Skip to main content

KARAKTERISTIK SENYAWA ORGANIK BAHAN ALAM

KARAKTERISTIK SENYAWA ORGANIK BAHAN ALAM



Metabolit adalah hasil dari metabolism. Metabolisme adalah proses pada organisme yang melibatkan enzim dan reaksi kimia tertentu untuk memperoleh energi dari ATP guna menyusun suatu jaringan. Metabolit diklasifikasikan menjadi dua, yaitu metabolit primer dan metabolit sekunder. Metabolit primer yang dibentuk dalam jumlah terbatas adalah penting untuk pertumbuhan dan kehidupan mahluk hidup. Metabolit sekunder tidak digunakan untuk pertumbuhan dan dibentuk dari metabolit primer pada kondisi stress. Contoh metabolit sekunder adalah antibiotik, pigmen, toksin, efektor kompetisi ekologi dan simbiosis, feromon, inhibitor enzim, agen immunomodulasi, reseptor antagonis dan agonis, pestisida, agen antitumor, dan promotor pertumbuhan binatang dan tumbuhan.


METABOLIT PRIMER
Metabolit primer adalah metabolit yang dihasilkan dari proses metabolisme primer. Senyawa metabolit primer adalah senyawa yang dihasilkan oleh makhluk hidup yang bersifat esensial pada proses metabolisme sel dan keseluruhan proses sintesis dan perombakan zat-zat ini yang dilakukan oleh organisme untuk kelangsungan hidupnya (Almatsier, 2009). metabolit ini  mutlak ada pada setiap mahluk hidup.Metabolit Primer (Karbohidrat; lemak, protein, asam nukleat), merupakan molekul dengan BM tinggi, struktur sama utk setiap organisme, dan digunakan sbg penghasil energi/ kelangsungan hidup organism
METABOLIT SEKUNDER
Setiap jenis senyawa metabolit sekunder memiliki fungsi yang berbeda. Senyawa ini tidak berperan penting untuk kelangsungan hidup tanaman, tetapi memberi beberapa keuntungan. Metabolit sekunder berfungsi sebagai mekanisme pertahanan tanaman, baik dari cekaman biotik maupun abiotik. Selain sebagai mekanisme pertahanan, senyawa ini juga berfungsi sebagai atraktan. Senyawa metabolit sekunder tertentu dapat dimanfaatkan oleh manusia sebagai antioksidan atau bahan baku obat. Yang termasuk metabolism sekunder yaitu (golongan senyawa dengan struktur bervariasi dan khas untuk setiap organisme, BM relatif kecil, ditemukan dalam jumlah minor, berfungsi untuk pertahanan diri organisme, melawan penyakit, pertumbuhan, atau hormone. metabolit ini distribusinya terbatas dan hanya ditemui pada organisme/kelompok yang spesifik..
EKSPLORASI DAN BEBERAPA PENEMUAN OBAT BARU DARI SENYAWA ALAM
 Peranan senyawa bahan alam bagi manusia tidak terlepas dari tinjauan sejarah kajian riset kimia bahan alam itu sendiri, yang telah sejak lama dilakukan oleh manusia. Karl Wilhelm Schele (1742-1786) merupakan ahli kimia pertama yang berhasil melakukan pemisahan (isolasi) senyawa kimia dari bahan alam seperti gliserol, asam-asam oksalat, laktat, tartarat dan sitrat. Selanjutnya diikuti Frederich W. Serturner (1783-1841) yang memisahkan morfina dari opium dan Pelletier serta caventon yang berhasil memisahkan strihina, brusina, kuinin, sinkonina, dan kafein lima belas tahun kemudian. Untuk pemisahan beribu-ribu senyawa kimia yang lain dari bahan alam segera menyusul dan terus berjalan sampai sekarang.
    Pada akhir abad ke-19, para kimiawan mulai mensintesis senyawa organik dalam jumlah besar dengan struktur kimia yang makin kompleks. Beberapa senyawa kimia tersebut bermanfaat dalam pengobatan. Ilmu kimia medisinal yang sejak lama “tidur” setelah era Paracelsus, saat itu mulai berkembang. Oleh karenanya, terdapat 3 ilmu dasar dalam ilmu farmasi, yakni: farmakologi (ilmu yang mempelajari aksi dan efek obat), farmakognosi (ilmu yang mempelajari obat bahan alam dari: tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme) dan kimia medisinal (ilmu sintesis obat). Situasi ini bertahan hingga pada pertengahan abad ke-20, di mana pendidikan dan penelitian bidang obat lebih ditekankan kepada obat-obat sintetis dengan tanpa mengesampingkan obat-obat bahan alam. Mereka yang terus mempelajari tumbuhan obat dididik dengan dasar ilmu kimia sehingga berkembang menjadi kimiawan bahan alam (natural product chemist).
Senyawa-senyawa metabolit sekunder yang telah berhasil diisolasi, oleh manusia selanjutnya didayagunakan sebagai bahan obat seperti morfin sebagai obat nyeri, kuinin sebagai obat malaria, reserpin sebagai obat penyakit tekanan darah tinggi dan vinkristin serta vinblastin sebagai obat kanker. Selain sebagai bahan obat, senyawa metabolit sekunder juga didayagunakan oleh manusia untuk menunjang kepentingan industri seperti industri kosmetik dan industri pembuatan pestisida dan insektisida. Untuk di Indonesia, pemanfaatan senyawa bahan alam yang ditemukan para peneliti Indonesia sebagai bahan baku obat antara lain Itebein sebagai anti tumor, Artoindonesianin sebagai anti malaria, Diptoindonesin, Indonesiol serta banyak lagi.
1.   Taxol dan Taxoter (derivat Taxol)
Senyawa yang diperoleh dari tumbuhan Taxus brevifolia yang terdapat di wilayah barat laut Pantai Pasifik, Amerika seikat. Saat ini banyak digunakan untuk pengobatan berbagai jenis kanker
2.   Artemisinin
Berasal dari tumbuhan Artemisia annua yang berasal dari Cina, selama lebih dari 2000 tahun telah digunakan oleh penduduk setempat dan di Asia sebagai obat panas. Artemisinin digunakan sebagai obat malaria yang ampuh membunuh parasit Plasmodium falciparum yang resisten terhadap kuinin
3.   R = Me : Vimblastin R = CHO : Vinkristin
Beberapa alkaloid yang ditemukan dari tumbuhan Catharanthus roseus (Tapak dara) sebagai obat kanker, menghasilkan lebih dari USD. 100.000.000/ per tahun bagi perusahaan farmasi Ely-Lialy dari Amerika
4.      Kuininon
Alkaloid yang ditemukan pada kulit batang pohon kina ( Chinchoma sp ), yang sudah digunakan ribuan tahun sebagai obat malaria. Kuinin obat malaria, sedang kuinidin sebagai obat penyakit jantung
5.   Erythromycin A
Metabolit sekunder yang bersifat antibiotik, diisolasi dari bakteri Saccharopolyspora erythraea , yang pertama kali dikoleksi dan diskrining oleh Dr. Aguilar ilmuwan Filipina tahun 1952, dan dikirim ke Ely-Lialy Amerika.


Permasalahan:
Senyawa metabolit sekunder memiliki banyak manfaat sehingga banyak diperlukan. Bagaimanakah pembentukannya dan contoh penghasil juga manfaatnya bagi tumbuhan juga manusia?

Comments

  1. Salah satu metode yang digunakan untuk menghasilkan metabolit sekunder yaitu dengan menggunakan metode bioteknologi. Metode bioteknologi telah terbukti dapat meningkatkan beberapa produksi beberapa metabolit sekunder pada tanaman. Salah satu metode bioteknologi yang dimanfaatkan untuk memproduksi metabolit sekunder yaitu kultur jaringan tanaman. Kultur jaringan yaitu metode perbanyakan organ, jaringan, sel, atau bagian sel di dalam suatu media yang sessuai secara aseptic dengan tujuan tertentu yang sifat-sifatnya akan sama dengan sifat genetik induknya (Santosa, 2008). Fungsi metabolit sekunder adalah untuk mempertahankan diri dari kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, misalnya untuk mengatasi hama dan penyakit, menarik polinator,dan sebagai molekul sinyal. Singkatnya, metabolit sekunder digunakan organisme untuk berinteraksi denganlingkungannya.

    ReplyDelete
  2. Saya ingin menambahkan beberapa manfaat dari metabolit sekunder, yakni adalah sebagian besar tanaman penghasilsenyawa metabolit sekunder memanfaatkan senyawa tersebut untuk mempertahankan diri dan berkompetisi dengan makhluk hidup lain disekitarnya. Berbagai senyawa metabolit sekunder telah digunakansebagai obat atau model pembuat obat baru, contonya adalah aspirin yangdibuat berdasarkan asam salisilat yang secara alami terdapat pada tumbuhantertentu.Manfaat lain dari metabolit sekunder adalah sebagai pestisida daninsektisida, contohnya adalah rotenone dan rotenoid. Beberapa metabolitsekunder lainnya yang telah digunakan dalam memproduksi sabun, parfum,minyak herbal, pewarna, permen karet dan plastic alami adalah resin,antosianin, tannin, saponin, dan minyak volatile.

    ReplyDelete
  3. Saya akan menjawab mengenai contoh terhadap tumbuhan.
    memiliki fungsi sbg pertahanan, antara lain
    1.fenolik, dapat menurunkan nilai nutrisi dari jaringan tumbuhan bagi pemakannya
    2. Kumarin, memiliki sifat toksik terhadap mikroorganisme
    3. Saponin, bersifat anti bakteri

    ReplyDelete
  4. Pada metabolisme sekunder hasil reaksi fotosintesis CO2 membentuk senyawa karbon metabolit primer yang kemudian digunakan pada pembentukan senyawa metabolik sekunder. Terdapat 5 lintasan metabolit sekunder yang diturunkan dari metabolit primer yaitu :

    Jalur asam sikhimat yaitu pembentukan senyawa dari eritrosa-4-fospat dan PEP yang dihasilkan asam amino aromatik selanjutnya akan diubah menjadi senyawa N sekunder dan senyawa fenol.Jalur siklus asam trikarboksilat terhadi perubahan asetil Co A menjadi asam amino alifatik selanjutnya dibentuk senyawa N sekunderJalur asam malonat terjadi perubahan asetil CoA menjadi senyawa fenolJalur asam mevalonat terjadi perubahan asetil CoA menjadi senyawa fenol atau terpen. Pada lintasan ini 3-PGA  diubah menjadi 2-PGA dengan bantuan enzim fosfogliseromutase dan melepaskan molekul air selanjutnya akan diubah menjadi phosphophenol piruvat dengan bantuan enolase. Phosphophenol piruvat akan diubah menjadi piruvat dengan pembentukan ATP dan ADP dengan bantuan enzim piruvat kinase. Piruvat hasil glikolisis ini akan diubah menjadi acetil CoA dengan menggabungkan 2 acetil CoA dan mengeluarkan 2CoASH terbentuklah HMG-CoA. HMG-CoA akan diubah menjadi asam mevalonic dengan oksidasi 2 NADPH menjadi 2 NAD+. Selanjutnya mevalonic acid akan diubah menjadi asam mevalonic.Pada jalur MEP terjadi perubahan 3-PGA menjadi terpen.

    ReplyDelete
  5. Terpen merupakan klas metabolit sekunder yang terbesar, umumnya tidak larut dalam air,
    konstituen minyak esensial, lipid yang disintesis dari asetil KoA atau dari intermediet glikolisis melalui lintasan asam mevalonat. Semua terpen disusun oleh unit isopren ber-C5. Pada suhu tinggi terpen dapat didekomposisi menjadi unit-unit isopren. Terpen diklasifikasikan berdasarkan jumlah unit isopren. Monoterpen : mengandung 10-karbon terpen atau 2 unit C5; sesquiterpen: mengandung 15-karbon terpen atau 3 unit C5; diterpen mengandung 20-karbon terpen atau 4 unit C5. Terpen yang lebih besar termasuk triterpen (30 karbon), tetraterpen (40 karbon) dan politerpen (C5]n, dimana n > 8). Terpen disintesis untuk “menolak’ serangga, herbivor pemakan, dan untuk menarik insek predator dan parasit pemakan herbivor.
    Biosintesis terpen dapat terjadi melalui dua lintasan, yaitu lintasan asam mevalonat. Tiga molekul asetil ko-A bergabung membentuk asam mevalonat kemudian intermediet berkarbon 6 ini mengalami pyrophosphorylasi, dekarboksilasi dan dehidrasi menghasilkan intermediet isopenthyenyl diphosphate (IPP). IPP adalah struktur ber C5 penyusun terpen. Lintasan kedua adalah lintasan methylerythritol phosphate (MEP).
    Beberapa terpen berperan pada pertumbuhan dan perkembangan. Contoh, giberelin adalah hormon penting tumbuhan yang termasuk kelompok diterpen. Sterol adalah derivat triterpen yang merupakan komponen esensial membran sel yang menstabilkan interaksi fosfolipid. Karotenoid merah, kuning, oranye adalah tetraterpen yang berfungsi sebagai pigmen asksesori pada fotosintesis dan melindungi jaringan fotosintetik dari fotooksidasi. Hormon asam absisat adalah terpen C15 yang dihasilkan dari degradasi prekursor karotenoid.
    Beberapa tumbuhan mengandung campuran volatil monoterpen dan sesquiterpen yang disebut minyak esensial yang memberikan aroma khas pada daunnya. Pepermint, lemon dan basil merupakan contoh tanaman yang mengandung minyak esensial. Minyak esensial dikenal sebagai penolak serangga bahkan membuat herbivora tidak tertarik untuk datang, banyak dikandung di rambut kelenjar yang menonjol dari epidermis. Pada rambut-rambut kelenjar terpen ini disimpan di ruang ekstraselular dinding sel yang termodifikasi. Minyak volatil tidak hanya melindungi tumbuhan secara langsung dari serangan herbivora tetapi juga dapat sebagai sinyal tumbuhan untuk menarik predator pemakan herbivora. Minyak esensial yang secara komersial banyak digunakan sebagai aroma makanan dan membuat parfum dapat diekstrak dari tumbuhan dengan metode destilasi.
    Terpen yang berperan melawan herbivora vertebrata adalah triterpen (cardenolide dan saponin). Cardenolide adalah glikosida (senyawa yang mengandung gula), rasanya pahit dan sangat toksik bagi hewan tingkat tinggi. Saponin adalah steroid dan glikosida triterpen. Keberadaan kedua elemen yaitu larut lemak (steroid atau terpen) dan larut air (gula) di satu molekul membuat saponin bersifat seperti sabun (berbuih setelah dikocok dengan air). Toksisitas saponin disebabkan karena kemampuannya membentuk kompleks dengan sterol. Saponin dapat menggangu sistem pencernaan atau merusak membran sel setelah diabsorbsi ke dalam aliran darah.

    ReplyDelete
  6. saya ingin mencoba menjawab pertanyaan , Fungsi metabolit sekunder pada tanaman sereh wangi antara lain :
    Saponin.
    Saponin adalah suatu glikosida yang mungkin ada pada banyak macam tanaman. Fungsi dalam tumbuh-tumbuhan antara lain sebagai bentuk penyimpanan karbohidrat, dan merupakan waste product dari metabolisme tumbuh-tumbuhan. Kemungkinan lain adalah sebagai pelindung terhadap serangan serangga.

    ReplyDelete

Post a Comment

Popular posts from this blog

TERPENOID

TERPENOID A.     ASAL USUL TERPENOID   Dalam tumbuhan biasanya terdapat senyawa hidrokarbon dan hidrokarbon teroksigenasi yang merupakan senyawa terpenoid. Kata terpenoid mencakup sejumlah besar senyawa tumbuhan, dan istilah ini digunakan untuk menunjukkan bahwa secara biosintesis semua senyawa tumbuhan itu berasal dari senyawa yang sama. Jadi, semua terpenoid berasal dari molekul isoprene CH2==C(CH3)─CH==CH2 dan kerangka karbonnya dibangun oleh penyambungan 2 atau lebih satuan C5 ini. Kemudian senyawa itu dipilah-pilah menjadi beberapa golongan berdasarkan jumlah satuan yang terdapat dalam senyawa tersebut, 2 (C10), 3 (C15), 4 (C20), 6 (C30) atau 8 (C40). Pada mulanya, para ahli kimia mengajukan hipotesa bahwa sintesa terpenoid in vivo dalam jaringan organism melibatkan secara langsung senyawa isoprene. Hipotesa ini didukung oleh penemuan bahwa (+) atau (-) limonene dan (+) – limonene (disebut juga dipenten) pada pirolisa dapat menghasilkan isoprene. Begitu pula dua unit

ALKALOID

ALKALOID Asal Usul Alkaloid Dari segi biogenetik, alkaloid diketahui berasal dari sejumlah kecil asam amino yaitu ornitin dan lisin yang menurunkan alkaloid alisiklik, fenilalanin dan tirosin yang menurunkan alkaloid jenis isokuinolin, dan triftopan yang menurunkan alkaloid indol. Reaksi utama yang mendasari biosintesis senyawa alkaloid adalah reaksi mannich antara suatu aldehida dan suatu amina primer dan sekunder, dan suatu senyawa enol atau fenol. Biosintesis alkaloid juga melibatkan reaksi rangkap oksidatif fenol dan metilasi. Jalur poliketida dan jalur mevalonat juga ditemukan dalam biosintesis alkaloid. Sejarah alkaloid hampir setua peradaban manusia. Manusia telah menggunakan obatobatan yang mengandung alkaloid dalam minuman, kedokteran, the, tuan atau tapal, dan racun selama 4000 tahun. Tidak ada usaha untuk mengisolasi komponen aktif dari ramuan obat-obatan hingga permulaan abad ke sembilan belas. Obat-obatan pertama yang diketemukan secara kimia adalah o

FENIL PROPANOID

FENIL PROPANOID Asal Usul Fenil Propanoid Fenilpropanoid merupakan suatu kelompok senyawa fenolik alam yg berasal dari asam amino aromatik fenilalanin dan tirosin. Golongan senyawa ini adalah zat antara dari jalur biosintesis asam sikimat. fenilpropanoid disebut pula sebagai fenolik tumbuhan. Keberadaannya berlimpah pada tumbuhan namun terbatas pada jamur dan belum ditemukan pada manusia atau vertebrata. BIOSINTESIS 1.       Asam shikimat pertamakali ditemukan Illicium religious 2.       Biosintesis fenilpropanoid lewat jalur asam shikimatditemukan pertama m.o 3.       Pertama interaksi eritrosa   dengan asam fosfoenolpiruvat (gugus metilen asam fosfoenolpiruvat nukleofilik dengan gugus karbonil dari eritrosa 4.       Senyawa antara tersiklisasi secara intramolekuler, hasil asam 5-dehidro-kuinat, lanjut berubah menjadi asam shikimat 5.       Asam prefanat terbentuk lewat adisi asam shikimat   dengan fosfoenolpiru-vat 6.       Aromatisasi asam prefenat, asam f