BAB I
PENDAHULUAN
Sistem koloid (selanjutnya disingkat "koloid") merupakan suatu bentuk campuran (sistem dispersi) dua atau lebih zat yang bersifat homogen namun memiliki ukuran partikel terdispersi yang cukup besar (1-100 nm), sehingga terkena efek Tyndall. Bersifat homogen berarti partikel terdispersi tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi atau gaya lain yang dikenakan kepadanya; sehingga tidak terjadi pengendapan, misalnya. Sifat homogen ini juga dimiliki oleh larutan, namun tidak dimiliki oleh campuran biasa (suspensi).
Koloid mudah dijumpai di mana-mana: susu, agar-agar, tinta, sampo, serta awan merupakan contoh-contoh koloid yang dapat dijumpai sehari-hari. Sitoplasma dalam sel juga merupakan sistem koloid. Kimia koloid menjadi kajian tersendiri dalam kimia industri karena kepentingannya.
Koloid memiliki bentuk bermacam-macam, tergantung dari fasa zat pendispersi dan zat terdispersinya. Beberapa jenis koloid: aerosol yang memiliki zat pendispersi berupa gas, emulsi, buih, dan gel.
Adapun sifat-sifat koloid yaitu
• Efek Tyndall
Efek Tyndall ialah gejala penghamburan berkas sinar (cahaya) oleh partikel-partikel koloid. Hal ini disebabkan karena ukuran molekul koloid yang cukup besar. Efek tyndall ini ditemukan oleh John Tyndall (1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat itu disebut efek tyndall.
Efek tyndall adalah efek yang terjadi jika suatu larutan terkena sinar. Pada saat larutan sejati disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid, cahaya akan dihamburkan. hal itu terjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai partikel-partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut. Sebaliknya, pada larutan sejati, partikel-partikelnya relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi hanya sedikit dan sangat sulit diamati.
• Gerak Brown
Gerak Brown ialah gerakan partikel-partikel koloid yang senantiasa bergerak lurus tapi tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan). Jika kita amati koloid dibawah mikroskop ultra, maka kita akan melihat bahwa partikel-partikel tersebut akan bergerak membentuk zigzag. Pergerakan zigzag ini dinamakan gerak Brown. Partikel-partikel suatu zat senantiasa bergerak. Gerakan tersebut dapat bersifat acak seperti pada zat cair dan gas( dinamakan gerak brown), sedangkan pada zat padat hanya beroszillasi di tempat ( tidak termasuk gerak brown ). Untuk koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-partikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel koloid itu sendiri. Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran partikel cukup kecil, maka tumbukan yang terjadi cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak Brown.
Semakin kecil ukuran partikel koloid, semakin cepat gerak Brown yang terjadi. Demikian pula, semakin besar ukuran partikel koloid, semakin lambat gerak Brown yang terjadi. Hal ini menjelaskan mengapa gerak Brown sulit diamati dalam larutan dan tidak ditemukan dalam campuran heterogen zat cair dengan zat padat (suspensi). Gerak Brown juga dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu sistem koloid, maka semakin besar energi kinetik yang dimiliki partikel-partikel medium pendispersinya. Akibatnya, gerak Brown dari partikel-partikel fase terdispersinya semakin cepat. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah suhu sistem koloid, maka gerak Brown semakin lambat.
• Adsorpsi
Adsorpsi ialah peristiwa penyerapan partikel atau ion atau senyawa lain pada permukaan partikel koloid yang disebabkan oleh luasnya permukaan partikel. (Catatan : Adsorpsi harus dibedakan dengan absorpsi yang artinya penyerapan yang terjadi di dalam suatu partikel). Contoh : (i) Koloid Fe(OH)3 bermuatan positif karena permukaannya menyerap ion H+. (ii) Koloid As2S3 bermuatan negatif karena permukaannya menyerap ion S2.
• Muatan koloid
Dikenal dua macam koloid, yaitu koloid bermuatan positif dan koloid bermuatan negatif.
• Koagulasi koloid
Koagulasi adalah penggumpalan partikel koloid dan membentuk endapan. Dengan terjadinya koagulasi, berarti zat terdispersi tidak lagi membentuk koloid. Koagulasi dapat terjadi secara fisik seperti pemanasan, pendinginan dan pengadukan atau secara kimia seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid yang berbeda muatan.
• Dialisis Dialisis ialah pemisahan koloid dari ion-ion pengganggu dengan cara ini disebut proses dialisis. Yaitu dengan mengalirkan cairan yang tercampur dengan koloid melalui membran semi permeable yang berfungsi sebagai penyaring. Membran semi permeable ini dapat dilewati cairan tetapi tidak dapat dilewati koloid, sehingga koloid dan cairan akan berpisah.
• Elektroforesis
Elektroferesis ialah peristiwa pemisahan partikel koloid yang bermuatan dengan menggunakan arus listrik.
BAB II
ISI
2.1 Termodinamika Permukaan
Untuk mempelajari sifat – sifat terodinamika dari permukaan, terdapat dua pendekatan yang berlaku. Menurut Gibbs (1878), daerah antar muka dapat dianggap sebagai permukaan dua dimensi dengan V = 0 tetapi sifat – sifat termodinamikanya ≠ 0. Sedangkan Guggenheim (1940) menyatakan bahwa daerah antar muka merupakan daerah tiga dimensi dengan volume dan sifat – sifat termodinamika ≠ 0. Tinjauan termodinamika permukaan lebih sering menggunakan pendekatan Gibbs.
Pada pendekatan Gibbs, daerah antar muka diasumsikan sebagai daerah planar dan dilambangkan dengan superscript σ.
Gambar 2.1 Pendekatan termodinamika Gibbs
Daerah antar muka Gibbs mempunyai ketebalan nol sehingga volumenya adalah nol (Vσ = 0). Total volume untuk sistem Gibbs adalah
V = Vα + Vβ .................................................. (5.24)
Energi dalam fasa α pada sistem Gibbs dinyatakan sebagai
Uα = ............................................... (5.25)
Indeks ”ruah” menyatakan fasa α yang berada pada sistem sesungguhnya. Nilai / disebut sebagai energi per unit volume (energy density) dalam fasa ruah α. Dengan cara yang sama, maka nilai Uβ dapat ditentukan. Total energi dalam pada sistem Gibbs dinyatakan sebagai
U = Uα + Uβ + Uσ atau Uσ = U + Uα – Uβ ............ (5.26)
Nilai entropi sistem dihitung dengan cara yang sama, yaitu
Sα = , Sβ = , Sσ = S + Sα – Sβ ............ (5.27)
Jumlah komponen sistem ditentukan dengan cara
, ............................................ (5.28)
atau ............................ (5.29)
Menurut Hk. I Termodinamika, pada sistem terbuka yang melibatkan 2 fasa
dU = TdS – PdV + γdA + ........................................... (5.30)
Pada daerah antar muka dimana Vσ = 0
dUσ = TdSσ + γdAσ + .................................................. (5.31)
Bila sistem diubah dari keadaaan 1 ke keadaan 2 dengan P, T, dan c, tetap maka
...................................... (5.32)
Indeks 1 menyatakan kondisi dengan nilai yang mendekati nol dan dapat dieliminasi sehingga persamaan 5.9 menjadi
........................................................... (5.33)
Diferensial total untuk persamaan (5.33) adalah
......... (5.34)
Dengan menggabungkan persamaan 5.31 dan 5.34 didapat persamaan
......................................... (5.35)
Pada temperatur tetap,
.............................................. (5.36)
Ungkapan di atas disebut persamaan isoterm adsorpsi Gibbs.
Bila nilai konsentrasi permukaan ( ) dinyatakan sebagai
..................................................... (5.37)
maka persamaan isoterm adsorpsi Gibbs menjadi
.......................................................... (5.38)
Aplikasi paling umum dari isoterm adsorpsi Gibbs adalah pada sistem dua fasa dimana konsentrasi komponen 1 dan i pada fasa β jauh lebih kecil daripada fasa α, << , << . Contoh aplikasi ini meliputi :
a) Sistem cair – uap dengan tekanan uap rendah atau sedang, dimana konsentrasi fasa uap jauh lebih rendah daripada konsentrasi fasa cairnya.
b) Sistem cair – cair dimana pelarut 1 dan zat terlarut i pada fasa α tidak terlarut pada fasa β.
c) Sistem padat – cair dimana pelarut 1 dan zat terlarut i pada fasa cair tidak terlarut pada fasa padat (prinsip ini sangat penting dalam elektrokimia).
Untuk sistem – sistem tersebut, berlaku persamaan
................................................. (5.39)
dimana Γi(1) adalah adsorpsi relatif komponen i terhadap komponen 1 (pelarut), dan adalah jumlah mol senyawa i dan 1 di daerah antar fasa pada sistem sesungguhnya, dan adalah jumlah mol senyawa i dan 1 pada fasa ruah α dalam sistem sesungguhnya.
a) Bila nilai Γi(1) dari zat terlarut i positif, maka komponen i teradsorpsi positif pada daerah antar muka.
b) Bila nilai Γi(1) dari zat terlarut i negatif, maka komponen i teradsorpsi negatif pada daerah antar muka.
Adsorpsi adalah peristiwa penyerapan senyawa pada daerah antar muka dibandingkan dengan jumlah senyawa tersebut di daerah fasa ruahnya.
Untuk sistem dua fasa dua komponen, persamaan isoterm adsorpsi Gibbs dapat dinyatakan sebagai
.................................................... (5.40)
Bila fasa α dinyatakan sebagai fasa padat atau cair, maka
............................................... (5.41)
Ketergantungan terhadap tekanan sangat kecil untuk fasa terkondensasi. Pada suhu konstan, dan persamaan 5.18 menjadi
................................................. (5.42)
Jika fasa α sangat encer sehingga ( dimana co = 1 mol/dm3), maka
........................................... (5.43)
Persamaan 5.20 menyatakan bahwa nilai Γ2(1) akan positif bila tegangan permukaan (γ) menurun dengan naiknya konsentrasi zat terlarut. Perilaku zat terlarut dalam larutan encer dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu :
a) Tipe I : kenaikan konsentrasi zat terlarut mengakibatkan kenaikan γ dengan laju yang rendah
Contoh : larutan garam – garam anorganik dan gula
b) Tipe II : kenaikan konsentrasi zat terlarut mengakibatkan penurunan γ dengan laju tertentu
Contoh : senyawa – senyawa organik yang memiliki bagian yang larut dalam air
c) Tipe III : kenaikan konsentrasi zat terlarut menyebabkan penurunan tajam nilai γ hingga mencapai nilai konstan
Contoh : garam – garam yang terbentuk dari asam organik rantai sedang (sabun, RCOO-Na+)
Gambar 2. 2. Kurva tegangan permukaan terhadap konsentrasi untuk larutan encer
2.2 Film Permukaan pada Cairan
Senyawa hidrokarbon rantai sedang yang mempunyai gugus polar di salah satu ujungnya secara spontan akan membentuk lapisan tipis di atas air, contohnya CH3(CH2)16COOH (asam stearat), CH3(CH2)11OH (lauryl alcohol), dan CH3(CH2)14COOC2H5 (etil palmitat). Lapisan tipis ini disebut film permukaan atau film Langmuir, dengan ketebalan umumnya satu molekul. Rantai hidrokarbon yang tidak pendek membuat kelarutan senyawa – senyawa tersebut dalam air cukup rendah. Pada suhu ruang, ketiga senyawa tersebut berupa padatan atau cairan dengan titik didih tinggi dan tekanan uap sangat rendah. Karena itu, jumlah senyawa terlarut (i) dalam fasa ruah air dan udara sangat kecil (sehingga dapat diabaikan) bila dibandingkan dengan jumlah senyawa (i) pada daerah antar muka. Karena , maka dan . Nilai adalah positif, sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa adanya film permukaan akan menurunkan tegangan permukaan (lihat persamaan 5.43).
γo dan γ dinyatakan sebagai tegangan permukaan air murni dan air yang ditutupi oleh film permukaan. Karena film permukaan menurunkan tegangan permukaan, maka γ akan lebih kecil daripada γo. Selisih gaya per unit panjang antara γo dan γ disebut tekanan permukaan (suface pressure, π).
.............................................. (5.44)
Ada dua cara untuk menyatakan data pada film permukaan :
a) Sebagai persamaan keadaan permukaan
............................................. (5.45)
Persamaan ini digunakan untuk film di atas permukaan cair.
b) Sebagai isoterm adsorpsi
P = Kf ’(Γ) ................................................ (5.46)
dimana P adalah tekanan atau konsentrasi dalam fasa ruah dari zat yang teradsorpsi dan K adalah tetapan pembanding.
Persamaan ini digunakan untuk film pada permukaan padat.
2.3 Adsorbsi pada Larutan
Proses adsorpsi ini merupakan peristiwa dimana partikel koloid menyerap partikel bermuatan dari fase pendispersinya. Adsorpsi terkait dengan penyerapan partikel pada permukaan zat. Sehingga partikel koloid menjadi bermuatan. Jenis muatannya tergantung pada jenis partikel bermuatan yang diserap apakah anion atau kation. partikel koloid dapat mengabsorpsi bukan saja ion atau muatan listrik tetapi juga zat lain yang berupa molekul netral. Daya adsorpsi partikel koloid tergolong besar karena partikelnya memberikan sesuatu permukaan yang luas.
Sebagai contoh: partikel sol Fe(OH)3 (bermuatan positif) mempunyai kemampuan untuk mengadsorpsi kation dari medium pendispersinya sehingga sol Fe(OH) 3 bermuatan positif.
Partikel koloid sol tersebut tidak selalu mengadsorpsi ion yang sama. Hal itu tergantung pada muatan yang berlebih dari medium pendispersinya. Misalnya, jika sol Fe(OH)3 terdapat pada medium pendispersi dengan kation Fe+ berlebih, maka AgCl akan bermuatan positif. Sedangkan jika AgCl terdapat pada medium pendispersi dengan anion OH- berlebih, maka sol Fe(OH)3 akan bermuatan negatif.
Muatan koloid merupakan faktor yang menstabilkan koloid, disamping gerak Brown. Karena bermuatan sejenis, maka partikel -partikel koloid saling tolak-menolak sehingga terhindar dari pengelompokkan antar sesama partikel koloid itu (jika partikle koloid itu saling bertumbukkan dan kemudian bersatu, maka lama-kelamaan dapat terbentuk partikel yang cukup besar dan akhirnya mengendap).
Peristiwa adsorbsi merupakan suatu fenomena permukaan, yaitu terjadinya penambahan konsentrasi komponen tertentu pada permukaan antara dua fase. Pada peristiwa adsorpsi, komponen akan berada di daerah antar muka, tetapi tidak masuk ke dalam fasa ruah. Komponen yang terserap disebut adsorbat (adsorbate), sedangkan daerah tempat terjadinya penyerapan disebut adsorben (adsorbent / substrate). Berdasarkan sifatnya, adsorpsi dapat digolongkan menjadi adsorpsi fisik dan kimia.
Secara umum adsorbs fisis mempunyai gaya intra molecular yang relative lemah, sedangkan pada adsorbs kimia terjadi pembentukan ikatan kimia antara molekul dengan molekul yang terikat pada permukaan adsorben (Kundari dan Wiyuniati, 2008).
Tabel 1.1. Perbedaan adsorpsi fisik dan kimia
Adsorpsi Fisik Adsorpsi Kimia
Molekul terikat pada adsorben oleh gaya van der Waals Molekul terikat pada adsorben oleh ikatan kimia
Mempunyai entalpi reaksi – 4 sampai – 40 kJ/mol Mempunyai entalpi reaksi – 40 sampai – 800 kJ/mol
Dapat membentuk lapisan multilayer Membentuk lapisan monolayer
Adsorpsi hanya terjadi pada suhu di bawah titik didih adsorbat Adsorpsi dapat terjadi pada suhu tinggi
Jumlah adsorpsi pada permukaan merupakan fungsi adsorbat Jumlah adsorpsi pada permukaan merupakan karakteristik adsorben dan adsorbat
Tidak melibatkan energi aktifasi tertentu Melibatkan energi aktifasi tertentu
Bersifat tidak spesifik Bersifat sangat spesifik
Pertukaran ion adalah suatu fenomena atau suatu proses yang melibatkan pertukaran dapat balik antara ion-ion dalam larutan dengan ion yang terikat dalam bahan penukar ion. Pada proses itu, tidak ada perubahan secara permanen dalam struktur padatan. Mekanisme pertukaran ini didasarkan pada sifat sorptif dari tempat yang bermuatan negative dalam adsorben terhadap ion bermuatan positif yang terjadi karena interaksi gaya Coulomb. Pertukaran ion dapat dikategorikan juga sebagai proses sorption seperti halnya adsorbsi, yaitu sejumlah tertentu bahan pelarut (solute) di fase fluida secara selektif tertransfer kedalam suatu partikel yang tak larut. Pertukaran ion kadang juga disebut counterion adsorption (Kundari dan Wiyuniati, 2008).
2. 4 Isoterm Adsorbsi
Isoterm adsorpsi adalah hubungan yang menunjukkan distribusi adsorben antara fasa teradsorpsi pada permukaan adsorben dengan fasa ruah saat kesetimbangan pada temperatur tertentu. Ada tiga jenis hubungan matematik yang umumnya digunakan untuk menjelaskan isoterm adsorpsi.
2.4.1. Isoterm Adsorpsi Langmuir
Pada tahun 1918, Langmuir menurunkan teori isoterm adsorpsi dengan menggunakan model sederhana berupa padatan yang mengadsorpsi gas pada permukaannya. Pendekatan Langmuir meliputi lima asumsi mutlak, yaitu:
1. Gas yang teradsorpsi berkelakuan ideal dalam fasa uap
2. Gas yang teradsorpsi dibatasi sampai lapisan monolayer
3. Permukaan adsorbat homogen, artinya afinitas setiap kedudukan ikatan untuk molekul gas sama
4. Tidak ada antaraksi lateral antar molekul adsorbat
5. Molekul gas yang teradsorpsi terlokalisasi, artinya mereka tidak bergerak pada permukaan
Gambar 2.5. Pendekatan isoterm adsorpsi Langmuir
Pada kesetimbangan, laju adsorpsi dan desorpsi gas adalah sama. Bila θ menyatakan fraksi yang ditempati oleh adsorbat dan P menyatakan tekanan gas yang teradsorpsi, maka
..................................... (5.47)
dengan k1 dan k2 masing – masing merupakan tetapan laju adsorpsi dan desorpsi. Jika didefinisikan a = k1 / k2, maka
............................................ (5.48)
Pada adsorpsi monolayer, jumlah gas yang teradsorpsi pada tekanan P (y) dan jumlah gas yang diperlukan untuk membentuk lapisan monolayer dihubungkan dengan θ melalui persamaan
................................................... (5.49)
............................................... (5.50)
Teori isoterm adsorpsi Langmuir berlaku untuk adsorpsi kimia, dimana reaksi yang terjadi adalah spesifik dan umumnya membentuk lapisan monolayer.
2.4.2. Isoterm Adsorpsi BET
Teori isoterm adsorpsi BET merupakan hasil kerja dari S. Brunauer, P.H. Emmet, dan E. Teller. Teori ini menganggap bahwa adsorpsi juga dapat terjadi di atas lapisan adsorbat monolayer. Sehingga, isoterm adsorpsi BET dapat diaplikasikan untuk adsorpsi multilayer. Keseluruhan proses adsorpsi dapat digambarkan sebagai
a. Penempelan molekul pada permukaan padatan (adsorben) membentuk lapisan monolayer
b. Penempelan molekul pada lapisan monolayer membentuk lapisan multilayer
Gambar 2.6. Pendekatan isoterm adsorpsi BET
Pada pendekatan ini, perbandingan kekuatan ikatan pada permukaan adsorben dan pada lapisan adsorbat monolayer didefinisikan sebagai konstanta c. Lapisan adsorbat akan terbentuk sampai tekanan uapnya mendekati tekanan uap dari gas yang teradsorpsi. Pada tahap ini, permukaan dapat dikatakan ”basah (wet)”. Bila V menyatakan volume gas teradsorpsi, Vm menyatakan volume gas yang diperlukan untuk membentuk lapisan monolayer, dan x adalah P/P*, maka isoterm adsorpsi BET dapat dinyatakan sebagai
...................................... (5.51)
Kesetimbangan antara fasa gas dan senyawa yang teradsorpsi dapat dibandingkan dengan kesetimbangan antara fasa gas dan cairan dari suatu senyawa. Dengan menggunakan analogi persamaan Clausius – Clapeyron, maka
............................................. (5.52)
dimana ΔHads adalah entalpi adsorpsi. Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa tekanan kesetimbangan dari gas teradsorpsi bergantung pada permukaan dan entalpi adsorpsi.
2.4.3. Isoterm Adsorpsi Freundlich
Adsorpsi zat terlarut (dari suatu larutan) pada padatan adsorben merupakan hal yang penting. Aplikasi penggunaan prinsip ini antara lain penghilangan warna larutan (decolorizing) dengan menggunakan batu apung (charcoal?) dan proses pemisahan dengan menggunakan teknik kromatografi.
Pendekatan isoterm adsorpsi yang cukup memuaskan dijelaskan oleh H. Freundlich. Menurut Freundlich, jika y adalah berat zat terlarut per gram adsorben dan c adalah konsentrasi zat terlarut dalam larutan, maka
y = k c1/n ................................................. (5.53)
........................................ (5.54)
dimana k dan n adalah konstanta empiris. Jika persamaan (5.53) diaplikasikan untuk gas, maka y adalah jumlah gas yang teradsorpsi dan c digantikan dengan tekanan gas. Plot log y terhadap log c atau log P menghasilkan kurva linier. Dengan menggunakan kurva tersebut, maka nilai k dan n dapat ditentukan.
Gambar 2.7. Plot isoterm Freundlich untuk adsorpsi H2 pada tungsten (suhu 400oC)
Sifat adsorbsi dari koloid digunakan dalam berbagai proses, antara lain sebagi berikut:
1. Pemutihan gula tebu
Gula yang masih berwarna dilarutkan dalam airkemudian dialirkan melaui tanah diatom dan arang tulang. zat-zat warna dalam gula akan diabsorbsi sehingga diperoleh gula yang putih bersih.
2. Pembuatan obat norit
Norit adalah tablet yang terbuat dari karbon aktif. Diadalam usus, norit membentuk sistem koloid yang dapat mengadsorbsi gas atau zat beracun .
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2009, Koloid, (http://koloid/adsorbsi.htm, On Line), diakses tanggal 3 Mey 2010.
Anonim, 2008, Isoterm Adsobsi (http://smk3ae.wodpress.com, On Line), diakses tanggal 3 Mey 2010.
Kundari dan Wiyuniati, 2008, Tinjauan Kesetimbangan Adsorbsi Tembaga dalam limbah pencuci PCB dengan Zeolit, (Seminar Nasional IV SDM Teknologi Nuklir), ISSN 1978-0176, Yogyakarta, diakses tanggal 3 mey 2010.
TUGAS MAKALAH
KIMIA KOLOID
ADSORPSI LARUTAN
OLEH KELOMPOK VII :
ISTI NURILLAH (H31107015)
MULYANI APRIANTI (H31107020)
NOFI (H31107022)
FITRI ARIANI (H31107024)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2010
MAKALAH
APLIKASI BIOTEKNOLOGI DIBIDANG PERIKANAN
KEPITING CANGKANG LUNAK
(soft shell crab)
DISUSUN OLEH:
LIANA L. TAUFIQ (H311 07 039)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2010
PENDAHULUAN
Dua per tiga wilayah Indonesia merupakan wilayah laut yang memiliki kekayaan sumberdaya alam yang melimpah baik dari sumberdaya hayati yang mampu diperbaharui, maupun sumberdaya nonhayati, energi kelautan dan jasa-jasa kelautan yang sampai sekarang belum secara optimal dimanfaatkan. Menyadari sepenuhnya akan keberadaan sumberdaya alam tersebut, melalui kesadaran politik, bangsa Indonesia telah mengimplementasikan keinginan untuk memanfaatkan sumberdaya kelautan dan perikanan tersebut dengan berdirinya Departemen Kelautan dan Perikanan pada tahun 1999 di mana bidang perikanan diharapkan menjadi tulang punggung penggerak pembangunan kelautan Indonesia dalam upaya menjadikan laut sebagai pusat pertumbuhan ekonomi Indonesia.
Bidang perikanan sebagai aktivitas pemanfaatan sumberdaya hayati perairan yang meliputi usaha penangkapan, pemeliharaan (budidaya) dan pengolahan hasil sumberdaya hayati perairan, sampai saat ini masih mengandalkan sepenuhnya terhadap tersedianya bahan baku dari alam dalam kegiatan pemanfaatannya melalui kegiatan penangkapan ikan, sementara bidang budidaya perairan (mariculture) belum menampakkan kekuatannya dalam memanfaatkan teknologi khususnya dalam bidang pemuliaan, breeding, reproduksi, pakan dan penyaki. Melalui pendekatan Bioteknologi Molekuler diharapkan pemanfaatan sumberdaya hayati perairan yang tersedia akan dapat dimanfaatkan secara optimal.
Memanfaatkan laut sebagai sumber aktivitas ekonomi bukanlah suatu hal yang tidak memungkinkan. Laut memiliki nilai kompetisi yang sangat tinggi, khususnya dalam pemanfaatannya karena paling tidak, memanfaatkan laut tidak berbenturan dengan kepentingan yang paling mendasar dari kebutuhan manusia yaitu pemukiman. Dengan demikian sumberdaya yang ada yang meliputi sumberdaya hayati yang dapat diperbaharui (produk perikanan), nonhayati (minyak bumi dan gas, mineral), energi kelautan (energi gelombang pasang surut, angin, ocean thermal energy conversion (OTEC)) serta jasa-jasa kelautan dapat dimanfaatkan secara optimal. Indonesia yang memiliki panjang pantai 81.000 km; 17.508 pulau; 5,8 juta km2 wilayah laut/perairan yang dihuni oleh kekayaan biota perairan berupa lebih dari 2.000 jenis ikan; 850 jenis sponge, 910 jenis koral dan 4.500 jenis ikan karang atau 20% jenis ikan dunia (Subiyanto dan Djohani, 2000) merupakan wilayah pusat kekayaan biodiversitas dunia. Namun demikian, kondisi riel dari perjalanan sosial-budaya bangsa Indonesia yang selama ini terlalu mengarah ke wilayah darat, membawa dampak terhadap perilaku bangsa ini yang cenderung memandang pesimis dalam memandang laut sebagai sumber kekuatan pertumbuhan ekonomi baru Indonesia.
Menyusutnya ketersediaan lahan untuk aktivitas produksi karena semakin meningkatnya jumlah penduduk dan ketersediaan pangan merupakan permasalahan yang harus dipecahkan. Kehadiran bioteknologi merupakan suatu sumber kekuatan baru dalam menyelesaikan masalah tersebut apalagi dengan semakin berkembangnya Bio-molekuler sebagai salah satu cabang dari ilmu biologi yang terus mendasari dan memacu temuan-temuan berharga dalam menyelesaikan permasalahan khususnya di lingkup bidang hayati. Pekerjaan bioteknologi memang lebih banyak melibatkan aktivitas kimiawi dan secara tradisional telah banyak dihasilkan berbagai bahan komersial karena kegiatan atau jasa aktivitas mikroorganisme. Karena itu berkembangnya bioteknologi pertama kali lahir telah banyak memberikan inspirasi dan kontribusi terhadap perkembangan mikrobiologi terapan khususnya pada bidang fermentasi.
Penemuan-penemuan di bidang ilmu genetika molekuler yang menakjubkan, perkembangan di bidang peralatan canggih untuk mempelajari sistem kehidupan dan produk-produknya, yang digolongkan sebagai teknologi molekuler, telah membawa kemajuan yang sangat cepat di bidang biologi.
Teknologi ini mempunyai potensi untuk mengubah pengetahuan dasar kita tentang biologi biota laut, seperti pemahaman tentang mekanisme molekul yang mengatur pertumbuhan, perbiakan, perkembangan, penyesuaian lingkungan, penyimpanan dan pemindahan informasi, reaksi daya tahan, dan pembentukan dan degradasi metabolit.
Masih sangat terbatas kajian biologi yang mempelajari kehidupan Rajungan (Portunus pelagicus), apalagi kajian khusus fisiologi hormonal. Sementara, informasi ini sangat dibutuhkan dalam rangka pengembangan teknologi inovatif dalam bidang perikanan. Pengembangan teknologi perikanan ke depan diorientasikan pada pendekatan fisiologis dengan mempelajari kehidupan organisme pada habitat aslinya. Dengan menggunakan pendekatan ini, domestifikasi dapat dilakukan dengan baik dan bijak bagi organisme kultivan. Seperti halnya pola pelepasan ekdisteroid diketahui sangat dinamis tergantung pada fase molting di habitat aslinya (Tahya, A.M., 2010).
Rajungan menjadi salah satu komoditas penting yang prospektif dalam dunia perikanan di Indonesia karena tersebar di daerah pesisir kepulauan nusantara. Belakangan ini banyak komoditi yang mulai dilirik untuk dikembangkan melalui kegiatan penelitian yang inovatif, sebut saja teknologi kepiting lunak yang mulai digemari. Kajian mengenai pola pelepasan ekdisteroid sangat erat kaitannya dengan dinamika hormonal setiap fase pergantian kulit atau lazim disebut molting. Ekdisteroid ini dikenal sebagai hormon molting pada krustase. Kajian hormonal ini sangat dibutuhkan untuk menunjang pengembangan teknologi rajungan lunak (Tahya, A.M., 2010).
BIOTEKNOLOGI LAUT
Bioteknologi perikanan (aquatic biotechnology) diartikan sebagai penggunaan organisme (biota) perairan atau bagian dari organisme perairan, seperti sel dan enzim, untuk membuat atau memodifikasi produk, untuk memperbaiki kualitas fauna (hewan) dan flora (tumbuhan), atau untuk mengembangkan organisme guna aplikasi tertentu, termasuk remediasi (perbaikan) lingkungan akibat pencemaran dan kerusakan lainnya.
Bioteknologi perairan juga mencakup ekstraksi (pengambilan) bahan-bahan alamiah (natural products atau bioactive substances) dari organisme perairan untuk bahan dasar industri makanan dan minuman, farmasi, kosmetika, dan lainnya (fullnews.com). Dengan demikian, aplikasi industri bioteknologi perairan secara garis besar mencakup:
(1) ekstraksi bahan-bahan alamiah untuk berbagai jenis industri,
(2) perikanan budidaya (aquaculture), dan
(3) bioremediasi lingkungan.
Tingkat pengetahuan bioteknologi sangat beragam, mulai dari yang sederhana, seperti membuat ragi, kecap dan bir sampai yang canggih seperti rekayasa genetik untuk menghasilkan hewan laut transgenik,yaitu hewan laut yang sifat genetiknya dimodifikasi.
Bioteknologi perikanan adalah bioteknologi yang ditekankan khusus pada bidang perikanan. Penerapan bioteknologi dalam bidang perikanan sangat luas, mulai dari rekayasa media budidaya, ikan, hingga pascapanen hasil perikanan. Pemanfaatan mikroba telah terbukti mampu mempertahankan kualitas media budidaya sehingga aman untuk digunakan sebagai media budidaya ikan.
Bioteknologi telah menciptakan ikan berkarakter genetis khas yang dihasilkan melalui rekayasa gen. Melalui rekayasa gen, dapat diciptakan ikan yang tumbuh cepat, warnanya menarik, dagingnya tebal, tahan penyakit dan sebagainya.
Pada tahap pascapanen hasil perikanan, bioteknologi mampu mengubah ikan melalui proses transformasi biologi hingga dihasilkan produk yang bermanfaat bagi kelangsungan hidup manusia. Sudah sejak abad 11, manusia sebetulnya menggunakan prinsip dasar ini. Pembuatan pangan seperti peda, kecap ikan, terasi ikan merupakan hasil bioteknologi.
Ketahanan pangan merupakan isu global yang sekarang sedang ramai dibicarakan. Alasannya jelas, pada tahun 2033 populasi manusia di dunia akan mencapai sektar 12 miliar jiwa. Sebagian besar penduduk tersebut adal di benua Asia. Berdasarkan hal tersebut, diperkirakan pada tahun 2010 kebutuhan pangan penduduk Asia akan melampaui persediaan yang ada. Kondisi ini membuat Negara Indonesia harus bekerjakeras memenuhi kebutuhan pangannya, sehingga peristiwa kelangkaan pangan di atas tidak perlu dialami. Langkah pemerintah untuk mewujudkan ketahanan pangan sudah mulai terlihat, salah satu komitmennya adalah meningkatkan produksi ikan menjadi tiga kali lipat dari periode sebelumnya.
Biota laut telah menghasilkan produk alam dari metabolit primer dan metabolik skunder. Metaboit primer adalah bahan yang dihasilkan dari proses metabolisme dasar untuk pertumbuhan dan perkembangan biota. Metabolit skunder diturunkan secara biosintetik dari metabolit primer dan umumnya berfungsi untuk mempertahankan diri terhadap keadaan lingkungan yang tidak menyenangkan, terhadap perusakan, dan serangan dar luar. Banyak jenis alga laut dan avertebrata laut menghasilkan bahan bioaktif yang dimanfaatkan untuk obat-obatan, seperti obat anti jamur, anti virus, pestisida.
Diantara biota laut, spons merupakan sumber bahan bioaktif yang utama. Hewan ini merupakan sumber metabolit sekunder terkaya. Sedikitnya 1500 – 2000 senyawa berbeda telah diisolasi dari spons laut. Bahan bioaktif dari sepon ini tidak saja dimanfaatkan untuk kedokteran, tetapi juga untuk pertanian berupa insektisida. Meski begitu, bukan hanya spons yang merupakan sumber bahan bioaktif. Hewan laut lain yang mempunyai sistem pertahanan dengan mengeluarkan bisa atau racun dapat menjadi sumber potensial produk alam laut, seperti berbagai jenis ubur-ubur yang berbisa, ikan buntal, keong conus.
Tumbuh-tumbuhan laut pun dapat dimanfaatkan bahan bioaktifnya. Terutama makro dan mikro alga, beberapa jenis rumput laut yang menghasilkan berbagai macam polisakarida, seperti agar, karagenan dan alginat. Mikro alga laut dan payau pun melimpah, dapat dimanfaatkan jadi pigmen alam, bahan-bahan farmasi, makanan sehat asam lemak tak jenuh dan polisakarida. Banyak juga bahan bioaktif berupa antibiotik yang dihasilkan mikroorganisme laut.
KEPITING CANGKANG LUNAK (soft shell crab)
Kepiting sangat mudah kita jumpai di pasar tradisional atau supermarket. Kepiting juga disajikan sebagai seafood dalam beragam jenis masakan baik di warung-warung tenda di tepi jalan maupun di restoran kelas atas. Kepiting diolah menjadi berbagai masakan lezat seperti kepiting asam manis, kepiting bumbu lada hitam, kepiting gulai, asparagus kepiting bahkan omelet kepiting atau sekedar dimasak kepiting rebus saja. Daging kepiting tidak hanya diminati karena rasanya yang lezat tetapi juga menyehatkan mengandung beragam nutrisi penting.
Bukan hanya dagingnya yang mempunyai nilai komersil, cangkangnya pun pun memiliki nilai lebih. Kulit kepiting diekspor dalam bentuk kering sebagai sumber chitin, chitosan dan karotenoid yang dimanfaatkan oleh berbagai industri sebagai bahan baku obat, kosmetik, pangan, dan lain-lain. Bahan-bahan tersebut memegang peran sebagai antiviral dan anti bakteri. Selain itu, dapat juga digunakan sebagai bahan pengawet makanan yang murah dan aman.
Kandungan nutrisi kepiting,yaitu (Anonim, 2010) :
• Kaya akan protein
Kandungan protein kepiting kurang lebih sekitar 22 gr/100 gr. Kandungan asam aminonya juga berprofil lengkap. Asam amino yang jumlahnya paling tinggi tiap 100 gramnya adalah glutamate 3474 mg, aspartat 2464 mg, arginin 1946 mg, lysine 1939 mg dan leusin 1768 mg.
• Kaya asam lemak omega-3
Seperti halnya hasil hewani laut lainnya, kepiting juga kaya asam lemak omega-3 yaitu sebesar 407 mg /100 gr.
• Tinggi kandungan vitamin B12
Kepiting juga mengandung vitamin B12 yang tinggi yaitu sekitar 10,4 mcg/100 mg. Kandungan ini sudah mampu mencukupi kebutuhan harian vitamin B12 sebesar 174%. Selain itu kepiting juga mengandung niacin dan riboflavin dalam jumlah yang cukup baik untuk kesehatan.
• Kaya mineral zinc, copper dan selenium
Sebagai hasil laut, kepiting juga kaya kandungan mineral. Kandungan mineral yang tertinggi untuk 100 gr kepiting adalah selenium 48 mcg (68% kebutuhan harian), copper 0,7 mg (37% kebutuhan harian) dan zinc 5,5 mg (36% kebutuhan harian).
Manfaat kandungan nutrisi kepiting (Anonim, 2010), yaitu:
* Kandungan protein yang tinggi berfungsi vital bagi tubuh sebagai pembentuk enzim, pembentukan sel organ dan otot, pembentuk hormon, perbaikan sel yang rusak, pengatur metabolisme, dan pembentuk sistem kekebalan tubuh
* Kandungan vitamin B12 sangat baik untuk menghasilkan energi dan pertumbuhan, meningkatkan metabolisme asam amino dan asam lemak, produksi sel darah merah, serta meningkatkan kesehatan syaraf dan kulit
* Asam lemak omega-3 dalam kepiting berfungsi menurunkan kadar kolesterol jahat dalam darah sehingga mencegah penyakit kardiovaskular (jantung), meningkatkan kekebalan tubuh, meningkatkan fungsi sistem syaraf dan kesehatan mata, dan meningkatkan kecerdasan otak bila diberikan sejak dini.
* Mineral selenium berperan sebagai antioksidan untuk mencegah kerusakan sel dari radikal bebas penyebab kanker dan penyakit jantung. Selenium diyakini berperan dalam mencegah kanker dan pengrusakan kromosom, juga meningkatkan daya tahan tubuh terhadap infeksi virus dan bakteri serta mencegah peradangan.
* Mineral copper berfungsi sebagai komponen enzim redox, pembentukan selda rah merah, otot, syaraf, tulang dan otak, serta mencegah penyakit tulang dan syaraf.
* Mineral zinc berfungsi untuk komponen pembentuk enzim-enzim tubuh, sel darah merah, sistem kekebalan tubuh, mencegah pembesaran prostat, mencegah kerontokan rambut.
* Kerang sangat cocok untuk menu diet yang tinggi protein karena mengandung lemak jenuh yang sangat rendah hanya 0,2 gram/ 100gram.
Kepiting cangkang lunak atau soft shell crab adalah salah satu makanan laut (seafood) di dunia yang terkenal karena kelezatannya. Produk ini belum dikenal luas oleh masyarakat Indonesia meskipun banyak diproduksi di Indonesia. Hal ini terjadi karena kepiting lunak adalah produk ekspor yang mana permintaan luar negeri jauh lebih tinggi dibanding produksi. Komoditas ini diekspor ke Amerika, Tiongkok, Jepang, Hongkong, Korea Selatan, Taiwan, Malaysia, dan sejumlah negara di kawasan Eropa.
Gambar kepiting cangkang lunak
Metode budidaya kepiting soka sebenarnya relatif sederhana. Pertama, membeli bahan baku kepiting bakau berukuran 10-12 (10-12 ekor per kg), kemudian diadaptasi selama sehari dalam kolam/tambak. Produksi kepiting lunak dilakukan dengan memelihara kepiting secara individu dalam kotak (keranjang buah) yang ditempatkan di dalam tambak hingga molting. Molting adalah proses pergantian kulit secara alami, yakni melepaskan kulit lama yang keras untuk tujuan pertumbuhan. Sesaat setelah molting, kulit kepiting yang baru masih dalam kondisi sangat lunak dan akan mengeras kembali beberapa jam kemudian ketika terjadi penyerapan air. Kepiting dengan kondisi lunak inilah yang dipanen sebagai kepiting lunak. Waktu yang dibutuhkan untuk memproduksi kepiting lunak berkisar antara satu minggu hingga empat bulan, tergantung ukuran kepiting. Selama pemeliharaan tersebut petani akan memonitor kepitingnya setiap 2-3 jam sekali selama 24 jam. Bila kepiting molting dan tidak diangkat dari air maka dua jam kemudian kepiting sudah akan mengeras kembali. Akibatnya, nilai jual kepiting tersebut menurun. Periode pemeliharaan yang lama dan waktu molting yang tidak bersamaan merupakan masalah utama dalam produksi kepiting lunak. Molting dapat terjadi pada pagi, siang, sore, atau malam hari (Anonim a, 2009).
Periode pemeliharaan yang lama menyebabkan biaya pakan dan biaya operasional lainnya menjadi besar. Sedangkan molting yang tidak bersamaan menyebabkan pengawasan harus dilakukan sangat ketat sehingga tenaga kerja yang dibutuhkan cukup banyak dengan waktu kerja yang panjang. Untuk mengatasi masalah tersebut, beberapa petani melakukan mutilasi atau menanggalkan kaki-kaki kepiting. Tujuannya agar proses regenerasi anggota gerak yang hilang akan dipercepat secara alami melalui molting, selain itu dimaksudkan juga untuk membuat kepiting stres. Sebab, stres bisa mempercepat proses molting. Teknik ini mampu mempercepat kepiting molting. Namun, masalah lain muncul, yakni kematian meningkat dan pertambahan berat setelah molting tidak terjadi, bahkan seringkali minus. Bila kepiting molting tanpa perlakuan mutilasi atau secara alami maka terjadi pertambahan berat sebesar kurang lebih 30 persen. Berdasarkan kendala tersebut maka dilakukanlah serangkaian penelitian meliputi penelusuran pustaka dan percobaan-percobaan Hasilnya diketahui bahwa secara fisiologis, proses pergantian kulit dikontrol oleh hormon molting. Begitu temuan Dosen Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan Unhas, Prof Dr Ir Yushinta Fujaya, MSi dalam penelitiannya baru-baru ini. Dalam penelitian bersama sejumlah rekannya sesama dosen dan beberapa mahasiswa, diketahui bahwa hormon molting ini meningkat drastis menjelang molting. Dengan demikian diduga bahwa penambahan hormon molting eksogen dapat meningkatkan kadar hormon molting dalam darah sehingga molting akan terinduksi (Anonim a, 2009).
BAYAM MELUNAKKAN CANGKANG KEPITING
Bayam (Amaranthus sp.) merupakan tumbuhan yang biasa ditanam untuk dikonsumsi daunnya sebagai sayuran hijau. Tumbuhan ini berasal dari Amerika tropik namun sekarang tersebar ke seluruh dunia. Tumbuhan ini dikenal sebagai sayuran sumber zat besi yang penting (Anonim b, 2010).
Bayam relatif tahan terhadap pencahayaan langsung karena merupakan tumbuhan C4. Batang berair dan kurang berkayu. Daun bertangkai, berbentuk bulat telur, lemas, berwarna hijau, merah, atau hijau keputihan. Bunga tersusun majemuk tipe tukal yang rapat, bagian bawah duduk di ketiak, bagian atas berkumpul menjadi karangan bunga di ujung tangkai dan ketiak percabangan. Bijinya berwarna hitam, kecil dan keras (Anonim b, 2009).
Ditemukan bahwa bayam mengandung hormon molting yang secara alami digunakan untuk mempertahankan diri dari serangan hama insekta dan nematoda. Tanaman bayam dipilih untuk dijadikan sumber hormon molting eksogen untuk mempercepat molting pada kepiting budidaya dengan beberapa pertimbangan antara lain: di Indonesia banyak jenis bayam digunakan sebagai sayuran. Karena digunakan sebagai sayuran maka tanaman ini mudah diperoleh dan kesinambungan suplainya terjamin sehingga berpotensi menjadi produk industri. Lebih dari itu, karena bayam adalah sayuran yang menyehatkan maka metabolit yang dikandungnya aman bagi manusia sebagai konsumen (Anonim b, 2009).
Mula-mula diteliti kandungan senyawa aktif dalam daun bayam Amaranthus tricolor. Di dalamnya ditemukan ekdisteroid, hormon yang menyebabkan kulit cangkang kepiting menjadi lunak pada kepiting bakau yang hendak moulting alias berganti kulit. Secara periodik anggota keluarga Crustaceae itu moulting untuk tumbuh menjadi besar. Keluarga Crustaceae memiliki ekdisteroid yang diproduksi menjelang mereka berganti kulit atau bertelur (Muskar, 2009).
Sayang, hormon ekdisteroid di tubuh kepiting jumlahnya sedikit, 500 nanogram per kg bobot tubuh. Sebab itu sebuah proses moulting memakan waktu lama hingga 30 hari. Andai hormon ekdisteroid cukup banyak, proses ganti kulit itu bakal lebih cepat. Oleh karena itu digunakan ekstrak bayam. Agar ekstrak bayam itu mengeluarkan ekdisteroid maka difraksinasi. Proses pemisahan senyawa itu diulang sampai 4 kali. Proses itu tuntas setelah senyawa aktif itu dipurifikasi alias dimurnikan supaya bebas zat pengotor. Dari 1 kg bayam diperoleh 250 mg ekdisteroid (Muskar, 2009).
Ekdisteroid yang merupakan hormon molting pada krustase, menjadi salah satu kunci dalam mengungkap proses fisiologi molting pada rajungan. Ekdisteroid memiliki dinamika pelepasan yang teregulasi pada setiap fase molting.
Kepiting-kepiting itu kemudian disuntik ekstrak bayam. Yang diinjeksi adalah ruas-ruas di pangkal kaki dengan selaput lunak. Dosis injeksi 1/10 mg per kg bobot tubuh. Dari pangkal kaki itu ekdisteroid ekstrak bayam beredar ke seluruh jaringan tubuh melalui pembuluh darah. Hasilnya, di hari ke-4 kepiting siap moulting. Menginjak hari ke-16 sekitar 70% kepiting moulting sempurna. Uji di habitat asli memakai jumlah kepiting sama memberi hasil lebih baik. Sukses ganti kulit mencapai 80% (Muskar, 2009).
Selanjutnya, dari hasil penelitian yang seksama ditemukan bahwa aplikasi ekstrak bayam dengan dosis dan jadwal pemberian,yang tepat mempunyai khasiat untuk menginduksi molting pada kepiting peliharaan. Aplikasi dapat diberikan melalui injeksi dan melalui pakan dengan kelebihan dan kekurangan masing-masing. Dengan injeksi maka seluruh bahan aktif ekstrak bayam akan langsung masuk ke dalam darah dan segera mempengaruhi aktivitas molting. Namun memerlukan keterampilan dan peralatan khusus untuk aplikasinya. Sedangkan aplikasi melalui pakan mudah dilakukan karena sama saja dengan pemberian pakan pada umumnya, namun konsentrasi ekstrak yang dibutuhkan dua kali lebih banyak untuk mengantisipasi pakan yang tidak termakan dan yang mungkin larut dalam air karena pakan tidak segera dimakan. Komposisi nutrisi pakan buatan yang lengkap dan seimbang juga menentukan kinerja ekstrak bayam dalam menstimulasi molting. Ekstrak bayam ini telah diujicobakan pada industri budidaya kepiting cangkang lunak komersil di Kalimantan Selatan (Anonim a, 2009).
Selain bayam, keluarga paku-pakuan juga potensial dijadikan sumber hormon ekdisteroid. Sayang, paku-pakuan lebih sulit didapat karena mayoritas berada di daerah dataran tinggi (Muskar, 2009).
Keberhasilan penelitian ini sesungguhnya menjadi kabar baik bagi peternak, kalangan industri kepiting, bahkan penikmat kuliner laut. Bagi peternak kepiting soka - kulit lunak - bisa dibuat sendiri, tanpa bergantung dari tangkapan alam. Maklum kepiting soka favorit karena harganya 2 kali lipat kepiting biasa yang di Makassar mencapai Rp150.000 per kg (Muskar, 2009).
Industri kepiting untuk ekspor yang selama ini selalu kerepotan memisahkan daging dan kulit pun diuntungkan. Mutilasi dilakukan dengan memotong pangkal kaki kepiting, malah membuat bobot kepiting stagnan. Bobot kepiting yang dibesarkan selama sebulan rata-rata 130 g. Dengan mutilasi tidak terjadi kenaikan bobot, hanya 100 g (Muskar, 2009).
DAFTAR PUSTAKA
Anonim a, 2009, Bayam Melunakkan Cangkang Kepiting (online),
Anonim, 2010, Kepiting, Makanan yang Sehat dan Lezat (online), www. showthread.php.com, diakses tanggal 22 Maret 2010, pukul 13.21 WITA.
Anonim b, 2009, Bayam (online), http://id.wikipedia.org/wiki/Bayam, diakses tanggal 24 April 2010, pukul 14.13 WITA.
Muskar, Y.F., 2009, Kepiting Lunak Berkat Bayam (online), www. kepiting-lunak-berkat-bayam.html, diakses tanggal 24 April 2010, pukul 14.20 WITA.
Tahya,A.M., 2010, Langkah Maju bagi Portunus Lunak (online), www. akbarmarzukitahya-smart.htm, diakses tanggal 24 April 2010, pukul 15.27 WITA.
APLIKASI BIOTEKNOLOGI DIBIDANG PERIKANAN
KEPITING CANGKANG LUNAK
(soft shell crab)
DISUSUN OLEH:
LIANA L. TAUFIQ (H311 07 039)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2010
PENDAHULUAN
Dua per tiga wilayah Indonesia merupakan wilayah laut yang memiliki kekayaan sumberdaya alam yang melimpah baik dari sumberdaya hayati yang mampu diperbaharui, maupun sumberdaya nonhayati, energi kelautan dan jasa-jasa kelautan yang sampai sekarang belum secara optimal dimanfaatkan. Menyadari sepenuhnya akan keberadaan sumberdaya alam tersebut, melalui kesadaran politik, bangsa Indonesia telah mengimplementasikan keinginan untuk memanfaatkan sumberdaya kelautan dan perikanan tersebut dengan berdirinya Departemen Kelautan dan Perikanan pada tahun 1999 di mana bidang perikanan diharapkan menjadi tulang punggung penggerak pembangunan kelautan Indonesia dalam upaya menjadikan laut sebagai pusat pertumbuhan ekonomi Indonesia.
Bidang perikanan sebagai aktivitas pemanfaatan sumberdaya hayati perairan yang meliputi usaha penangkapan, pemeliharaan (budidaya) dan pengolahan hasil sumberdaya hayati perairan, sampai saat ini masih mengandalkan sepenuhnya terhadap tersedianya bahan baku dari alam dalam kegiatan pemanfaatannya melalui kegiatan penangkapan ikan, sementara bidang budidaya perairan (mariculture) belum menampakkan kekuatannya dalam memanfaatkan teknologi khususnya dalam bidang pemuliaan, breeding, reproduksi, pakan dan penyaki. Melalui pendekatan Bioteknologi Molekuler diharapkan pemanfaatan sumberdaya hayati perairan yang tersedia akan dapat dimanfaatkan secara optimal.
Memanfaatkan laut sebagai sumber aktivitas ekonomi bukanlah suatu hal yang tidak memungkinkan. Laut memiliki nilai kompetisi yang sangat tinggi, khususnya dalam pemanfaatannya karena paling tidak, memanfaatkan laut tidak berbenturan dengan kepentingan yang paling mendasar dari kebutuhan manusia yaitu pemukiman. Dengan demikian sumberdaya yang ada yang meliputi sumberdaya hayati yang dapat diperbaharui (produk perikanan), nonhayati (minyak bumi dan gas, mineral), energi kelautan (energi gelombang pasang surut, angin, ocean thermal energy conversion (OTEC)) serta jasa-jasa kelautan dapat dimanfaatkan secara optimal. Indonesia yang memiliki panjang pantai 81.000 km; 17.508 pulau; 5,8 juta km2 wilayah laut/perairan yang dihuni oleh kekayaan biota perairan berupa lebih dari 2.000 jenis ikan; 850 jenis sponge, 910 jenis koral dan 4.500 jenis ikan karang atau 20% jenis ikan dunia (Subiyanto dan Djohani, 2000) merupakan wilayah pusat kekayaan biodiversitas dunia. Namun demikian, kondisi riel dari perjalanan sosial-budaya bangsa Indonesia yang selama ini terlalu mengarah ke wilayah darat, membawa dampak terhadap perilaku bangsa ini yang cenderung memandang pesimis dalam memandang laut sebagai sumber kekuatan pertumbuhan ekonomi baru Indonesia.
Menyusutnya ketersediaan lahan untuk aktivitas produksi karena semakin meningkatnya jumlah penduduk dan ketersediaan pangan merupakan permasalahan yang harus dipecahkan. Kehadiran bioteknologi merupakan suatu sumber kekuatan baru dalam menyelesaikan masalah tersebut apalagi dengan semakin berkembangnya Bio-molekuler sebagai salah satu cabang dari ilmu biologi yang terus mendasari dan memacu temuan-temuan berharga dalam menyelesaikan permasalahan khususnya di lingkup bidang hayati. Pekerjaan bioteknologi memang lebih banyak melibatkan aktivitas kimiawi dan secara tradisional telah banyak dihasilkan berbagai bahan komersial karena kegiatan atau jasa aktivitas mikroorganisme. Karena itu berkembangnya bioteknologi pertama kali lahir telah banyak memberikan inspirasi dan kontribusi terhadap perkembangan mikrobiologi terapan khususnya pada bidang fermentasi.
Penemuan-penemuan di bidang ilmu genetika molekuler yang menakjubkan, perkembangan di bidang peralatan canggih untuk mempelajari sistem kehidupan dan produk-produknya, yang digolongkan sebagai teknologi molekuler, telah membawa kemajuan yang sangat cepat di bidang biologi.
Teknologi ini mempunyai potensi untuk mengubah pengetahuan dasar kita tentang biologi biota laut, seperti pemahaman tentang mekanisme molekul yang mengatur pertumbuhan, perbiakan, perkembangan, penyesuaian lingkungan, penyimpanan dan pemindahan informasi, reaksi daya tahan, dan pembentukan dan degradasi metabolit.
Masih sangat terbatas kajian biologi yang mempelajari kehidupan Rajungan (Portunus pelagicus), apalagi kajian khusus fisiologi hormonal. Sementara, informasi ini sangat dibutuhkan dalam rangka pengembangan teknologi inovatif dalam bidang perikanan. Pengembangan teknologi perikanan ke depan diorientasikan pada pendekatan fisiologis dengan mempelajari kehidupan organisme pada habitat aslinya. Dengan menggunakan pendekatan ini, domestifikasi dapat dilakukan dengan baik dan bijak bagi organisme kultivan. Seperti halnya pola pelepasan ekdisteroid diketahui sangat dinamis tergantung pada fase molting di habitat aslinya (Tahya, A.M., 2010).
Rajungan menjadi salah satu komoditas penting yang prospektif dalam dunia perikanan di Indonesia karena tersebar di daerah pesisir kepulauan nusantara. Belakangan ini banyak komoditi yang mulai dilirik untuk dikembangkan melalui kegiatan penelitian yang inovatif, sebut saja teknologi kepiting lunak yang mulai digemari. Kajian mengenai pola pelepasan ekdisteroid sangat erat kaitannya dengan dinamika hormonal setiap fase pergantian kulit atau lazim disebut molting. Ekdisteroid ini dikenal sebagai hormon molting pada krustase. Kajian hormonal ini sangat dibutuhkan untuk menunjang pengembangan teknologi rajungan lunak (Tahya, A.M., 2010).
BIOTEKNOLOGI LAUT
Bioteknologi perikanan (aquatic biotechnology) diartikan sebagai penggunaan organisme (biota) perairan atau bagian dari organisme perairan, seperti sel dan enzim, untuk membuat atau memodifikasi produk, untuk memperbaiki kualitas fauna (hewan) dan flora (tumbuhan), atau untuk mengembangkan organisme guna aplikasi tertentu, termasuk remediasi (perbaikan) lingkungan akibat pencemaran dan kerusakan lainnya.
Bioteknologi perairan juga mencakup ekstraksi (pengambilan) bahan-bahan alamiah (natural products atau bioactive substances) dari organisme perairan untuk bahan dasar industri makanan dan minuman, farmasi, kosmetika, dan lainnya (fullnews.com). Dengan demikian, aplikasi industri bioteknologi perairan secara garis besar mencakup:
(1) ekstraksi bahan-bahan alamiah untuk berbagai jenis industri,
(2) perikanan budidaya (aquaculture), dan
(3) bioremediasi lingkungan.
Tingkat pengetahuan bioteknologi sangat beragam, mulai dari yang sederhana, seperti membuat ragi, kecap dan bir sampai yang canggih seperti rekayasa genetik untuk menghasilkan hewan laut transgenik,yaitu hewan laut yang sifat genetiknya dimodifikasi.
Bioteknologi perikanan adalah bioteknologi yang ditekankan khusus pada bidang perikanan. Penerapan bioteknologi dalam bidang perikanan sangat luas, mulai dari rekayasa media budidaya, ikan, hingga pascapanen hasil perikanan. Pemanfaatan mikroba telah terbukti mampu mempertahankan kualitas media budidaya sehingga aman untuk digunakan sebagai media budidaya ikan.
Bioteknologi telah menciptakan ikan berkarakter genetis khas yang dihasilkan melalui rekayasa gen. Melalui rekayasa gen, dapat diciptakan ikan yang tumbuh cepat, warnanya menarik, dagingnya tebal, tahan penyakit dan sebagainya.
Pada tahap pascapanen hasil perikanan, bioteknologi mampu mengubah ikan melalui proses transformasi biologi hingga dihasilkan produk yang bermanfaat bagi kelangsungan hidup manusia. Sudah sejak abad 11, manusia sebetulnya menggunakan prinsip dasar ini. Pembuatan pangan seperti peda, kecap ikan, terasi ikan merupakan hasil bioteknologi.
Ketahanan pangan merupakan isu global yang sekarang sedang ramai dibicarakan. Alasannya jelas, pada tahun 2033 populasi manusia di dunia akan mencapai sektar 12 miliar jiwa. Sebagian besar penduduk tersebut adal di benua Asia. Berdasarkan hal tersebut, diperkirakan pada tahun 2010 kebutuhan pangan penduduk Asia akan melampaui persediaan yang ada. Kondisi ini membuat Negara Indonesia harus bekerjakeras memenuhi kebutuhan pangannya, sehingga peristiwa kelangkaan pangan di atas tidak perlu dialami. Langkah pemerintah untuk mewujudkan ketahanan pangan sudah mulai terlihat, salah satu komitmennya adalah meningkatkan produksi ikan menjadi tiga kali lipat dari periode sebelumnya.
Biota laut telah menghasilkan produk alam dari metabolit primer dan metabolik skunder. Metaboit primer adalah bahan yang dihasilkan dari proses metabolisme dasar untuk pertumbuhan dan perkembangan biota. Metabolit skunder diturunkan secara biosintetik dari metabolit primer dan umumnya berfungsi untuk mempertahankan diri terhadap keadaan lingkungan yang tidak menyenangkan, terhadap perusakan, dan serangan dar luar. Banyak jenis alga laut dan avertebrata laut menghasilkan bahan bioaktif yang dimanfaatkan untuk obat-obatan, seperti obat anti jamur, anti virus, pestisida.
Diantara biota laut, spons merupakan sumber bahan bioaktif yang utama. Hewan ini merupakan sumber metabolit sekunder terkaya. Sedikitnya 1500 – 2000 senyawa berbeda telah diisolasi dari spons laut. Bahan bioaktif dari sepon ini tidak saja dimanfaatkan untuk kedokteran, tetapi juga untuk pertanian berupa insektisida. Meski begitu, bukan hanya spons yang merupakan sumber bahan bioaktif. Hewan laut lain yang mempunyai sistem pertahanan dengan mengeluarkan bisa atau racun dapat menjadi sumber potensial produk alam laut, seperti berbagai jenis ubur-ubur yang berbisa, ikan buntal, keong conus.
Tumbuh-tumbuhan laut pun dapat dimanfaatkan bahan bioaktifnya. Terutama makro dan mikro alga, beberapa jenis rumput laut yang menghasilkan berbagai macam polisakarida, seperti agar, karagenan dan alginat. Mikro alga laut dan payau pun melimpah, dapat dimanfaatkan jadi pigmen alam, bahan-bahan farmasi, makanan sehat asam lemak tak jenuh dan polisakarida. Banyak juga bahan bioaktif berupa antibiotik yang dihasilkan mikroorganisme laut.
KEPITING CANGKANG LUNAK (soft shell crab)
Kepiting sangat mudah kita jumpai di pasar tradisional atau supermarket. Kepiting juga disajikan sebagai seafood dalam beragam jenis masakan baik di warung-warung tenda di tepi jalan maupun di restoran kelas atas. Kepiting diolah menjadi berbagai masakan lezat seperti kepiting asam manis, kepiting bumbu lada hitam, kepiting gulai, asparagus kepiting bahkan omelet kepiting atau sekedar dimasak kepiting rebus saja. Daging kepiting tidak hanya diminati karena rasanya yang lezat tetapi juga menyehatkan mengandung beragam nutrisi penting.
Bukan hanya dagingnya yang mempunyai nilai komersil, cangkangnya pun pun memiliki nilai lebih. Kulit kepiting diekspor dalam bentuk kering sebagai sumber chitin, chitosan dan karotenoid yang dimanfaatkan oleh berbagai industri sebagai bahan baku obat, kosmetik, pangan, dan lain-lain. Bahan-bahan tersebut memegang peran sebagai antiviral dan anti bakteri. Selain itu, dapat juga digunakan sebagai bahan pengawet makanan yang murah dan aman.
Kandungan nutrisi kepiting,yaitu (Anonim, 2010) :
• Kaya akan protein
Kandungan protein kepiting kurang lebih sekitar 22 gr/100 gr. Kandungan asam aminonya juga berprofil lengkap. Asam amino yang jumlahnya paling tinggi tiap 100 gramnya adalah glutamate 3474 mg, aspartat 2464 mg, arginin 1946 mg, lysine 1939 mg dan leusin 1768 mg.
• Kaya asam lemak omega-3
Seperti halnya hasil hewani laut lainnya, kepiting juga kaya asam lemak omega-3 yaitu sebesar 407 mg /100 gr.
• Tinggi kandungan vitamin B12
Kepiting juga mengandung vitamin B12 yang tinggi yaitu sekitar 10,4 mcg/100 mg. Kandungan ini sudah mampu mencukupi kebutuhan harian vitamin B12 sebesar 174%. Selain itu kepiting juga mengandung niacin dan riboflavin dalam jumlah yang cukup baik untuk kesehatan.
• Kaya mineral zinc, copper dan selenium
Sebagai hasil laut, kepiting juga kaya kandungan mineral. Kandungan mineral yang tertinggi untuk 100 gr kepiting adalah selenium 48 mcg (68% kebutuhan harian), copper 0,7 mg (37% kebutuhan harian) dan zinc 5,5 mg (36% kebutuhan harian).
Manfaat kandungan nutrisi kepiting (Anonim, 2010), yaitu:
* Kandungan protein yang tinggi berfungsi vital bagi tubuh sebagai pembentuk enzim, pembentukan sel organ dan otot, pembentuk hormon, perbaikan sel yang rusak, pengatur metabolisme, dan pembentuk sistem kekebalan tubuh
* Kandungan vitamin B12 sangat baik untuk menghasilkan energi dan pertumbuhan, meningkatkan metabolisme asam amino dan asam lemak, produksi sel darah merah, serta meningkatkan kesehatan syaraf dan kulit
* Asam lemak omega-3 dalam kepiting berfungsi menurunkan kadar kolesterol jahat dalam darah sehingga mencegah penyakit kardiovaskular (jantung), meningkatkan kekebalan tubuh, meningkatkan fungsi sistem syaraf dan kesehatan mata, dan meningkatkan kecerdasan otak bila diberikan sejak dini.
* Mineral selenium berperan sebagai antioksidan untuk mencegah kerusakan sel dari radikal bebas penyebab kanker dan penyakit jantung. Selenium diyakini berperan dalam mencegah kanker dan pengrusakan kromosom, juga meningkatkan daya tahan tubuh terhadap infeksi virus dan bakteri serta mencegah peradangan.
* Mineral copper berfungsi sebagai komponen enzim redox, pembentukan selda rah merah, otot, syaraf, tulang dan otak, serta mencegah penyakit tulang dan syaraf.
* Mineral zinc berfungsi untuk komponen pembentuk enzim-enzim tubuh, sel darah merah, sistem kekebalan tubuh, mencegah pembesaran prostat, mencegah kerontokan rambut.
* Kerang sangat cocok untuk menu diet yang tinggi protein karena mengandung lemak jenuh yang sangat rendah hanya 0,2 gram/ 100gram.
Kepiting cangkang lunak atau soft shell crab adalah salah satu makanan laut (seafood) di dunia yang terkenal karena kelezatannya. Produk ini belum dikenal luas oleh masyarakat Indonesia meskipun banyak diproduksi di Indonesia. Hal ini terjadi karena kepiting lunak adalah produk ekspor yang mana permintaan luar negeri jauh lebih tinggi dibanding produksi. Komoditas ini diekspor ke Amerika, Tiongkok, Jepang, Hongkong, Korea Selatan, Taiwan, Malaysia, dan sejumlah negara di kawasan Eropa.
Gambar kepiting cangkang lunak
Metode budidaya kepiting soka sebenarnya relatif sederhana. Pertama, membeli bahan baku kepiting bakau berukuran 10-12 (10-12 ekor per kg), kemudian diadaptasi selama sehari dalam kolam/tambak. Produksi kepiting lunak dilakukan dengan memelihara kepiting secara individu dalam kotak (keranjang buah) yang ditempatkan di dalam tambak hingga molting. Molting adalah proses pergantian kulit secara alami, yakni melepaskan kulit lama yang keras untuk tujuan pertumbuhan. Sesaat setelah molting, kulit kepiting yang baru masih dalam kondisi sangat lunak dan akan mengeras kembali beberapa jam kemudian ketika terjadi penyerapan air. Kepiting dengan kondisi lunak inilah yang dipanen sebagai kepiting lunak. Waktu yang dibutuhkan untuk memproduksi kepiting lunak berkisar antara satu minggu hingga empat bulan, tergantung ukuran kepiting. Selama pemeliharaan tersebut petani akan memonitor kepitingnya setiap 2-3 jam sekali selama 24 jam. Bila kepiting molting dan tidak diangkat dari air maka dua jam kemudian kepiting sudah akan mengeras kembali. Akibatnya, nilai jual kepiting tersebut menurun. Periode pemeliharaan yang lama dan waktu molting yang tidak bersamaan merupakan masalah utama dalam produksi kepiting lunak. Molting dapat terjadi pada pagi, siang, sore, atau malam hari (Anonim a, 2009).
Periode pemeliharaan yang lama menyebabkan biaya pakan dan biaya operasional lainnya menjadi besar. Sedangkan molting yang tidak bersamaan menyebabkan pengawasan harus dilakukan sangat ketat sehingga tenaga kerja yang dibutuhkan cukup banyak dengan waktu kerja yang panjang. Untuk mengatasi masalah tersebut, beberapa petani melakukan mutilasi atau menanggalkan kaki-kaki kepiting. Tujuannya agar proses regenerasi anggota gerak yang hilang akan dipercepat secara alami melalui molting, selain itu dimaksudkan juga untuk membuat kepiting stres. Sebab, stres bisa mempercepat proses molting. Teknik ini mampu mempercepat kepiting molting. Namun, masalah lain muncul, yakni kematian meningkat dan pertambahan berat setelah molting tidak terjadi, bahkan seringkali minus. Bila kepiting molting tanpa perlakuan mutilasi atau secara alami maka terjadi pertambahan berat sebesar kurang lebih 30 persen. Berdasarkan kendala tersebut maka dilakukanlah serangkaian penelitian meliputi penelusuran pustaka dan percobaan-percobaan Hasilnya diketahui bahwa secara fisiologis, proses pergantian kulit dikontrol oleh hormon molting. Begitu temuan Dosen Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan Unhas, Prof Dr Ir Yushinta Fujaya, MSi dalam penelitiannya baru-baru ini. Dalam penelitian bersama sejumlah rekannya sesama dosen dan beberapa mahasiswa, diketahui bahwa hormon molting ini meningkat drastis menjelang molting. Dengan demikian diduga bahwa penambahan hormon molting eksogen dapat meningkatkan kadar hormon molting dalam darah sehingga molting akan terinduksi (Anonim a, 2009).
BAYAM MELUNAKKAN CANGKANG KEPITING
Bayam (Amaranthus sp.) merupakan tumbuhan yang biasa ditanam untuk dikonsumsi daunnya sebagai sayuran hijau. Tumbuhan ini berasal dari Amerika tropik namun sekarang tersebar ke seluruh dunia. Tumbuhan ini dikenal sebagai sayuran sumber zat besi yang penting (Anonim b, 2010).
Bayam relatif tahan terhadap pencahayaan langsung karena merupakan tumbuhan C4. Batang berair dan kurang berkayu. Daun bertangkai, berbentuk bulat telur, lemas, berwarna hijau, merah, atau hijau keputihan. Bunga tersusun majemuk tipe tukal yang rapat, bagian bawah duduk di ketiak, bagian atas berkumpul menjadi karangan bunga di ujung tangkai dan ketiak percabangan. Bijinya berwarna hitam, kecil dan keras (Anonim b, 2009).
Ditemukan bahwa bayam mengandung hormon molting yang secara alami digunakan untuk mempertahankan diri dari serangan hama insekta dan nematoda. Tanaman bayam dipilih untuk dijadikan sumber hormon molting eksogen untuk mempercepat molting pada kepiting budidaya dengan beberapa pertimbangan antara lain: di Indonesia banyak jenis bayam digunakan sebagai sayuran. Karena digunakan sebagai sayuran maka tanaman ini mudah diperoleh dan kesinambungan suplainya terjamin sehingga berpotensi menjadi produk industri. Lebih dari itu, karena bayam adalah sayuran yang menyehatkan maka metabolit yang dikandungnya aman bagi manusia sebagai konsumen (Anonim b, 2009).
Mula-mula diteliti kandungan senyawa aktif dalam daun bayam Amaranthus tricolor. Di dalamnya ditemukan ekdisteroid, hormon yang menyebabkan kulit cangkang kepiting menjadi lunak pada kepiting bakau yang hendak moulting alias berganti kulit. Secara periodik anggota keluarga Crustaceae itu moulting untuk tumbuh menjadi besar. Keluarga Crustaceae memiliki ekdisteroid yang diproduksi menjelang mereka berganti kulit atau bertelur (Muskar, 2009).
Sayang, hormon ekdisteroid di tubuh kepiting jumlahnya sedikit, 500 nanogram per kg bobot tubuh. Sebab itu sebuah proses moulting memakan waktu lama hingga 30 hari. Andai hormon ekdisteroid cukup banyak, proses ganti kulit itu bakal lebih cepat. Oleh karena itu digunakan ekstrak bayam. Agar ekstrak bayam itu mengeluarkan ekdisteroid maka difraksinasi. Proses pemisahan senyawa itu diulang sampai 4 kali. Proses itu tuntas setelah senyawa aktif itu dipurifikasi alias dimurnikan supaya bebas zat pengotor. Dari 1 kg bayam diperoleh 250 mg ekdisteroid (Muskar, 2009).
Ekdisteroid yang merupakan hormon molting pada krustase, menjadi salah satu kunci dalam mengungkap proses fisiologi molting pada rajungan. Ekdisteroid memiliki dinamika pelepasan yang teregulasi pada setiap fase molting.
Kepiting-kepiting itu kemudian disuntik ekstrak bayam. Yang diinjeksi adalah ruas-ruas di pangkal kaki dengan selaput lunak. Dosis injeksi 1/10 mg per kg bobot tubuh. Dari pangkal kaki itu ekdisteroid ekstrak bayam beredar ke seluruh jaringan tubuh melalui pembuluh darah. Hasilnya, di hari ke-4 kepiting siap moulting. Menginjak hari ke-16 sekitar 70% kepiting moulting sempurna. Uji di habitat asli memakai jumlah kepiting sama memberi hasil lebih baik. Sukses ganti kulit mencapai 80% (Muskar, 2009).
Selanjutnya, dari hasil penelitian yang seksama ditemukan bahwa aplikasi ekstrak bayam dengan dosis dan jadwal pemberian,yang tepat mempunyai khasiat untuk menginduksi molting pada kepiting peliharaan. Aplikasi dapat diberikan melalui injeksi dan melalui pakan dengan kelebihan dan kekurangan masing-masing. Dengan injeksi maka seluruh bahan aktif ekstrak bayam akan langsung masuk ke dalam darah dan segera mempengaruhi aktivitas molting. Namun memerlukan keterampilan dan peralatan khusus untuk aplikasinya. Sedangkan aplikasi melalui pakan mudah dilakukan karena sama saja dengan pemberian pakan pada umumnya, namun konsentrasi ekstrak yang dibutuhkan dua kali lebih banyak untuk mengantisipasi pakan yang tidak termakan dan yang mungkin larut dalam air karena pakan tidak segera dimakan. Komposisi nutrisi pakan buatan yang lengkap dan seimbang juga menentukan kinerja ekstrak bayam dalam menstimulasi molting. Ekstrak bayam ini telah diujicobakan pada industri budidaya kepiting cangkang lunak komersil di Kalimantan Selatan (Anonim a, 2009).
Selain bayam, keluarga paku-pakuan juga potensial dijadikan sumber hormon ekdisteroid. Sayang, paku-pakuan lebih sulit didapat karena mayoritas berada di daerah dataran tinggi (Muskar, 2009).
Keberhasilan penelitian ini sesungguhnya menjadi kabar baik bagi peternak, kalangan industri kepiting, bahkan penikmat kuliner laut. Bagi peternak kepiting soka - kulit lunak - bisa dibuat sendiri, tanpa bergantung dari tangkapan alam. Maklum kepiting soka favorit karena harganya 2 kali lipat kepiting biasa yang di Makassar mencapai Rp150.000 per kg (Muskar, 2009).
Industri kepiting untuk ekspor yang selama ini selalu kerepotan memisahkan daging dan kulit pun diuntungkan. Mutilasi dilakukan dengan memotong pangkal kaki kepiting, malah membuat bobot kepiting stagnan. Bobot kepiting yang dibesarkan selama sebulan rata-rata 130 g. Dengan mutilasi tidak terjadi kenaikan bobot, hanya 100 g (Muskar, 2009).
DAFTAR PUSTAKA
Anonim a, 2009, Bayam Melunakkan Cangkang Kepiting (online),
Anonim, 2010, Kepiting, Makanan yang Sehat dan Lezat (online), www. showthread.php.com, diakses tanggal 22 Maret 2010, pukul 13.21 WITA.
Anonim b, 2009, Bayam (online), http://id.wikipedia.org/wiki/Bayam, diakses tanggal 24 April 2010, pukul 14.13 WITA.
Muskar, Y.F., 2009, Kepiting Lunak Berkat Bayam (online), www. kepiting-lunak-berkat-bayam.html, diakses tanggal 24 April 2010, pukul 14.20 WITA.
Tahya,A.M., 2010, Langkah Maju bagi Portunus Lunak (online), www. akbarmarzukitahya-smart.htm, diakses tanggal 24 April 2010, pukul 15.27 WITA.
Category:
4
komentar
SOAL-SOAL
BIOTEKNOLOGI
AKTIFITAS METABOLISME MIKROBA
DISUSUN OLEH:
KELOMPOK VI
LIANA L. TAUFIQ (H311 07 039)
NI KADEK AYU N.W. (H311 07 037)
MUH. RISAL (H311 07 036)
AMELIA SUADI (H311 07 041)
EKA PRATIWI S. (H311 07 042)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2010
1. Organisme yang menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan energy disebut…………
a. Autotrof
b. Kimotorof
c. Fototrof
d. Heterotrof
e. Kimoheterotrof
2. Cara mikroba memperoleh energy yaitu kecuali…………….
a. Fotosintesis
b. Respirasi
c. Metabolisme
d. Fermentasi
e. Glikolisis
3. Contoh organisme kimoheterotrof kecuali………..
a. Hewan
b. Bakteri litotrof
c. Fungi
d. Bakteri
e. Protozoa
4. Organisme kimotrof yaitu organisme yang dalam menghasilkan energi menggunakan ……..
a. Senyawa kimia
b. Sinar matahari
c. Oksigen
d. Klorofil
e. ATP
5. Teknologi yang memanfaatkan aktivitas mikroba secara efektif yang bersifat menguntungkan manusia disebut…………..
a. Bioteknologi
b. Ilmu pengetahuan
c. Fotosintesis
d. Fermentasi
e. Kultur jaringan
6. Fermentasi adalah suatu reaksi oksidasi-reduksi di dalam sistem biologi yang menghasilkan energy. Senyawa organik yang biasanya digunakan adalah karbohidrat dalam bentuk glukosa, dimana
1. sebagai donor adalah senyawa organik
2. reaksi oksidasi substrat menjadi CO2 dan air
3. sebagai ekseptor adalah senyawa organik
4. proses pigmentasi energi radiasi menjadi energi kimia.
7. Fermentasi glukosa pada prinsipnya terdiri dari dua tahap, yaitu
1. pemecahan rantai karbon dari glukosa
2. pelepasan paling sedikit dua pasang atom hydrogen
3. direduksi kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan
4. energi radiasi diubah menjadi ikatan kimia yang mengandung energi tinggi.
8. Pada mikroba dikenal paling sedikit empat jalur pemecahan glukosa menjadi asam piruvat, yaitu jalur glikolisis atau …………..
1. Jalur Entner-Doudoroff (ED).
2. Jalur Heksosamonofosfat (HMF)
3. Jalur Fosfoketolase (FK)
4. Jalur Embden-Meyehoff-Parnas (EMP)
9. Reaksi dehidrogenasi gliseraldehida fosfat (fosfogliseraldehida) yang merupakan reaksi oksidasi yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP.
SEBAB
Reaksi ini dikatalis oleh enzim gliseraldehida fosfat dehidrogenase.
10. Pada jalur glikolisis, dihasilkan 2 ATP yang kemudian akan digunakan pada jalur Siklus Krebs.
SEBAB
Hanya tinggal dua molekul ATP yang dapat digunakan untuk pertumbuhan untuk setiap molekul glukosa yang dipecah.
KUNCI JAWABAN
1. C
2.E
3.B
4.A
5.D
6.B
7.A
8.D
9.A
10.B
BIOTEKNOLOGI
AKTIFITAS METABOLISME MIKROBA
DISUSUN OLEH:
KELOMPOK VI
LIANA L. TAUFIQ (H311 07 039)
NI KADEK AYU N.W. (H311 07 037)
MUH. RISAL (H311 07 036)
AMELIA SUADI (H311 07 041)
EKA PRATIWI S. (H311 07 042)
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2010
1. Organisme yang menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan energy disebut…………
a. Autotrof
b. Kimotorof
c. Fototrof
d. Heterotrof
e. Kimoheterotrof
2. Cara mikroba memperoleh energy yaitu kecuali…………….
a. Fotosintesis
b. Respirasi
c. Metabolisme
d. Fermentasi
e. Glikolisis
3. Contoh organisme kimoheterotrof kecuali………..
a. Hewan
b. Bakteri litotrof
c. Fungi
d. Bakteri
e. Protozoa
4. Organisme kimotrof yaitu organisme yang dalam menghasilkan energi menggunakan ……..
a. Senyawa kimia
b. Sinar matahari
c. Oksigen
d. Klorofil
e. ATP
5. Teknologi yang memanfaatkan aktivitas mikroba secara efektif yang bersifat menguntungkan manusia disebut…………..
a. Bioteknologi
b. Ilmu pengetahuan
c. Fotosintesis
d. Fermentasi
e. Kultur jaringan
6. Fermentasi adalah suatu reaksi oksidasi-reduksi di dalam sistem biologi yang menghasilkan energy. Senyawa organik yang biasanya digunakan adalah karbohidrat dalam bentuk glukosa, dimana
1. sebagai donor adalah senyawa organik
2. reaksi oksidasi substrat menjadi CO2 dan air
3. sebagai ekseptor adalah senyawa organik
4. proses pigmentasi energi radiasi menjadi energi kimia.
7. Fermentasi glukosa pada prinsipnya terdiri dari dua tahap, yaitu
1. pemecahan rantai karbon dari glukosa
2. pelepasan paling sedikit dua pasang atom hydrogen
3. direduksi kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan
4. energi radiasi diubah menjadi ikatan kimia yang mengandung energi tinggi.
8. Pada mikroba dikenal paling sedikit empat jalur pemecahan glukosa menjadi asam piruvat, yaitu jalur glikolisis atau …………..
1. Jalur Entner-Doudoroff (ED).
2. Jalur Heksosamonofosfat (HMF)
3. Jalur Fosfoketolase (FK)
4. Jalur Embden-Meyehoff-Parnas (EMP)
9. Reaksi dehidrogenasi gliseraldehida fosfat (fosfogliseraldehida) yang merupakan reaksi oksidasi yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP.
SEBAB
Reaksi ini dikatalis oleh enzim gliseraldehida fosfat dehidrogenase.
10. Pada jalur glikolisis, dihasilkan 2 ATP yang kemudian akan digunakan pada jalur Siklus Krebs.
SEBAB
Hanya tinggal dua molekul ATP yang dapat digunakan untuk pertumbuhan untuk setiap molekul glukosa yang dipecah.
KUNCI JAWABAN
1. C
2.E
3.B
4.A
5.D
6.B
7.A
8.D
9.A
10.B
Category:
0
komentar
MATERIAL SAFETY DATA SHEET
| Nama Bahan | Bahaya | Penanganan Aman | Pertolongan |
| Logam Fe | Kontak dari serbuk dengan mata dapat menyebabkan iritasi. Besi serbuk adalah bahan mudah terbakar. | Memakai kacamata pelindung. Simpan di suatu tempat kering dan dingin. Jangan kena mata, kulit, pakaian. Mencuci secara menyeluruh setelah praktikum. Hindari kontak dengan kulit mata dan kulit. | Kontak mata: Jika serbuk masuk di mata, membilas mata dengan banyak air. Panggilan untuk bantuan medis jika masih iritasi. Kontak kulit: Mencuci bersih dengan air. Jika ditelan: Minum banyak air dan meminta bantuan medis. |
| Logam Cu | Pengambilan logam ini secara besar-besaran menimbulkan resiko. Debunya dapat menimbulkan iritasi jika dihirup. Debu pada konsentrasi-konsentrasi yang cukup dapat membentuk campuran dapat meletus dengan udara. | Memakai kacamata pelindung ketika bekerja dengan serbuk besi. Simpan di suatu tempat dingin, kering, dengan berventilasi baik, menjauhkan dari bahan-bahan yang tidak cocok | KULIT: Mencuci dengan sabun dan air. Jika berkelanjutan, mencari pertolongan medis. MATA: Mencuci mata dengan banyak air sekitar 15 menit. segera mencari bantuan medis. PERNAPASAN: Membawa ke tempat udara terbuka. Jika sulit bernapas, memberikan napas buatan. PROSES PENCERNAAN: Berikan susu atau air. Dimuntahkan namun terjadi secara spontan. Jangan pernah memberi apapun ketika seseorang tak sadar. |
| Logam Mg | Magnesium adalah bahan mudah terbakar. Berbahaya dalam wujud debu. Ketika dipanaskan di dalam udara mendekati titik-lebur, dapat menyala dan terbakar. Debunya dapat mengganggu sistem pernapasan dan menyebabkan batuk, nyeri dada, dan demam. Proses pencernaan dapat menyebabkan nyeri perut dan diare. Partikel-partikel masuk di dalam kulit dapat menyebabkan iritasi. | Menyingkirkan dari sumber panas dan pengapian. Berbahaya jika ditelan. Hindari menghirup uapnya. Gunakan dengan ventilasi yang cukup. Hindari kontak dengan mata, kulit, dan pakaian. Mencuci secara menyeluruh setelah penanganan. Menggunakan kacamata pelindung | KULIT: Mencuci dengan sabun dan air. Jika berkelanjutan, mencari pertolongan medis. MATA: Mencuci mata dengan banyak air sekitar 15 menit. segera mencari bantuan medis. PROSES PENCERNAAN: Jika ditelan usahakan dimuntahkan cepat-cepat setelah memberi dua gelas air. . Jangan pernah memberi apapun ketika seseorang tak sadar. |
| Logam Ni | Merupakan penyebab kanker. Beracun oleh saluran pernapasan.Dapat menyebabkan kepekaan oleh kontak kulit. serbuknya adalah piroforik yang dapat menyala secara spontan, dapat bereaksi dengan titanium, amonium nitrat, kalium perchlorate, cuka hydrazoic. | Ventilasi baik. Sarung tangan dan kacamata pelindung ketika menangani serbuk. | KULIT: Mencuci dengan sabun dan air. Jika berkelanjutan, mencari pertolongan medis. MATA: Mencuci mata dengan banyak air sekitar 15 menit. segera mencari bantuan medis. PERNAPASAN: Membawa ke tempat udara terbuka. Jika sulit bernapas, memberikan napas buatan. PROSES PENCERNAAN: Berikan susu atau air. Dimuntahkan namun terjadi secara spontan. Jangan pernah memberi apapun ketika seseorang tak sadar. |
| CH3COOH | Kontak dengan mata dapat menyebabkan kerusakan jangka panjang serius. Material yang murni dan larutannya bersifat menghancurkan; konsentrasi larutannya menyebabkan kebakaran serius. | Selalu memakai kaca mata pengaman. Jangan sampai larutannya masuk ke dalam kulit. | Kontak mata: segera membilas mata dengan banyak air. kira-kira sampai 10 menit dan meminta bantuan medis segera. Kontak kulit: Mencuci bersih dengan banyak air. mencuci setiap pakaian yang dicemari. Jika kulit memerah atau muncul kerusakan, meminta bantuan medis. Jika ditelan: Minum banyak air dan meminta bantuan medis seger |
| Oksin | Stabil tetapi peka cahaya, mudah menyala, tidak cocok/bertentangan dengan bahan pengoksida kuat, banyak ion logam, asam kuat. dapat membentuk kelat-kelat. Berbahaya bagi proses pencernaan,pernapasan dan melalui kontak kulit. Ada bukti bahwa material ini dapat menyebabkan kanker di dalam binatang-binatang laboratorium. dapat bertindak sebagai suatu mutagen di dalam manusia,dapat bertindak sebagai satu iritan pengganggu. | Kaca mata pengaman dan sarung tangan. Ventilasi yang cukup. | Kontak mata: Jika masuk di mata, membilas mata dengan banyak air. Panggilan untuk bantuan medis jika masih iritasi. Kontak kulit: Mencuci bersih dengan air. Jika ditelan: Minum banyak air dan meminta bantuan medis. |
| KBrO3 | bahaya,pengoksidasi kuat,jika kontak dengan material yang lain dapat menyebabkan bahan-bahan pemicu api. dapat berbahaya bila ditelan. Jika diserap atau dihirup menyababkan iritasi,mata dan pernapasan menyebabkan gagal ginjal. | Simpan ditempat tertutup, dingin, kering, yang berventilasi. Lindungi dari kerusakan dan embun secara fisik. Isolasikan dari setiap sumber panas atau pengapian. Hindari ruang simpan di kayu. dipisah dari bahan yang tidak cocok/bertentangan, bahan-bahan pembakar, lain atau organik bersifat oxidizable bahan-bahan. Kontainer-kontainer dari material ini beresiko ketika kosong karena mereka mempertahankan residu-residu produk (debu, padatan-padatan) | Pernapasan :menyebabkan iritasi yang berhubung pernapasan. Gejala-gejalanya termasuk batuk, napas pendek. Proses pencernaan: menyebabkan iritasi alergi gastrointestinal. Gejala-gejalanya termasuk mual, muntah dan diare, nyeri penyebab abdominal, pengeluaran air kencing sedikit, tekanan darah rendah, methemoglobinemia, goncangan-goncangan, hati dan ginjal rusak, dan pingsan. Sianosis terjadi sebagai suatu gejala yang kemudiannya. Kematianterjadi dari gagal ginjal, pada 1 sampai 2 minggu. Dosis letal diperkirakan adalah 4 gram. Kontak Kulit: menyebabkan iritasi padakulit. Gejala-gejala termasuk kemerahan, menimbulkan rasa gatal, dan nyeri. Kontak Mata: menyebabkan iritai kemerahan, nyeri. dan menyebabkan mata rusak. Keadan Kronis:terlalu banyak kena cahaya menyebabkan ginjal rusak. |
| HCl | Stabil,hindari panas,nyala api.tidak cocok/bertentangan dengan logam paling umum, amina-amina, oksida-oksida metal, anhidrida asetat, propiolactone, bahan asetat plastik, sulfat mercuric, fosfida zat kapur, formaldehida, alkali-alkali, karbonat-karbonat, basis kuat, mengandung belerang cuka asam, chlorosulphonic. | Kaca mata pengaman atau topeng, sarung tangan. Ventilasi efektif | Kontak mata: Jika masuk di mata, membilas mata dengan banyak air. Panggilan untuk bantuan medis jika masih iritasi. Kontak kulit: Mencuci bersih dengan air. Jika ditelan: Minum banyak air dan meminta bantuan medis. |
| KI | Mengganggu paru-paru dan mata bila dikonsumsi dalam jumlah yang besar dapat merugikan janin yang tumbuh, penggunaan normal di laboratorium tidak akan menimbulkan tingkat bahaya. | Kaca mata pengaman. Sarung tangan bila diperlukan. | Kontak mata:segera membilas mata dengan banyak air. Jika masih iritasi, minta bantuan medis. Kontak kulit: Mencuci bersih dengan air. Jika ditelan: cuci bersih-bersih mulut dengan air. Jika jumlah ditelan besar, panggilan untuk bantuan medis. |
| Na2S2O3 | Stabil di bawah kondisi normal. Bereaksi dengan asam untuk melepaskan; membebaskan dioksida belerang. tidak cocok/bertentangan dengan natrium nitrit, asam kuat dan oxidisers kuat. pada pemanasan menguraikan/memisahkan oksida-oksida dari sulfid belerang dan hidrogen. | DITELAN:Proses pencernaan dalam jumlah yang besar menyebabkan diare. MATA: dapat mengganggu mata. KULIT: dapat menyebabkan iritasi kulit. DIHIRUP/DIHISAP: Debu dapat menyebabkan iritasi yang berhubung pernapasan. Gejala-gejalanya termasuk batuk dan pemendekan dari nafas. | DITELAN: segera membilas mulut dengan air & beri air untuk minum. Mencari bantuan medis segera. Jangan memberi cairan-cairan kepada satu orang yang tak sadar. MATA: Dengan segera membilas dengan jumlah yang banyak air untuk sedikitnya 15 menit. Kelopak mata dipegang. Mencari bantuan medis jika terjadi iritasi. KULIT: Mencuci bagianyang terkena bahan dengan sabun dan air. Jika terjadi iritasi mencari bantuan medis segera. DIHIRUP/DIHISAP: bawa ke tempat yang berudara bebas. |
| Amilum | Stabil, mudah menyala.tidak cocok/bertentangan dengan bahan pengoksida kuat. | Kaca mata pengaman. Sarung tangan bila diperlukan. | Kontak mata:segera membilas mata dengan banyak air. Jika masih iritasi, minta bantuan medis. Kontak kulit: Mencuci bersih dengan air. Jika ditelan: cuci bersih-bersih mulut dengan air. Jika jumlah ditelan besar, panggilan untuk bantuan medis. |
Category:
0
komentar
