Vol. 4. No. 4. Juni 2019 p-ISSN: 2548-5555 e-ISSN: 2656-6745

## ANALISIS PEMBUATAN ASAM LEMAK HIDROKSAMAT DARI MINYAK KELAPA MELALUI METODE ENZIMATIS

## Muhsinun
Program Studi Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pendidikan Nusantara Global, Praya – NTB Corresponding Author: cinun.chemist@gmail.com
ABSTRAK :  Secara  umum,  asam  lemak  hidroksamat  ( Fatty  Hydroxamic  Acids /FHA)  di  sintesis dari  bahan  dasar  yang  mengandung  asam  lemak.  Salah  satu  sumber  asam  lemak  adalah  minyak kelapa.  Minyak  kelapa  mengandung  asam  lemak  dengan  rantai  sedang  dan  panjang  sehingga memiliki potensi yang sangat besar sebagai bahan baku sintesis asam lemak hidroksamat. Adapun tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mensintesis  FHA  dari  minyak  kelapa  secara  enzimatis  dan mengetahui jumlah produk FHA yang dihasilkan. Metode yang digunakan adalah metode enzimatis yang  meliputi  beberapa  tahap  pengerjaan  yaitu  tahap  sintesis,  tahap  perbanyakan,  dan  tahap pemurnian.  Dari  hasil  penelitian,  diperoleh  persentase  hasil  sintesis  asam  lemak  hidroksamat  dari minyak  kelapa  setelah  dilakukan  perbanyakan  dengan  menggunakan  kondisi  sintesisnya  adalah sekitar  48,58%.  Jumlah  gugus  asam  hidroksamat  dalam  1  gram  sampel  kering  asam  lemak hidroksamat  adalah  2,97  mmol.  Jadi  dari  kedua  hasil  tersebut  di  atas,  disimpulkan  bahwa  asam lemak hidroksamat dapat disintesis dari minyak kelapa.
Kata kunci : sintesis, asam lemak hidroksamat, FHA, minyak kelapa, enzimatis
ABSTRACT: Generally,  fatty  hydroxamic  acids  (FHA)  are  synthesized  from  basic  ingredients containing fatty acids. Fatty acids can be obtained from coconut oil  among several other sources. Coconut oil contains fatty acids with medium and long chains so it has enormous potential as a raw material  for  the  synthesis  of  hydroxamic fatty  acids.  The  purpose  of  this  research is  to  synthesize FHA  from  coconut  oil  enzymatically  and  determine  the  amount  of  FHA  products  produced.  The method used is the enzymatic method which includes several stages of work, namely the synthesis stage, the multiplication stage, and the purification stage. From the research results, the percentage obtained  from  the  synthesis  was  around  48.58%  of  hydroxamic  fatty  acids  from  coconut  oil  after propagation  using  the  synthesis  conditions. The  number  of  hydroxamic  acid  groups  in  1  gram  of dry  hydroxamic  fatty  acid  sample  was  2.97  mmol.  Thus,  from  the  two  results  mentioned  above,  it was concluded that hydroxamic fatty acids can be synthesized from coconut oil.
Keywords : synthesis, fatty hydroxamic acids, FHA, coconut oil, enzymatic

## PENDAHULUAN
Asam lemak hidroksamat ( Fatty
Hydroxamic  Acids /FHA)  dengan  rumus molekul  R-CO-NH-OH  (R  =  alkyl  atau  aril) (Lee et  al. ,  2001)  merupakan  senyawa  yang bernilai  ekonomis  tinggi  karena  mempunyai banyak  manfaat.  Turunan  asam  lemak hidroksamat  telah  banyak  mendapatkan perhatian  mengenai  aktivitas    biologisnya yaitu  sebagai  faktor  pertumbuhan,  bahan tambahan pada makanan, antibiotik,
antijamur, faktor pembelahan sel, penghambat enzim,
penghambatan matrix metalloproteinase (MMP), penghambat tumor dan  kanker.  Kompleksnya  dengan  beberapa ion  logam  telah  digunakan  dalam  kimia analitik  sebagai  reagen  untuk  gravimetri,
spektrofotometri  logam,  pengkhelat  untuk mineral  bumi  yang  langka  dan  untuk pengekstrak  ion-ion  logam  dari  fase  air. Monomer dan polimernya juga telah digunakan  untuk  pemisahan  ion-ion  logam. Selain  itu,  FHA  juga  telah  dimanfaatkan sebagai  surfaktan  pada  industri  sabun  cuci. Walaupun  demikian,  ketersediaannya  di pasaran  sangat  terbatas,  hanya  berupa  FHA dengan  rantai  pendek,  sedangkan  FHA dengan  rantai  sedang  dan  panjang  belum banyak  tersedia.  Oleh  sebab  itu,  sangat  perlu dilakukan  sintesis  FHA  dengan  rantai  sedang dan panjang tersebut.
Secara umum, FHA dapat disintesis dari bahan  baku  asam  lemak.  Salah  satu  sumber
Vol. 4. No. 4. Juni 2019 p-ISSN: 2548-5555 e-ISSN: 2656-6745
asam  lemak  adalah  minyak  kelapa.  Minyak kelapa  mengandung  asam  lemak  dengan rantai  sedang  dan  panjang.  Oleh  sebab  itu, minyak kelapa  memiliki potensi yang sangat besar  sebagai  bahan  baku  sintesis  FHA.  Ada dua  cara  untuk  mensintesis  asam  lemak hidroksamat  yaitu  cara  kimia  dan  enzimatis. Cara  kimia  memiliki  kekurangan  yaitu reaksinya tidak spesifik dan sering menyebabkan terdekomposisinya produk reaksi.  Sedangkan  cara  enzimatis  memiliki kelebihan yaitu reaksinya spesifik, enansioslektif, tidak menyebabkan terdekomposisnya produk reaksi dan memudahkan  dalam  pemurnian.  Oleh  sebab itu, penelitian sintesis asam lemak hidroksamat dari minyak kelapa ini dilakukan dengan cara enzimatis.
Seperti diketahui, minyak kelapa tersedia melimpah di Indonesia dan menjadi komoditi ekspor  Indonesia  sehingga  minyak  kelapa memiliki  potensi  yang  sangat  besar  sebagai bahan  baku  untuk  sintesis  asam  lemak hidroksamat  dengan  rantai  sedang  dan panjang.  Untuk  pembuktiannya  sangat  perlu dilakukan  penelitian  tentang  sintesis  asam lemak  hidroksamat  dengan  rantai  sedang  dan panjang  dari  minyak  kelapa  ini,  dengan harapan  nilai  ekonomis  dari  minyak  kelapa dapat  meningkat  baik  di  pasar  lokal  maupun internasional.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Adapun  peralatan  yang  digunakan dalam penelitian, yaitu semua peralatan dasar dari  gelas  di  laboratorium  kimia,  magnetic stirrer-pemanas, magnetic bar,  shaker, pompa vakum,  timbangan  digital,  statif-klem,  pH meter  digital.  Adapun  bahan  yang  digunakan berderajat  P.A  (Pro  Analyze)  kecuali  yang disebut khusus. Bahan tersebut adalah sebagai berikut: n-heksana, minyak kelapa, hidroksilamin  hidroklorida,  enzim  Lipase, buffer  asetat,  NaOH,  HCl,  Aquades,  pH universal Merck dan kertas saring Whatman.

## Sintesis FHA
Proses sintesis FHA dari minyak kelapa menggunakan  mekanisme  enzim.  Adapun prosedur  kerja  secara  lengkapnya  adalah sebagai berikut:
FHA di sintesis berdasarkan metode enzimatis (Suhendra  et  al.,  2005).  Reaksi  pembuatan dilakukan  dengan  mereaksikan  sejumlah  1,5 gram  minyak  kelapa  yang  dilarutkan  dalam 15 mL n-heksana dengan 10 mmol hidroksilamin  hidroklorida  dalam  100  mL pada  erlenmeyer  yang  tertutup  dengan bantuan  katalis  enzim  lipase.  Campuran kemudian  distirrer  dengan  kecepatan  100 rpm. FHA yang terbentuk diantara lapisan air- heksan, dipisahkan dari air dan lipase dengan filtrasi.  Untuk  mendapatkan  FHA  padat, fraksi n-heksana didinginkan dalam pendingin (<  5 o C)  selama  5  jam.  Kemudian  disaring dan  dicuci  dengan  n-heksana  beberapa  kali dan dikeringkan dalam vaccum desicator yang berisi Fosfor pentoksida selama 24 jam.
Perbanyakan ( Scaling Up) Perbanyakan  pembuatan  FHA  dilakukan sebanyak  tiga  kali  dari  perbandingan  semula dengan  menggunakan  perbandingan  kondisi sintesis  yang  telah  digunakan  sebelumnya. Campuran  tersebut  kemudian  diinkubasi selama 25 jam dengan kecepatan putaran 100 rpm  pada  suhu  35 o C.  Jumlah  asam  lemak hidroksamat yang terbentuk ditentukan dengan menimbang FHA yang sudah dimurnikan  dengan  menggunakan  timbangan analitik.

## Pemurnian
FHA  yang  terbentuk  pada  lapisan  n- heksan-air  dipisahkan  dari  lipase  dengan filtrasi vakum pada suhu 65 o C. Fase air yang terdapat  di  bawah  lapisan  fraksi  n-heksan kemudian  dipisahkan  dengan  corong  pisah. Untuk  mendapatkan  FHA  padat,  fraksi  n- heksan  didinginkan  dalam freezer (<-5 o C) selama  5  jam  dan  difiltrasi.  FHA  yang terdapat  pada  kertas  saring  dicuci  dengan  n- heksan  sebanyak  3  kali  dan  dikeringkan dalam  desikator    yang  telah  diisi  dengan fosfor pentaoksida selam 24 jam.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  tahap  sintesis  ini,  kedua  substrat (minyak  kelapa  dan  hidroksilamin)  enzim lipase  dilarutkan  dalam  pelarut  yang  berbeda yaitu  minyak  kelapa  dilarutkan  dalam  n- heksan  dengan  perbandingan  1  :  10  (gram  : mL),  sedangkan  hidrosilamin  dilarutkan dalam air dengan perbandingan 1 : 1 (mmol :
Vol. 4. No. 4. Juni 2019 p-ISSN: 2548-5555 e-ISSN: 2656-6745
mL).  Pemilihan  n-heksan  sebagai  pelarut minyak  kelapa  didasarkan  atas  pertimbangan bahwa  pelarut  yang  memberikan  hasil  yang terbaik untuk sintesis FHA dari minyak nabati adalah  n-heksan  (Suhendra et  al. ,  2005). Sedangkan  pemilihan  air  untuk  melarutkan hidroksilamin dipertimbangkan atas kemampuannya yang tinggi untuk melarutkan hidroksilamin. Karena semakin tinggi kelarutan  suatu  zat  maka  kecepatan  reaksi juga  semakin  cepat.  Selain  itu,  penggunaan air sebagai pelarut hidroksilamin dipertimbangkan  atas  ketersediaanya  yang melimpah,  murah,  tidak  memberikan  produk sampingan  dan  tentunya  memudahkan  untuk proses pemurnian produk yang diinginkan.
Berdasarkan  hasil  pengamatan,  ketika semua  reaktan  dicampur  dalam  satu  wadah terbentuk  dua  lapisan  dimana  lapisan  atas merupakan lapisan n-heksan yang mengandung  minyak  dan  lapisan  bawah merupakan  lapisan  air  yang  mengandung hidroksilamin.  Pembentukan  dua  lapisan  ini disebabkan  karena  n-heksan  tidak  bisa bercampur  dengan  air.  Hal  ini  disebabkan oleh  perbedaan  kepolaran  dari  kedua  pelarut substrat tersebut. N-heksan terletak di lapisan atas  karena  n-heksan  memiliki  massa  jenis yang  lebih  kecil  (ρ=0,66  gram/cm 3 )  daripada air  (ρ=0,997  gram/cm 3 )  pada  suhu  298  K (Tikhonov,  2010).  Lipase  sendiri  merupakan katalis  yang  besifat  polar  dan  memiliki kelarutan  yang  tinggi    dalam  air.  Namun, karena  sudah  berbentuk immobilized  lipase , maka lipase menjadi tidak larut dan berada di antara lapisan n-heksan dan air.
Setelah proses reaksi selesai, didapatkan warna  kedua  pelarut  menjadi  keruh  dimana pada  lapisan  air  terbentuk  warna  keruh kecoklatan,  sedangkan  pada  lapisan  n-heksan terbentuk warna keruh keputihan.
Pembentukan  warna  keruh  kecoklatan  pada lapisan  air  disebabkan  oleh  terpecahnya padatan  enzim  lipase  yang  berwarna  cokelat menjadi partikel-partikel kecil yang terdispersi secara merata dalam air, sedangkan terbentuknya warna keruh keputihan  pada  lapisan  n-heksan  disebabkan oleh  terbentuknya  produk  baru  yaitu,  FHA yang  larut  dalam  n-heksan.  Apabila  produk
reaksi  tersebut  dibiarkan  mendingin  pada suhu kamar, maka pada lapisan n-heksan akan terbentuk  produk  berwarna  putih  yang merupakan FHA. Pembentukan produk berwarna  putih  tersebut  disebabkan  oleh menurunnya  kelarutan  FHA  dalam  n-heksan yang  disebabkan  oleh  turunnya  temperatur pada  sistem  reaksi  oleh  proses  pendinginan (Isha et al , 2007).
Apabila  ditinjau  dari  produk  reaksi  dan komposisi  kimia  minyak  kelapa,  maka  pada proses penghidroksilaminolisisan minyak kelapa  terjadi  reaksi  antara    trigliserida  dan hidroksilamin  dengan  menghasilkan  produk reaksi  berupa  FHA  dan  gliserol.  Reaksi penghidroksilaminolisisan trigliserida tersebut terjadi  diantara  lapisan  n-heksan  dan  lapisan air.  Karena  bagaimanapun,  trigliserida  larut dalam n-heksan dan hidroksilamin larut dalam air  dan  rekasi  maksimum  terjadi  diantara lapisan  air  dan  n-heksan  tersebut  (Blattner, 2005).
Pada  tahap  perbanyakan,  dihasilkan FHA  dengan  persentase  48,58%.  Namun, persentase hasil sintesis ini masih rendah bila dibandingkan dengan persentase hasil sintesis asam  lemak  hidroksamat  dari  minyak  kelapa sawit  yaitu  sebesar  89%  (Suhendra et  al ., 2005).  Rendahnya  persentase  hasil  sintesis asam lemak hidroksamat ini dipengaruhi oleh komposisi  kimia  dari  minyak  kelapa.  Seperti diketahui,  asam  lemak  dengan  rantai  sedang memiliki  kelarutan  lebih  tinggi  dalam  air daripada  asam  lemak  dengan  rantai  panjang. Hal  ini  mengakibatkan  asam  lemak  dengan rantai  sedang  menjadi  lebih  sulit  diubah menjadi asam lemak hidroksamat, karena sisi aktif enzim lipase tertutup dalam air (Blattner, 2005).
Analisis kuantitatif asam lemak hidroksamat yang terbentuk dilakukan dengan penentuan  jumlah  total  N  yang  terkandung dalam asam lemak hidroksamat kering dengan menggunakan  metode  Semi  Makro  Kjeldahl. Berdasarkan  hasil  analisis,  jumlah  total  N yang  terkandung  dalam  sampel  asam  lemak hidroksamat  kering  adalah  4,18%.  Ini  berarti bahwa terdapat 2,97 mmol gugus asam lemak hidroksamat  dalam  1  gram  sampel  asam
Vol. 4. No. 4. Juni 2019 p-ISSN: 2548-5555 e-ISSN: 2656-6745
lemak  hidroksamat  kering  hasil  sintesis  dari minyak kelapa.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan  kajian pustaka  yang  telah  dilakukan,  maka  dapat disimpulkan  bahwa  asam  lemak  hidroksamat dapat  disintesis  menggunakan  bahan  baku asam  lemak  yang  terkandung  dalam  minyak kelapa. Setelah dilakukan pemurnian, diperoleh  fasa  berbentuk  padat  dan  berwarna putih  yang  merupakan  hasil  akhir  penelitian ini, yaitu asam lemak hidroksamat. Dari hasil penelitian,  diperoleh  persentase  hasil  sintesis asam  lemak  hidroksamat  dari  minyak  kelapa setelah dilakukan perbanyakan dengan menggunakan perbandingan kondisi sintesisnya  adalah  sekitar  48,58%.  Jumlah gugus  asam  hidroksamat  dalam  1  gram sampel  kering  asam  lemak  hidroksamat adalah 2,97 mmol.

## DAFTAR PUSTAKA
Blattner,  C.  2005. Biocatalysis  using  lipase immobilised
in organogels in supercritical carbon dioxide .
Disertasi. University of Regensburg.
Isha, A., Yusof, N.A., Ahmad, M., Suhendra, D.,  Yunus,  W.M.Z.W.  dan  Zainal,  Z.
2007.  Optical  Fibre  Chemical  Sensor For Trace Vanadium(V) Determination Based On Newly Synthesized Palm Based Fatty Hydroxamic  Acid  Immobilized  In Polyvinyl Chloride Membrane. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 67 (5):1398-1402.
Lee,  T.,  Jeon,  D.,  Kim,  J.,  Hong,  S.  2001. Formation  of  metal  complex  in  a poly(hydroxamic  acid)  resin  bead.
Fibers and Polymers . 2 (1): 13-17.
Suhendra,  D.,  Yunus,  W.M.Z.W.,  Haron,  M. J.,  Basri,  M.  dan  Silong,  S.  2005.
Enzymatic Synthesis of Fatty
Hydroxamic  Acid  From  Palm  Oil.
Journal of Oleo Science . 54(1):33-38. Tikhonov, A.M. 2010. The Critical Crossover at  the  n-Hexane–Water  Interface.
Journal of Experimental
and
Theoretical Physics. 110(6):1055-
1057.