1. Jelaskan
bagaimana hubungan struktur dan kereaktifan beberapa senyawa yang anda kenal
terhadap suatu penyakit tertentu ?
Jawab :
Struktur dan kereaktifan suatu senyawa dapat mengidentifikasi suatu
penyakit tertentu. Kita dapat mengambil
bagian penghelat dari suatu senyawa dengan mengidentifikasikannya dengan
senyawa lainnya mana yang akan
Senyawa
flavonoid mempunyai struktur C6-C3-C6. Tiap bagian C6 merupakan cincin benzena
yang dihubungkan oleh atom C3 yang merupakan rantai alifatik.
Salah satu
contoh flavonoid, yaitu antosianin.
Antosianin
memiliki manfaat antioksidan dengan berperan sebagai donor elektron atau
transfer atom hidrogen pada radikal bebas.
Stabilitas antosianin juga dipengaruhi oleh
suhu lingkungan. Proses pemanasan merupakan faktor yang dapat menyebabkan
kerusakan antosianin. Proses pemanasan terbaik untuk mencegah kerusakan
antosianin adalah pemanasan pada suhu tinggi dalam jangka waktu pendek (High
Temperature Short Time). Paparan cahaya juga dapat memperbesar degradasi
pada molekul antosianin. Penyebab utama kehilangan pigmen warna berhubungan
dengan hidrolisis antosianin (Ozela, Stringheta, and Chauca 2007). Dalam
penelitiannya, Ozela, Stringheta, and Chauca (2007) menemukan bahwa pH juga
memiliki pengaruh yang sangat besar pada stabilitas antosianin baik pada
keadaan ada atau tidak adanya cahaya. Keberadaan oksigen dan interaksi dengan
komponen lain seperti gula dan asam askorbat juga mempengaruhi stabilitas antosianin.
Antosianin
memiliki manfaat kesehatan bagi tubuh dan digunakan sebagai komponen aktif dari
beberapa produk kesehatan (MacDougall et. al. 2002). Manfaat sebagai perlindungan terhadap kerusakan hati,
penurunan tekanan darah, peningkatan kemampuan penglihatan, zat anti peradangan
dan antiseptik, menghambat mutasi akibat mutagen yang berasal dari makanan yang
dimasak, dan menekan poliferasi sel kanker. Berbagai aktivitas fisiologis
antosianin dapat memberikan dampak yang signifikan dalam mencegah kanker,
diabetes, serta penyakit kardiovaskular dan syaraf. MacDougall et. al. (2002)
juga menyebutkan antosianin memiliki manfaat anti alergi dan antitrombotic..
Kurkumin
Curcumin
( 1,7-bis(4′ hidroksi-3 metoksifenil )-1,6 heptadien, 3,5-dion merupakan
komponen penting dari Curcuma
longa Linn. yang memberikan warna kuning yang khas (Jaruga et al., 1998 dan
Pan et al., 1999). Curcumin
termasuk golongan senyawa polifenol dengan struktur kimia mirip asam ferulat
yang banyak digunakan sebagai penguat rasa pada industri makanan (Pan et al.,
1999). Serbuk kering rhizome (turmerik) mengandung 3-5% Curcumin
dan dua senyawa derivatnya dalam jumlah yang kecil yaitu desmetoksi kurkumin
dan bisdesmetoksikurkumin, yang ketiganya sering disebut sebagai kurkuminoid
(Tonessen dan Karlsen, 1995). Curcumin
tidak larut dalam air tetapi larut dalam etanol atau dimetilsulfoksida (DMSO).
Degradasi Curcumin
tergantung pada pH dan berlangsung lebih cepat pada kondisi netral-basa
(Aggarwal et al., 2003a).
Struktur kimia
Curcumin
[1,7-bis-(4'-hidroksi-3'-metoksifenil)hepta-1,6-diena-3,5-dion]
Aktivitas antikanker
Curcumin
telah banyak diteliti menggunakan berbagai pendekatan pada berbagai jenis
kanker baik secara in vitro maupun in vivo.
Curcumin
dapat dikembangkan sebagai obat antikanker yang poten. Aktivitas antikanker
Curcumin
dikaitkan dengan kemampuannya sebagai penghambat COX maupun pada jalur
signaling sel, baik melalui pemacuan apoptosis maupun cell cycle arrest dengan
mempengaruhi produk gen penekan tumor maupun onkogen (Meiyanto, 1999). Selain
itu, dikaitkan juga dengan kemampuannya sebagai antioksidan, penghambatan
karsinogenesis, penghambatan proliferasi sel, antiestrogen, dan antiangiogenesis.
2. Uraikanlah dan berikan contoh dimana letak
peran penting suatu metabolit sekunder dalam suatu tumbuh-tumbuhan ?
Jawab :
Metabolit sekunder
merupakan senyawa yang tidak terlibat langsung dalam pertumbuhan, perkembangan,
atau reproduksi makhluk hidupyang fungsinya masih belum diketahui secara pasti.
Senyawa ini biasa digunakan untuk pertahanan dan perkembangbiakan tanaman.
Kebanyakan senyawa metabolit sekunder ini beracun bagi hewan. Penggolongan
metabolit sekunder berdasarkan biosentesisnya meliputi senyawa alkaloid, fenol,
dan terpenoin (Anonim, 2010). Peranan metabolit sekunder (wink, 1987) adalah
:
- Sistem pertahanan terhadap
virus, bakteri dan fungi.
- Sistem pertahanan terhadap herbivore
: molusca, anthropoda dan vertebrata
- Sistem pertahanan terhadap
tanaman lain melalui allelopati
- Atractan bagi binatang-binatang
yang membantu polinasi dan penyerbukan biji
- Penyimpangan nitrogen
- System transportasi
nitrogen
- Proteksi terhadap sinar
Metabolit
sekunder dapat
diartikan juga sebagai senyawa metabolit yang tidak
esensial bagi pertumbuhan organisme dan ditemukan dalam bentuk yang unik atau
berbeda-beda antara spesies yang satu dan lainnya. Setiap organisme biasanya menghasilkan senyawa metabolit sekunder yang
berbeda-beda, bahkan mungkin satu jenis senyawa metabolit sekunder hanya
ditemukan pada satu spesies dalam suatu kingdom. Senyawa ini juga
tidak selalu dihasilkan, tetapi hanya pada saat dibutuhkan saja atau pada
fase-fase tertentu. Metabolit
sekunder tidak diakui secara umum memiliki peran langsung dalam proses
fotosintesis, respirasi, transport solute, translokasi, sintesis protein,
asimilasi gizi, diferensiasi, atau pembentukan karbohidrat, protein, dan lipid.
Metabolit sekunder juga berbeda dari metabolit primer (asam amino, nukleotida,
gula, asil lipid). Metabolit sekunder memiliki distribusi terbatas di tanaman.
Letak peran penting metabolit sekunder pada tumbuh-tumbuhan dapat dijadikan
sebagai pertahanan diri dan berkompetensi dengan tanaman lainnya untuk
menghasilkan sesuatu yng bermanfaat.
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 dengan lingkungannya.
Senyawa metabolit sekunder
diklasifikasikan menjadi 3 kelompok utama, yaitu:
- Terpenoid (Sebagian besar senyawa terpenoid mengandung karbon dan hidrogen
serta disintesis melalui jalur metabolisme asam mevalonat.) Contohnya monoterpena, seskuiterepena, diterpena, triterpena, dan
polimer terpena.
- Fenolik (Senyawa ini terbuat dari gula sederhana dan memiliki
cincin benzena, hidrogen, dan oksigen dalam struktur kimianya.) Contohnya asam fenolat, kumarina,
lignin, flavonoid, dan tanin.
- Senyawa yang mengandung nitrogen. Contohnya alkaloid dan glukosinolat.
Sebagian besar tanaman penghasil
senyawa metabolit sekunder memanfaatkan senyawa tersebut untuk mempertahankan
diri dan berkompetisi dengan makhluk hidup lain di sekitarnya. Tanaman dapat
menghasilkan metabolit sekunder.
Contoh :
Senyawa metabolit sekunder dari tanaman kunyit dan temulawak
berada pada rimpangnya. Salah satu
kandungannya metabolit sekunder yaitu kurkumin sebanyak 3-4%. Kurkumoanoid
merupakan senyawa fenolik yang bermanfaat untuk mencegah timbulnya infeksi
berbagai penyakit.
Berbagai senyawa metabolit
sekunder telah digunakan sebagai obat atau model untuk membuat obat baru,
contohnya adalah aspirin yang dibuat berdasarkan asam salisilat yang secara alami terdapat pada tumbuhan tertentu.
Manfaat lain dari metabolit sekunder adalah
sebagai pestisida dan insektisida, contohnya adalah rotenon dan rotenoid. Beberapa metabolit sekunder lainnya yang
telah digunakan dalam memproduksi sabun, parfum, minyak herbal, pewarna, permen
karet, dan plastik alami adalah resin, antosianin, tanin, saponin, dan minyak
volatil.\
Salah satu contoh metabolit sekunder yang menyebabkan rasa yaitu kafein,
dimana rasa yang dihasilkan adalah rasa pahit. Senyawa ini terdapat pada
tanaman kopi, teh dan kakao.
Kafeina
dijumpai pada banyak spesies tumbuhan, di mana ia berperan sebagai pestisida alami. Dilaporkan bahwa kadar
kafeina yang tinggi dijumpai pada semaian yang baru tumbuh. Kafeina melumpuhkan dan mematikan serangga-serangga tertentu yang memakan tanaman
tersebut. Kadar kafeina yang tinggi juga ditemukan pada tanah disekitar semai
biji kopi. Diketahui bahwa ia berperan sebagai penghambat perkecambahan yang
menghambat perkecambahan semai kopi lain di sekitarnya, sehingga meningkatkan
tingkat keberlangsungan hidup kecambah kopi itu sendiri.
Sumber kafeina yang umumnya sering digunakan adalah kopi, teh, dan kakao. Selain itu, tanaman maté dan guarana juga kadang-kadang digunakan dalam
pembuatan minuman energi dan teh. Sumber utama kafeina dunia adalah biji kopi.
Kandungan kafeina pada kopi bervariasi, tergantung pada jenis biji kopi dan
metode pembuatan yang digunakan.
Teh merupakan sumber kafeina lainnya.
Walaupun teh mengandung kadar kafeina yang lebih tinggi daripada kopi, umumnya
teh disajikan dalam kadar sajian yang jauh lebih rendah. Kandungan kafeina juga
bervariasi pada jenis-jenis daun teh yang berbeda. Teh mengandung sejumlah
kecil teobromina dan kadar teofilina yang sedikit lebih tinggi daripada kopi.
Manfaat Kafein Bagi Oraganisme Asalnya
Sebagai pestisida alami yang melumpuhkan dan
mematikan serangga-serangga tertentu yang memakan tanaman tersebut.
Sebagai
penghambat perkecambahan semai kopi lain di sekitarnya, sehingga dapat
meningkatkan tingkat keberlangsungan hidup kecambah kopi itu sendiri.
3. Kemukakan
gagasan anda, bagaimana idenya suatu senyawa bisa diisolasi dan purifikasi.
Jawab :
Isolasi adalah salah satu metode
dalam memperoleh suatu senyawa di dalam sampel sedangkan pemurnian adalah
memisahkan komponen yang dicari dengan komponen-komponen lain yang dapat
mengganggu identifikasi kualitatif dan penentuan kuantitatifnya. Kedua metode
ini bisa disebut metode pemisahan. Prosedur pemisahan di laboratorium dapat
digunakan untuk pemurnian senyawa, identifikasi kualitatif dan penentuan
kuantitatif komponen yang dicari dalam suatu sampel bahan. Tujuan pemisahan dalam
analisis kimia adalah memisahkan komponen yang dicari dengan komponen-komponen
lain yang dapat menggangu identifikasi kualitatif dan penentuan kuantitatifnya.
Klasifikasi pemisahan dapat dibedakan atas dasar : (a) sifat fisik dan kimia;
(b) tipe prosesnya; (c) tipe fasanya. Pemisahan mempunyai kedudukan penting
pada pekerjaan tahap-tahap analisis kimia. Dalam suatu sampel, komponen yang
diinginkan umunya selalu berada bersama-sama dengan komponen lain. Pemisahan
yang kurang baik dapat mengakibatkan hasil pengukuran menjadi bias. Hal ini
akan mempengaruhi hasil analisis data, penarikan kesimpulan, dan pelaporan. Pemisahan
tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut yang berbeda-beda,
tergantung sifat masing-masing senyawa.
Jadi, menurut saya ide suatu senyawa
itu dapat diisolasi dan purifikasi yaitu, karena suatu senyawa mempunyai sifat kimia dan fisik
yang berbeda-beda. Yang dapat bereaksi dengan senyawa lain dan bisa menghasilkan
lagi suatu kandungan yang mungkin bermanfaaat dan dapat digunakan untuk
berbagai pembuatan obat-obatan contohnya dengan pelarut yang berbeda. Misalnya
, kopi mengandung kafein. Untuk mendapatkan kafein yang terkandung dalam kopi
dapat dilakukan isolasi.
4. Kemukakan bagaimana
idenya suatu senyawa bahan alam dapat
diketahui alur biosintesisnya.
Jawab :
Awalnya, senyawa dapat
diklasifikasikan bersama karena struktur kimia dari mereka hampir sama
(seperti, karbohidrat, steroid,dll), atau karena aktivitas fisiologi yang sama
(seperti, vitamin, antibody, dll) atau karena mereka diturunkan dari sumber
yang sama (seperti, membentuk metabolisme) sekarang kita dapat menggantikan
pengelompokan tersebut dengan suatu klasifikasi atas dasar biosintesis,
pengelompokan senyawa secara bersama sesuai dengan jalan yang mana mereka
diturunkan. Diberikan
struktur suatu produk alami, pengetahuan tentang unsur dalam sel hidup , dan
pengetahuan tentang reaksi kimia organik, seseorang dapat membuat terkaan
tentang alur biosintesis yang mungkin.
Alasan mengapa jalur
biosintesis :
1. Bisa mengubah senyawa awal menjadi senyawa baru yang lebih bermanfaat
2. Berdasarkan
biosintesis, metabolit sekunder dapat diumpankan dengan prazat untuk menjadi
produk yang lebih cepat
3. Mengubah senyawa tertentu menjadi senyawa
lain untuk menggantikan reaksi
