, Sanguandekul, Handa, Ishizaki 2001 yang mengatakan bahwa penggunaan gliserol adalah sebagai plasticizer, berfungsi untuk meningkatkan mobilitas, fleksibilitas dan elastisitas material. Menurut Carvalho, Zambon, Curvelo, Gandini 2003 kelebihan dari gliserol ini adalah sifatnya yang biokompatibel terhadap sistem vaskular, ramah lingkungan dan mudah mengalami degradasi dalam suasana aerob. Jalur biosintesis selulosa bakteri dapat dilihat melalui Gambar 11. Gambar 11. Proses pembentukan selulosa bakteri Ross, Raphael dan Moshe, 1991. Gambar 11. menunjukkan bahwa proses pembentukan selulosa bakteri ini selalu membutuhkan peranan dari glukosa dan fruktosa. Keberadaan dua zat tersebut, berfungsi untuk memenuhi kebutuhan Acetobacter xylinum akan sumber karbon dalam proses metabolismenya. Glukosa dan fruktosa ini dapat dihidrolisis dari sukrosa. Biomaterial selulosa selanjutnya diinkubasi selama 7-14 hari. Namun, berdasarkan pengamatan yang dilakukan, pada hari ketujuh, lapisan pelikel biomaterial selulosa bakteri yang terbentuk sudah cukup tebal. Selain itu, apabila waktu inkubasi lebih dari tujuh hari kontaminan jamur dapat tumbuh di lapisan pelikel tersebut. Oleh karena itu, diputuskan bahwa waktu fermentasi optimum yang digunakan adalah tujuh hari. Sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Saragih 2004 bahwa waktu optimum untuk fermentasi nata de coco adalah 7 hari. Selanjutnya dilakukan proses perendaman dengan natrium hidroksida 3 selama 12 jam sebanyak tiga kali pengulangan lalu dinetralkan dengan perendaman asam klorida 3 selama 15 menit dan kemudian dicuci dengan akuades steril untuk menghilangkan sisa asamnya. Setelah semua proses selesai, biomaterial selulosa selanjutnya ditimbang dan dikeringkan di dalam oven dengan suhu 40 o C. Alasan pemilihan suhu 40 o C ini karena menyesuaikan suhu pengeringan pada biomaterial selulosa kitosan. Kombinasi antara selulosa bakteri dengan kitosan ini ketika mendapatkan perlakuan panas lebih dari 50 o C dapat mengalami peristiwa Maillard Umemura, Kawai , 2007. Reaksi Maillard ini dapat menyebabkan proses karamelisasi yang melibatkan ikatan antar rantai polimer, sehingga dapat merubah karakteristik fisik material menjadi lebih kaku. Oleh karena itu, reaksi ini harus dihindari pada saat proses pengeringan. Selanjutnya bobot biomaterial setelah dikeringkan ditimbang kembali, kemudian dihitung rata- ratanya dan diamati secara organoleptis.

B. Pembuatan Membran Kitosan