Galaktomanan yang diperoleh dari masing-masing tanaman yang berbeda memiliki kadar yang berbeda, misalnya galaktomanan yang diperoleh dari ampas
kelapa sebesar 20 Zultiniar dan Casoni, 2009, pada kolang-kaling 4,58 Tarigan, 2012, sedangkan pada Fenugreek kadar galaktomanan yang diperoleh
berkisar 25-30 Mathur and Mathur, 2005. Saat ini konsumsi galaktomanan sangat bervariasi tergantung pada
penggunaannya. Menurut perkiraan, sekitar 90-100 ribu ton galaktomanan dikonsumsi pertahun. Pemakaian terbesar adalah guar gum dengan 70-80 ribu ton,
locust bean gum dengan 12-14 ribu ton. Pemakaian galaktomanan bermanfaat untuk
pembentukan viskositas sangat baik dan juga penggunaannya untuk penyerapan air atau pembentukan ikatan hidrogen membentuk formasi gel Sharma, 2008.
Pada bidang farmasi dari sumber komersial dan nonkomersial, galaktomanan telah dipelajari secara ekstensif selama waktu tertentu. Ada berbagai sumber
galaktomanan dan berbagai bentuk aplikasi dalam farmasi, seperti tablet atau kapsul, hidrogel, dan film. Selain penggunaan untuk hal sederhana, polisakarida ini berperan
dalam modifikasi obat sebagai bahan matriks atau pelapis Silveira, 2011. Galaktomanan digunakan di daerah usus tertentu sebagai penghantar obat yang
berawal dari proses degradasi enzimatik dalam usus besar manusia Kabir et al., 1998.
Komponen kimia yang terdapat pada hasil ekstraksi kolang-kaling adalah protein 0,261, galaktomanan 90,57 , serat kasar 8,05, dan lemak 0,101 .
Galaktomanan dari kolang-kaling berbentuk serbuk putih, memiliki sifat viskositas yang cukup besar dalam konsentrasi yang rendah Tarigan, 2012.
2.7 Galaktomanan Ikat Silang
Galaktomanan adalah polimer alam yang banyak digunakan dalam industri makanan, farmasi, dan kosmetik. Polimer alam secara konvensional digunakan
sebagai pengental dan pembuat gel. Modifikasi galaktomanan menunjukkan peningkatan sifat fisika seperti kelarutannya didalam air, viskositas dan
kemurniannya dibanding dengan yang aslinya Kok et al., 1999.
Universitas Sumatera Utara
Modifikasi kimia pada galaktomanan pada umumnya untuk mengurangi sifat mengembangnya swelling. Modifikasi galaktomanan, seperti guar gum, masih
dikembangkan dengan mereaksikan guar gum dengan senyawa fosfat, borax, glutaraldehida, dan enzim pendegradasi Kabir et al., 2000.
Polimer ikat silang terbentuk karena adanya rantai linier yang terhubung satu dengan yang lain oleh ikatan kovalen di berbagai tempat. Biasanya polimer ikat
silang terbentuk selama sintesis atau reaksi kimia nonreversibel. Biasanya polimer yang demikian terhubung oleh atom atau molekul tambahan yang terikat secara
kovalen Callister et al., 2010.
Ikat silang crosslink merupakan suatu ikatan yang menghubungkan satu rantai polimer dengan rantai polimer lainnya, dapat berupa interaksi kovalen maupun
interaksi non kovalen dan dapat meningkatkan massa molekul polimer. Hidrogel terikat-silang secara kovalen disebut gel kimia sedangkan secara non kovalen disebut
gel fisik Hennik et al., 2002. Cara pembentukan ikat silang secara fisik yaitu dengan interaksi hidrofobik, interaksi muatan, atau dengan pembentukan ikatan
hidrogen. Metode ikat silang kimia meliputi polimerisasi radikal, reaksi kimia dari gugus komplementer, energi tinggi irradiasi dan menggunakan enzim. Pada ikat
silang kimia, dibutuhkan agen pengikat silang yang mungkin dapat bereaksi dengan zat-zat lainnya Berg et al., 2010.
Modifikasi kimia melalui ikat silang pada galaktomanan pada umumnya untuk mengurangi sifat mengembangnya swelling. Modifikasi galaktomanan, seperti guar
gum, masih dikembangkan dengan mereaksikan guar gum dengan senyawa fosfat, borax, glutaraldehida, dan enzim pendegradasi Kabir et al., 2000.
Interaksi antara gugus yang bermuatan positif dari bahan pengikat silang dan gugus yang bermuatan negatif dari galaktomanan menunjukan adanya interaksi yang
bersifat ionik. Sifat dari hasil ikat silang tergantung dari sifat pengikat silang Rana et al.
, 2011.
Universitas Sumatera Utara
Salah satu pengikat silang dari senyawa fosfat adalah trinatrium trimetafosfat yang digunakan untuk mereduksi sifat mengembang guar gum. Trinatrium
Trimetafosfat merupakan suatu pengikat silang yang tidak bersifat racun. Pada pH basa, senyawa kompleks ester di-polimer fosfat dibentuk dari guar gum dan
Trinatrium Trimetafosfat yang mengalami reaksi ikat silang Gambar 2.7. Sifat mengembang pada polimer yang terikat silang menurun secara jelas 29-35 kali
lipat Gowda et al., 2012.
P O
O P
O O
P NaO
ONa ONa
O O
P NaO
O Galaktomanan
Galaktomanan OH
OH OH
OH O
O Gal-OH
TMP GIF
Gambar 2.7 Reaksi Galaktomanan dengan Trinatrium Trimetafosfat Gowda et al., 2012
Senyawa borax juga dapat digunakan sebagai agen pengikat silang yang mana senyawa ini akan mebentuk kompleks dengan galaktomanan Gambar 2.8. Hal ini
bukan merupakan hal yang aneh karena galaktomanan memiliki gugus hidroksil yang berlimpah dan bersebelahan membentuk posisi cis. Reaksi akan terjadi pada
konsentrasi yang sangat rendah pada galaktomanan dan ion borat.
C C
OH OH
H H
B OH
OH OH
HO C
C OH
OH H
H C
C O
O H
H C
C O
O H
H B
Guar Borate Ion
Guar Cross-linked
Gal-OH Ion Borat
Gal-OH GIB
Gambar 2.8 Reaksi Galaktomanan dengan Ion Borat Chudzikowski, 1971.
Pada reaksi ini, akan terbentuk gel dengan penambahan senyawa borat pada galaktomanan dan larutan alkali untuk membentuk suasana alkali, dengan pH
optimum diantara 7,5-10,5. Sifat dari gel yang terbentuk berdasarkan jenis galaktomanan dan konsentarasi senyawa borax yang digunakan Chudzikowski,
1971.
Universitas Sumatera Utara
Glutaraldehida juga telah digunakan secara luas untuk proses ikat silang polimer yang mengandung gugus hidroksil. Telah diketahui bahwa dengan
peningkatan konsentrasi glutaraldehida maka terjadi peningkatan densitas hasil ikat silang dan penurunan kemampuan mengembang pada larutan penyangga. Jika
jumlah glutaraldehida yang digunakan untuk reaksi ikat silang makin tinggi maka efisiensi ikat silang rendah. Glutaraldehida Gambar 2.9 merupakan pengikat silang
Gambar 2.10 yang bersifat racun, tetapi sifat racun itu dapat direduksi secara signfikan setelah proses ikat silang Kabir et al., 1998.
HCCH
2 3
CH O
O 2H
+
HCCH
2 3
CH OH
OH HCCH
2 3
CH OH
OH
Glutaraldehida Ion Glutaraldehida
Gambar 2.9 Isomerisasi Glutaraldehida dalam Suasana Asam Kabir et al., 1998.
Gal OH
OH HCCH
2 3
CH OH
OH O
OH HO
O CHCH
2 3
HC OH
OH O
O O
O CCH
2 3
C H
H
-2H
2
O
Gal-OH Ion Glutaraldehida GIG
Gambar 2.10 Reaksi Galaktomanan dengan Ion Glutaraldehida Kabir et al., 1998.
Galaktomanan ikat silang saat ini semakin dikembangkan sebagai bahan yang digunakan untuk membawa obat ke bagian usus yang bermasalah. Kemampuan
mengembang dari suatu galaktomanan di dalam cairan gastrointestinal menurun dari 100-200 kali menjadi 10-35 kali tergantung jumlah bahan pengikat silang yang
digunakan. Galaktomanan akan kehilangan sifat non-ioniknya disebabkan oleh proses ikat silang dan menjadi bermuatan negatif Rana et al., 2011.
2.8 Asam Borat
