Eksplorsi Limbah Tulang Sapi untuk Sintesis Hidroksiapatit dan Kompositnya sebagai IBS

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin
Sumber: GNFI

Pusat penjagalan adalah unit layanan untuk pengolahan daging berdasarkan standar nasional, yang aman, sehat, utuh dan halal (ASUH). Permintaan yang tinggi daging sapi di Indonesia yang mencapai 490.420,77 ton dan daging impor yang mencapai 550.000 sapi untuk industri daging sapi dan hasil olahannya mendorong perkembangan penyembelihan pusat. Perkembangan ini menuntut perhatian dalam banyak aspek, terutama lingkungan Aspek-aspek tersebut karena limbah dari tempat pemotongan hewan berpotensi menjadi sumber penyakit atau mikroba patogen. Salah satu akar masalah Pusat pemotongan hewan di Indonesia adalah masih minimnya pemanfaatan hasil limbah, seperti tulang sapi. Limbah tulang sapi saat ini belum banyak dimanfaatkan untuk meningkatkan nilai ekonominya. Pusat penjagalan hanya menggunakan sejumlah kecil limbah ini sebagai suplemen makanan atau pupuk tanaman. Tulang sapi kaya dengan kalsium dengan struktur yang mirip dengan tulang alami manusia. Sehingga dapat digunakan sebagai sumber biomaterial untuk aplikasi tulang, yaitu hidroksiapaitit.

Hidroksiapatit dapat digunakan dalam pengobatan cacat tulang dalam bentuk padat atau semi cair, seperti suspensi atau pasta. Hidroksiapatit (HA) merupakan kalsium fosfat yang banyak digunakan sebagai bahan pengganti dan perbaikan jaringan tulang manusia karena sudah masuk komposisi umum dengan struktur kimianya tulang alami. Bahan ini tidak beracun, bioaktif serta memiliki biokompatibilitas yang tinggi dengan jaringan sekitarnya dan dapat mendorong tumbuhnya tulang baru karena strukturnya yang berpori.

Persiapan tulang sapi dari tulang kortikal segar sapi dewasa digunakan sebagai bahan baku pembelian dari Slaughtering Center Surabaya, Indonesia. Tulangnya dipotong dan dibersihkan dengan air. Kemudian bagian spons dihilangkan bersama-sama sumsum tulang. Sampel direbus dalam air selama 4 jam dan setiap jam, air diganti untuk menghindari kejenuhan dengan lemak dan protein membentuk tulang. Sampel kemudian diuji tekanan tinggi selama 2 jam dengan setiap jam, airnya berubah. Sampel dikeringkan dalam oven dengan suhu 60℃ selama 3 jam. Sampel yang telah dikeringkan adalah direndam dan dikocok dalam alkohol selama tiga jam sampai singkirkan lemak dengan mengganti air di setiap jam. Untuk memperoleh hidroksiapatit dari proses kalsinasi, yaitu sampel dipanaskan pada suhu 950℃ untuk lima jam. Hasilnya adalah sampel putih bersih. Itu sampel kemudian digiling dan disaring dengan mesh 80.

Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis Hidroksiapatit tulang sapi dengan proses dikukus, digiling dan disaring bertekanan tinggi dengan mesh 80 dan ditandai dengan Fourier transform infrared, Scanning Electron Microscopy dan X-Ray Diffraction untuk menentukan kemurnian dari hidroksiapatit tersebut. Selain itu, akan dikombinasikan dengan gelatin dan hydroxyporpylmethylcelluose untuk membentuk Injectable Bone Substitute (IBS). IBS disintesis dengan mengaduk 5% (b/v) Bovine Hidroksiapatit: Gelatin dengan perbandingan 45:55 dan 2% (b/v) hidropropilmetilselulosa. Sampelnya adalah kemudian diinjeksikan ke substrat hidroksiapatit, yaitu massa, volume, dan kepadatan substrat tadi diukur sebelum dan sesudah pengaturan IBS dan Kemudian dikarakterisasi dengan menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR) untuk mengamati gugus fungsi dari lepaskan IBS dalam SBF, uji X-Ray Diffraction (XRD) ke amati kristalinitas rilis IBS, dan SEM substrat setelah IBS dilepaskan.

IBS disuntikkan pada Substrat Hidroksiapatit Sapi sampai mengeras. Hasilnya menunjukkan bahwa hidroksiapatit adalah Rasio 100% murni dan stoikiometri Ca/P adalah 1,718. Hasil FTIR menunjukkan bahwa gugus fungsi hidroksil, amina, gugus fosfat, dan Ca2+—COO  hadir pada panjang gelombang 3465.37 cm-1, 1059.52 cm-1, 1642.53 cm-1, dan 1562.57 cm-1. Hasil SEM menunjukkan bahwa permukaan substrat memiliki titik-titik yang menunjukkan hidroksiapatit dari IBS. Penerapan IBS di substrat membuat permukaan substrat memiliki titik-titik yang mewakili kristal hidroksiapatit dari IBS. Sebelum penerapan IBS, permukaan substrat halus dan hanya membentuk pori-pori yang lebih besar dibandingkan ke substrat setelah injeksi IBS. Kehadiran IBS bisa mengisi pori-pori substrat. Dalam penerapannya, perilaku ini menguntungkan karena tulang pengganti dapat mengisi rongga bagian dari substrat yang menunjukkan kapasitas cacat tulang. Uji XRD menunjukkan derajat kristalinitas meningkat dari 99.15 menjadi 99.50%. Isi substrat hamper 100% hidroksiapatit. Peningkatan kandungan HA itu disebabkan oleh penerapan IBS yang juga mengandung HA dalam campurannya. Hasil ini juga menunjukkan bahwa IBS dapat meningkatkan kandungan kalsium substrat yang mewakili tulang alami. Kesimpulannya, limbah tulang sapi bisa dimanfaatkan sebagai sumber hidroksiapatit dan dapat diaplikasikan sebagai IBS yang dikombinasikan dengan gelatin dan hidroksipropilmetilselulosa.

Penulis: Alfian Pramudita Putra

Hasil penelitian ini telah dipublikasikan pada jurnal Ecology, Environmental, and Conservation No. 26 (June Special Issue) 2020. Berikut ini adalah link dari artikel tersebut:

http://www.envirobiotechjournals.com/article_abstract.php?aid=10476&iid=302&jid=3

Berita Terkait

UNAIR NEWS

UNAIR NEWS

Leave Reply

Close Menu