Indonesia merupakan negara kepulauan dengan luas 19004km2 menjadikan Indonesia sebagai negara kepulauan terluas di dunia yang dihubungkan oleh laut sehingga menghasilkan sumber daya laut yang berlimpah. Indonesia merupakan negara penghasil sumber daya laut yang potensial bagi kontribusi dunia. Tidak hanya variasi jenis habitat spesies hewan laut namun juga menjadi fondasi kehidupan bagi penduduk di sekitarnya maupun perekonomian Indonesia secara keseluruhan. Indonesia menguasai 54% sebagai supplier produk kelautan.
Target 2019 Indonesia akan menghasilkan 6,9 juta ton produk laut dimana udang menduduki peringkat tertinggi dengan jumlah komoditas 150 ribu ton. Namun demikian, pemanfaatan sumber daya laut akan menghasilkan limbah. Penatalaksanaan limbah yang tidak terkontrol akan menghasilkan pencemaran lingkungan. Cangkang merupkan limbah dari udang. Saat ini pemanfaatan cangkang udang belum dilakukan secara maksimal. Salah satu pemanfaatan cangkang udang adalah pengolahan menjadi Chitosan yang merupakan produk dari cangkang yang dapat dimanfaatkan dalam dunia medis.
Chitosan merupakan salah satu polimer rantai panjang dengan rumus molekul (C8H11NO4)n yang dihasilkan dari kitin melalui proses deasetilasi sempurna maupun sebagian dengan cara menghilangkan gugus asetil (CH3-CO) dengan atom hydrogen H menjadi gugus amina (NH2). Kitin merupakan polisakarida terbesar kedua setelah selulosa yang mempunyai rumus kimia poli (2-asetamido-2-deoksi β- (1-4)- D- glukopiranosa) dengan ikatan -glikosdik yang menghubungkan antar unit ulangnya. Struktur kimia kitin mirip dengan selulosa, hanya dibedakan oleh gugus yang terikat pada atom C kedua, maka pada kitin yang terikat adalah gugus asetamida.
Chitosan digunakan secara luas dalam bidang medis terutama sebagai biopolimer yang biasanya digabungkan dengan material pengganti tulang dan gigi karena bersifat biocompatible, biodegradable, bioresorbable dan non toksik. Chitosan bersifat Osteoconductive, bioaktif serta dapat meningkatkan penyembuhan luka dan mempunyai sifat antimikroba serta dapat digunakan sebagai pelapis bioaktif dalam meningkatkan osseointegrasi dari implan tulang. Chitosan mempunyai berat molekul tinggi sehingga memungkinkan digunakan dalam bidang kedokteran gigi karena dapat menstimulasi dentin reparatif dengan kemampuannya membentuk koagulum yang padat sebagai sub-base membran yang memudahkan perlekatan sel-sel pulpa seperti dentinoblast untuk memudahkan migrasi dan proliferasi sel-sel pulpa dentinoblast. Chitosan juga bisa digabungkan dengan senyawa kalsium fosfat seperti Hap untuk dibentuk menjadi pelat berpori yang menyediakan jaringan untuk migrasi sel sehingga memungkinkan terjadinya pertumbuhan jaringan. Chitosan juga memiliki kemampuan menekan pertumbuhan bakteri karena memiliki polikation bermuatan positif yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri.
Kemampuan Chitosan sebagai Osteoconductive dan bioaktif material dapat ditingkatkan bila dikombinasi dengan stem cell. Mesenchymal stem cells (MSCs) atau yang dikenal sebagai sel punca yang muncul sebagai sumber sel yang menjanjikan dalam rekayasa jaringan berbasis scaffold, karena kapasitas diferensiasi multipoten dan kemampuan regenerasi jaringannya. Stem cell dapat dikombinasikan dengan Chitosan bila Chitosan bersifat tidak toksik terhadap stem cell. Oleh karena itu diperlukan penelitian apakah Chitosan bersifat tidak toksik terhadap stem cell. Dari hasil penelitian seperti yang telah dipublikasikan di Asia Pacific Journal of Medical Toxicology ternyata Chitosan tidak toksik terhadap stem cell sehingga Chitosan dengan kombinasi stem cell memiliki potensi sebagai material bioaktif yang dapat digunakan dimasa depan.
Penulis: Dr Dian Agustin Wahjuningrum, drg.,SpKG(K)
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Wahjuningrum DA, Subijanto A, Taqiya AK, Anggini FD, Hasib A, Mooduto L, Puteri FH. Cytotoxicity of Chitosan Derived from Shrimp for Bone Scaffold on Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem Cells. Asia Pac J Med Toxicol 2019;8(4):115-7.
DOI: 10.22038/apjmt.2019.14332
