Perbedaan stabilitas termal dari kolagen juga dapat disebabkan oleh beberapa hal yaitu komposisi dan susunan asam imino sebagai pembentuk struktur
tersier kolagen Ahmad dan Benjakul 2010, musim penangkapan dan tingginya k
omposisi ikatan α1 pada struktur kolagen Duan et al. 2012
,
asal bahan baku Karim dan Bhat 2009, serta
keberadaan garam-garam mineral misalnya Cl
-
, SCN
-
, H
2
PO
4 -
, HPO
4 2-
, SO
4 2-
, Li
+
, Na
+
, NH
4 +
, dan Ca
2+
Komsa-Pencova et al. 1996.
4.4.9 Solubilitas
Solubilitas didefinisikan sebagai kemampuan suatu zat kimia tertentu solute untuk larut dalam suatu pelarut solvent. Solubilitas kolagen dan
nanopartikel kolagen diukur pada pH yang bervariasi yaitu dari pH 1-12 dengan tujuan untuk mengetahui kondisi pH optimun yang menghasilkan tingkat
kelarutan kolagen atau nanopartikel kolagen yang paling baik. Solubilitas kolagen dan nanopartikel kolagen ditentukan dengan membandingkan konsentrasi protein
terlarut dari kolagen atau nanopartikel terhadap total protein pada kolagen atau nanopartikel kolagen. Solubilitas yang dihasilkan pada pH tertentu dibandingkan
terhadap solubilitas tertinggi untuk menentukan solubilitas relatif kolagen maupun nanopartikel kolagen.
Solubilitas relatif kolagen dan nanopartikel kolagen pada berbagai pH ditunjukkan pada Gambar 14. Berdasarkan Gambar 14 terlihat bahwa tingkat
solubilitas kolagen cenderung bervariasi pada kondisi pH berbeda, sedangkan tingkat solubilitas nanopartikel kolagen cenderung stabil pada kondisi pH
berbeda. Kolagen menunjukkan solubilitas tertinggi pada pH 7 dengan tingkat solubilitas sebesar 99,5; sedangkan pada pH 6, 9, dan 10 solubilitas kolagen
cukup rendah dengan tingkat solubilitas sekitar 60. Solubilitas nanopartikel kolagen pada berbagai pH menunjukkan nilai rata-rata sebesar 80 dengan
tingkat solubilitas tertinggi pada pH 3 92,8 dan solubilitas terendah pada pH 6 64,3. Hal ini menunjukkan bahwa pH optimum untuk melarutkan kolagen
adalah pada pH 7, sedangkan untuk nanopartikel kolagen pada pH 3. Solubilitas terendah menunjukkan titik isoelektrik kolagen maupun nanopartikel kolagen.
Titik isoelektrik kolagen berada pada pH 6, 9,dan 10; sedangkan nanopartikel kolagen pada pH 6.
0,00 20,00
40,00 60,00
80,00 100,00
120,00
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
S o
lu b
il itas
re latif
pH
Gambar 14 Solubilitas pada berbagai pH: kolagen nanopartikel kolagen .
Nilai pH optimum solubilitas kolagen dan nanopartikel kolagen serta pH minimum titik isoelektrik yang diperoleh berbeda dengan pH optimum dan pH
minimum titik isoelektrik kolagen dari beberapa kulit ikan Tabel 16. Menurut Kittiphattanabawon et al. 2005, perbedaan pH optimum dan minimum dari
kelarutan kolagen berkaitan dengan perbedaan struktur molekuler dari setiap kolagen.
Tabel 16 pH optimum dan minimum solubilitas kolagen dari kulit ikan Sumber kolagen
pH optimum
pH minimum titik isoelektrik
Sumber pustaka Kulit ikan rainbow trout
Onchorhynchus mykiss 1
9 Tabarestani et al.
2012 Kulit ikan unicorn leatherjacket
Aluterus monocerous 2
8 Ahmad dan
Benjakul 2010 Kulit ikan balloon fish
Diodon holocanthus 1-5
7 Huang et al. 2011
kulit ikan striped catfish Pangasianodo hypophthalmus
2 5
Singh et al . 2011
Variasi solubilitas kolagen pada berbagai pH disebabkan perbedaan titik isoelektrik pI dari kolagen Jongjareonrak et al. 2005. Hal ini berkaitan dengan
muatan protein kolagen yang berbeda pada titik isoelektrik. Kittiphattanabawon et al. 2005 mengatakan bahwa ketika nilai pH berada di atas dan di bawah pI,
protein memiliki muatan positif atau negatif sehingga memiliki kemampuan berinteraksi dengan air yang lebih tinggi. Ahmad dan Benjakul 2010
mengungkapkan bahwa pada pH titik isoelektrik protein bermuatan nol sehingga
interaksi hidrofobik meningkat dan terjadi pengendapan protein terlarut pada pH titik isolektrik tersebut.
4.4.10 Analisis SEM
Scanning Electron Microscopy SEM merupakan jenis mikroskop elektron yang memanfaatkan berkas elektron untuk menerangi sampel sehingga
menghasilkan gambar sampel. Sinar elektron yang dikenakan pada sampel akan memindai keseluruhan sampel. Sampel akan mengeluarkan elektron baru yang
akan diterima oleh detektor dan dikirim ke monitor yang mengandung informasi mengenai topografi permukaan sampel.
Analisis SEM serbuk kolagen dan nanopartikel kolagen dilakukan untuk mendapatkan gambaran mengenai struktur mikroskopik dari kedua sampel
tersebut. Hasil analisis SEM kolagen dan nanopartikel kolagen disajikan pada Gambar 15. Struktur kolagen menunjukkan terbentuknya agregat yang terpisah,
sedangkan nanopartikel kolagen menunjukkan struktur agregat yang lebih halus. Hal ini selaras dengan hasil penelitian yang dilaporkan Yang et al. 2008 bahwa
struktur gelatin yang dihasilkan dengan pretreatment menggunakan 0,25 M dan 1,0 M NaOH cenderung membentuk agregat yang terpisah dibandingkan dengan
struktur gelatin yang dihasilkan dengan pretreatment asam maupun air. Menurut Jaswir et al. 2011 larutan NaOH mungkin bertanggung jawab untuk
memisahkan untaian dari batang-batang serat kolagen, sedangkan asam asetat tidak mempengaruhi terhadap perubahan struktur serat kolagen. Yoshimura et al.
2000 menyatakan bahwa basa menyerang bagian teleopeptida dari struktur kolagen.
a b
c d
Gambar 15 Struktur permukaan kolagen dan nanopartikel kolagen: kolagen perbesaran 20.000x a; kolagen perbesaran 40.000x b;
nanopartikel kolagen perbesaran 20.000x c; nanopartikel kolagen perbesaran 40.000x d.
