Alginat

Alginat adalah polimer linier organik polisakarida yang terdiri dari monomer α-L asam guluronat (G) dan β-D asam manuronat (M), atau dapat berupa kombinasi dari kedua monomer tersebut.^[1] Alginat dapat diperoleh dari ganggang coklat yang berasal dari genus Ascophyllum, Ecklonia, Durvillaea,Laminaria, Lessonia, Macrocystis, Sargassum, dan Turbinaria.^[1]

Struktur

Struktur dasar dari monomer alginat adalah cincin tetrahydopyran dan dapat membentuk 2 konfigurasi, yaitu C1 dan 1C seperti gambar di atas.^[2] β -D-manuronat di alam terdapat dalam konfigurasi C1.^[2] Pada konfigurasi 1C α-D-manuronat, interaksi -COOH pada C-5 dan -OH pada C-3 akan kaku, sedangkan pada C1 gugus-gugus ini berada pada posisi ekuatorial sehingga lebih stabil.^[2] Sebaliknya, untuk alasan yang sama, α -L-guluronat terdapat dalam konfigurasi 1C dibandingkan C1 ^[2].

Polimer alginat dibentuk dari hubungan antara C-1 dan C-4 tiap monomer dan dihubungkan oleh ikatan eter oksigen.^[2] Polimer alginat terdiri dari 3 jenis, yaitu polimer M (manuronat), polimer G (guluronat), dan polimer MG.^[3] Polimer M dibentuk dari struktur ekuatorial gugus C-1 dan C-4 dan membentuk polimer lurus, sedangkan polimer G dibentuk dari struktur aksial.^[3] Perbedaan struktur polimer ini menyebabkan polimer G lebih banyak digunakan untuk proses pembentukan gel alginat dengan penambahan ion Ca2+.^[3] Ion tesebut akan menggantikan ion H+ pada gugus karboksilat dan membentuk jembatan ion penghubung antara polimer G yang satu dengan yang lainnya.^[3] Hubungan antar polimer G ini akan membentuk struktur egg-box.^[3]

Aplikasi

Sifat koloid, membentuk gel, dan hidrofilik menyebabkan senyawa ini banyak digunakan sebagai emulsifier, pengental, dan stabilizer dalam industri.^[4] Sifat hidrofilik alginat dimanfaatkan untuk mengikat air dalam proses pembekuan makanan.^[4] Pada makanan yang dibekukan, polimer ini mempertahankan jaringan makanan.^[4] Selain itu, polimer ini dapat digunakan sebagai emulsi lemakdalam pembuatan saus dan mengenyalkan, menjaga tekstur, serta menghasilkan rasa yang enak dalam pembuatan pudding.^[4] Alginat juga dimanfaatkan dalam dunia kosmetik karena sifatnya yang dapat mengikat air dan mudah menembus jaringan.^[4] Hal ini menyebabkan polimer ini terikat sempurna pada jaringan kulit dan mempertahankan kelembaban (hidrofilik) dan elastisitas kulit ^[4].

Selain aplikasi alginat dalam industri di atas, salah satu aplikasi alginat yang dimanfaatkan dalam sering dimanfaatkan adalah teknik imobilisasi dengan alginat dalam fermentasi gula oleh yeast.^[5]Kelebihan teknik imobilisasi adalah penggunaan kembali biokatalis, produktivitas yang tinggi, dan pengurangan kontaminasi.^[5] Dari penelitian yang telah dilakukan, alginat merupakan matriks imobilisasi yang paling baik karena efisien, mudah digunakan, dapat dimodifikasi, dan tidak bersifat toksik ^[5].

Sedangkan, dalam percobaan, umumnya alginat digunakan sebagai suatu media, di mana sel yeast dari ragi akan diimobilisasikan dalam butiran-butiran alginat itu.^[6] Butiran-butiran tersebut akan ditempatkan dalam larutan gula (sukrosa) untuk melihat proses fermentasi yeast sebagai salah satu metabolismenya dengan menghasilkan CO2 yang mengakibatkan butiran-butiran tersebut melambung ke atas untuk melepaskan gas.^[6] Ketika CO₂ telah dilepaskan, butiran tersebut akan terjadtuh kembali ke dasar botol dan akan naik lagi ketika proses fermentasi terjadi lagi ^[6].

Referensi

1. (en) Roew, Raymond. 2009. Adipic Acid. Handbook of Pharmaceutical Excipients. Hal. 11–12.
2. (en) Penman A, Sanderson GR. 1972. A method for the determination of uronic acid sequence in alginates. Carbohydr.Res. 25:280
3. (en) [FAO]. 2009. Production, properties, amd use of alginate [terhubung berkala]. http://www.fao.org/docrep/X5822E/x5822e04 [4 Mar 2009].
4. Yulianto K. 1998. Penelitian isolasi alginat algae laut coklat dan prospek menuju industri. [terhubung berkala]. http://www.barunajaya.com/dwld/docs/20080903242-MAK2-21.PDF [4 Mar 2009].
5. (en) Goksungur Y, Zorlu N. 2001. Production of ethanol from beet molasses by ca-alginate immobilized yeast cell in a packed-bed bioreactor. Turk J Biol 25:265-275.
6. (en) Tomasek PH, King AH. 2007. The Microbial Lava Lamp – Theacher’s Guide [terhubung berkala]. http://www.csun.edu/~hcbio029/lavalamp/Lava_Lamp_Teachers.pdf [2 April 2009].