Kimia Bahan Alam pada Makanan, Minuman dan Penyedap Rasa

Makhluk hidup memerlukan makanan sebagai sumber energy  untuk beraktifitas. Makanan yang dikonsumsi biasanya  mengandung karbohidrat, lemak dan protein. Makanan yang mengandung  Karbohidrat dan lemak merupakan sumber penghasil energy terbesar dalam metabolisme. Sementara protein berperan dalam perombakan sel dan pembentukan jaringan. Selain itu, terdapat juga vitamin, mineral dan air yang membantu proses metabolisme dan pengaturan tubuh.

Dalam hal mencukupi kebutuhan energy, kita tidak dianjurkan untuk mengkonsumsi satu jenis makanan dalam jumlah yang banyak. Hal itu dikarenakan sehat tidaknya suatu makanan hanya tergantung pada  kandungan gizi dalam suatu makanan bukan dari jumlah porsi makanan. Jadi kita dianjurkan untuk mengkonsumsi berbagai jenis makanan sehingga kebutuhan gizi tercukupi.

Mengkonsumi makanan dari tumbuhan biasanya pahit sehingga membuat kita tidak berselera untuk makan. Karena itu perlu diberi bahan-bahan tambahan seperti garam dan gula sebagai penyedap rasa. Bahan kimia yang ditambahkan kedalam suatu makanan untuk meningkatkan kualitas makanan disebut zat adiktif.  Berikut ini merupakan beberapa contoh zat adiktif pada makanan .

1.      Zat Pewarna

Adanya zat warna pada makanan membuat makan terlihat lebih segar, lebih fresh sehingga menrika orang-orang untuk mengkonsumsinya. Zat warna dibedakan menjadi dua yaitu zat warna alami yang diektrak dari bagian-bagian tumbuhan, dan zat warna sintetik atau buatan yang dibuat dari bahan-bahan kimia.

Berikut contoh dari zat pewarna :

2.      Zat Pemanis

Zat pemanis merupakan zat yang jika ditabhakan dalam makana akan menghasilkan rasa manis. Zat pemanis dibedakan menjadi dua yaitu sebagai berikut :

3.      Zat Pengawet

Zat pengawet merupakan bahan kimia yang jika ditambahkan pada makanan dan minuman untuk 

mencegah terjadinya kerusakan sehingga dapat disimpan dalam waktu yang lama. Penggunaan 

bahan pengawet pada makanan dan minuman ada yang aman untuk dikonsumsi dan ada juga 

yang tidak aman karena dapat menimbulkan efek negative jika dikonsumsi secara terus menerus.

Jenis pengawet makanan yang dapat aman dikonsumsi seperti gula dan garam. Penggunaan gula biasanya untuk mengawetkan buah-buahan dengan membuat manisan dari suatu buah-buahan. Sedangkan jenis pengawet yang tidak aman untuk dikonsumsi adalah natrium benzoate yang dapat memicu munculnya kanker jika ditambahkan pada minuman, formalin merupakan pengawet yang banyak digunakan dalam makanan, pengguaan formalin dapat memicu terjadinya iritasi pada kulit, merusak saluran pernafasan.  Formalin merupakan zat kimia yang tidak berwarna serta mempunyai bau yang khas. Kita dapat mengetahui jika suatu makanan mengandung formalin dari suatu makanan yang biasanya rusak dalam waktu 1 hari seperti tempe, jika lebih dari satu hari maka mengandung formalin.

4. Penyedap rasa

Penyedap rasa diberikan pada makanan sehingga makanan menjadi lebih enak. ada banyak jenis penyedap rasa yang biasa digunaakan dalam mekanan, seperti daun pandan, daun pandan biasanya dimasukkan dalam makanan berkuah, atau makanan yang mengandung santan, daun pandan dapat menimbulkan bau harum pada makanan karena ia mengandung suatu senyawa fenilalanin.

PERMASALAHAN :

1.      Tartazin merupakan senyawa pewarnan kuning lemon sintetis yang merupakan campuran dari senyawa fenol, hidrokarbon polisiklik, dan heterosklik. fenol memiliki struktur yang serupa dengan alcohol, tetapii gugus fungsi fenol berikatan dengan cicin aromatic benzene. apabila senyawa fenol kita ganti dengan senyawa alcohol maka apakah masih bisa disintesis menjadi tartazin?

2.      Untuk pengawetkan ikan biasanya ditaburkan garam diatas ikan. Menurut anda reaksi kimia apa yang terjadi apabila garam ditaburkan diatas ikan sehingga dapat memperlama waktu penyimpanan ikan?

3.      Kurkominoid merupakan senyawa fenol alami yang dapat disintesis dari tanaman kunyit dan temulawak. Senyawa ini akan menghasilkan warna kuning pada makanan. Jika dilihat dari strukturnya tartazin memiliki tigas gugus fungsi yaitu gugus fungsi alcohol, keton dan eter. Dari ketiga struktur tersebut gugus manakah yang berperan dalam menghasilkan warna kuning?

Read More

Vitamin-Vitamin Esensial Kimia Bahan Alam

Vitamin merupakan suatu senyawa yang telah lama dikenal oleh manusia sebagai suatu senyawa yang berperan penting dalam tubuh. Vitamin adalah zat organik yang banyak ditemukan dalam tumbuhan yang berguna bagi tubuh untuk dapat tumbuh dan berkembang dengan baik. Zat organic ini memiliki fungsi yang vital dalam proses metabolisme dalam tubuh dimana vitamin akan mengasilkan energi yang diguanakan dalam proses metabolisme. Vitamin adalah antioksidan yang baik karena ia mampu menangkal radikal bebas dan mengurangi terjadinya kerusakan dalam tubuh akrean radikal bebas. Vitamin merupakan bahan essensial yang tidak dapat di sisntesis oleh tubuh makhluk hidup. Untuk memenuhi kebutuhan vitamin biasanya kita memperoleh dari makanan yang kita makan, ataupun dari suplemen-suplemen khusus yang dibuat dengan kandungan beberapa vitamin yang dibutuhkan oleh tubuh. Pada pembahan kali ini kita akan membahas mengenai vitamin-vitamin essensial kimia bahan alam.

1.              Retinol (Vitamin A)

Retinol

Apa yang terlintas pertama kali dalam pikiran jika menyebut vitamin A?  apakah wortel, tomat, atau papaya? Ya, vitamin A memang sering dikaitkan dengan sayur dan buah yang berwarna merah. Vitamin A atau retinol ini diketahui berkhasiat untuk kesehatan mata dalam mencegah rabun senja. Hal itu dikemukaan oleh T.Moore (1930) dimana ia mengekstrak karoten(pigmen kuning dari wortel). Kesimpulan dari penelitannya adalah karoten merupakan provitamin A yang didalam tubuh dapat diuabah menjadi vitamin A. kegunaan lain dari vitain A adalah untuk menyembuhkan luka, antioksidan, dan sebagai untuk memepertahankan kesehatan kulit.

2.      Tiamin (Vitamin B1)

Tiamin

Tiamin ditemukan oleah Eijkman pada tahun 1897 pada kulit beras. Tiamin berperan dalam kerja sitem saraf pusat dalam mempertahankan agar saraf-saraf pada tangan dan kaki tidak mati rasa. Kerja tiamin dalam tubuh dipengaruhi oleh usia, karena pada usia lanjut biasanya lansia mengalami defisiensi vitamin B1 sehingga sistem saraf menjadi teganggu, hal ini dapat menyebabkan terjadinya penurunan daya ingat, dan sistem koordinasi tubuh memburuk. Sehingga tidak heran jika banyak lansia yang tubuhnya lemah. Penyakit yang biasa timbul karena kekurangan vitamin B1 adalah penyakit beri-beri yang ditandai dengan pembengkakan pada betis, kaki terasa tebal, dan kesemutan pada anggota tubuh. Untuk mencegah terjadinya defisiensi vitamin B1, maka kita harus banyak mengkonsum makanan seperti beras merah, gandum, kacang-kacangan, dan kuning telur.

3.      Riboflavin (Vitamin B2)

Riboflavin

Riboflavin merupakan vitamin yang berperan dalam proses metabolisme tubuh sebagai penghasil energy yang digunakan dalam metabolisme karbohidrat, lemak dan protein. Kegunaan riboflavin adalah untuk menjaga kesehatan kulit, kuku, rabut dan mulut. Kekurangan vitamin B2 dapat menyebakan gangguan pada kulit, rabut rontok, dan lesi mulut. Efek lain yang dirasakan Karena kekurangan vitamin  B2 adalah gelisah, kejang, dan sensitive terhadap cahaya. Untuk mencegah terjadinya defisiensi vitamin B2, maka kita harus banyak mengkonsum makanan seperti hati ayam, dan sayuran hijau.

Selain ketiga vitamin diatas, terdapat juga vitamin essensial kimia bahan alam lainnya yaitu sebagai berikut :

PERMASALAHAN :

1.    Vitamin A dan vitamin E merupakan vitamin yang sangat berfungsi untuk menjaga kesehatan kulit.  Menurut anda kenapa vitamin ini dapat memiliki fungsi yang sama padahal strukurnya berbeda?

2.   Vitamin K merupakan vitamin yang tahan terhadap panas, tetapi akan rusak apabila terkena cairan asam dan basa. Kita tau bahwa didalam lambung terdapat cairan asam lambung. Jadi, bagaimana vitamin K dapat dikonsumsi oleh manusia sementara ia akan rusak apabila terkena asam?

3.     Vitamin C efektif digunakan untuk mengatasi sembelit. Reaksi kimia apa yang terjadi didalam tubuh ketika vitamin c digunakan untuk  mengatasi sembelit?

Read More

Potensi Pemanfaatan Steroid untuk Makhluk Hidup

Sebelumnya kita telah memabahas menganai keragaman dan keunikan struktur steroid. Steroid merupakan senyawa kimia yang tersebar luas di tantra berbagai jenis tumbuhan dan hewan. Senyawa bahan alam ini memiliki struktur kimia yang terdiri atas cincin atau lingkar siklopentanoperhidrofenantrena yang terdiri atas 17 atom karbon. Ada banyak jenis dari steroid seperti sterol (sterol nabati, sterol hewani), hormon seks (tertosteron, progesterone, estrogen), hormone adrenokortikoid, asam empedu (asam kolat, asam litokolat, asam deoksikolat). Pada pembahasan kali ini kita akan membahas secara lebih spesifik mengenai  pemanfaatan steroid untuk makhluk hidup.

1.      Sterol

Sterol banyak memiliki manfaat dalam tubuh. Sterol bisa ditemukan dari hewan maupun tumbuhan. Misalnya fitosterol yang ditemukan pada kacang tanah, alpukad, dan santan. Fitosterol juga ditemukan pada hewan yaitu kepiting dan udang. Fitosterol ini bermanfaat untuk membasmi kolesterol jahat dalam tubuh. oleh karena nya fitosterol juga dikenal dengan sebutan kolesterol baik. Kegunaan lain dari fitosterol ialah  untuk mengurangi risiko penyakit jantung.  Fitosterol juga bisa diolah menjadi suplemen dan jamu yang bermanfaat untuk menjaga sistem kekebalan tubuh.

Kolestrol juga dibutuhkan oleh tubuh, namun jika terlalu banyak di konsumsi ia kan menumpuk dan menggangu peredaran darah. Kolesterol berperan dalam produksi hormone seks pada pria dan wanita, sebagai pelindung jaringan tubuh dari gangguan luar.

2.      Hormon Seks

Hormone seks juga dikenal sebagi steroid seks berperan dalam perkembangan sistem reproduksi pria dan wanita. Hormone seks pada wanita ialah hormone progesteron dan hormone estrogen. Hormone estrogen berperan dalam mengatur pematangan sel-sel kelamin seperti memperlebar pinggul, memperbesar payudara. Hormone progesterone dihasilkan oleh ovarium yang berfungsi untuk mempersiapkan terjadinya kehamilan.

Hormone seks pada laki-laki adalah hormon testosteron yang dihasilkan oleh testis. Hormone ini berfungsi sama dengan hormone estrogen pada wanita yaitu untuk mengatur tanda-tanda kelamin sekunder pada pria seperti suara membesar , dada membidang dan lain-lain.

3.      Asam Empedu

Asam empedu atau asam steoid merupakan senyawa yang berfungsi dalam membantu kerja enzim pencernaan. Senyawa ini diproduksi didalam hati kemudian di simpan di kantong empedu. Dalam proses pencernaaan asam empedu akan mengemulsi vitamin yang larut dalam lemak sehingga memungkinkan terjadinya penyerapan. Asam empedu kuga berperan dalam mengurangi bakteri-bakteri merugikan di usus, sehingga tubuh lah yang menyerap zat-zat gizi dari makanan yang kita makan.

Permasalahan :

1.    Testosteron merupakan salah satu contoh dari hormon anabolik, yang dapat merangsang pembesaran otot. hormon ini dapat terbentuk secara alami didalam tubuh. tetapi  masih ada yang menggunakan hormon anabolik  yang dibuat secara sintetik untuk memperbesar otot padahal ia tau akan memberikan dapak yang merugikan. jika kita lihat dari srukturnya, apa yang membedakan hormon anabolik sintesik dengan yang alami sehingga dapat menyebabkan dampak yang merugikan bagi tubuh?

2.  Kacang tanah memiliki kandungan sterol yaitu fitosterol yang berfungsi sebagai kolesterol baik. Keistimewaan apa yang dimiliki oleh fitosteroL sehingga ia mampu untuk membasmi kolesterol jahat?

3.  Hormone seks pada wanita adalah progesterone dan estrogen, yang keduanya berperan dalam menentukan siklus mentruasi. Siklus mentruasi pada wanita itu berbeda-beda, Dari kedua hormone tersebut manakah hormone yang lebih dominan berperan dalam menetukan siklus mentruasi? Dan apa penyebab terjadinya perbedaan lama silkus menstruasi pada wanita?

Read More

Keragaman dan Keunikan Struktur Kimia Steroid

Senyawa metabolit sekunder dapat di definisikan sebagai senyawa yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk digunakan  sebagai alat pertahanan diri terhadap makhluk hidup lain yang mengancam keberadaannya di lingkungan. Senyawa ini digunakan sebagai alat pertahanan diri karena bersifat toksik atau beracun terhadap makhluk hidup lain. Pada pembahasan kali ini kita akan membahas keragaman dan keunikan struktur kimia steroid.

Steroid merupakan senyawa kimia yang tersebar luas di tantra berbagai jenis tumbuhan dan hewan. Senyawa bahan alam ini memiliki struktur kimia yang terdiri atas cincin atau lingkar siklopentanoperhidrofenantrena yang terdiri atas 17 atom karbon. Lingkar siklopentanoperhidrofenantrena merupakan kombinasi antara lingkar sikopentana dan lingkar perhidrofenantrena (fenantrena jenuh). Jadi, struktur kimia steroid memiliki empat buah lingkar. atom-atom karbon dalam struktur kimia steroid diberi nomor yang dimulai dari lingkar A menuju ke lingkar D.

Lingkar siklopentanoperhidrofenantrena

Jika dilihat dari strukturnya steroid terdiri dari beberapa jenis, adanya perbedaan jenis steroid yang satu dengan steroid yang lain terletak pada gugus fungsional yang diikat oleh ke-empat cincin ini dan tahap oksidasi tiap-tiap cincin. Adapaun struktur steroid adalah sebagai berikut :

1.    Sterol

Sterol merupakan jenis steroid yang miliki satu atau lebih gugus hidroksil. Atau dapat juga diartikan sterol tidak memiiki gugus karboksil maupun karbonil. Senyawa sterol dibedakan menajdi dua yaitu sterol yang berasal dari hewan atau sterol hewani dan sterol yang berasal dari tumbuhan atau sterol nabati.

Sterol Hewani

Sterol Nabati

2.    Asam Empedu dan Garam Natrium Lainnya

Empedu diproduksi di hati, kemudian disimpan dalam kantung empedu. Di dalamnya terdapat asam-asam turunan asam kolat yang merupakan inti dari steroid. Asam kalonat merupakan suatu asam jenuh yang larut dalam aklohol, dan kloroform. Turunan asam kolat yang sangat penting adalah asam 3,7,12 trihidroksil kalonat atau disebut juga asam kolat yang berbentuk lembaran-lembaran dan rasanya pahit. Turnan lain dari asam kolat adalah asa litokolat dan asam deoksikolat.

Permasalahan :

1.      Jika kita melihat dari struktur kimia asam kolat, Apa yang membedakan struktur asam kolat dengam turunan asam empedu yang lain sehingga ia dikatakan sebagai turunan terpenting dari asam empedu?

2.      Sterol merupakan jenis steroid yang miliki satu atau lebih gugus hidroksil. Apakah perbedaan jumlah gugus hidroksil yang di ikat sterol akan menyebabkan perbedaan struktur pada sterol? Jelaskan pendapat anda berdasarkan teori yang anda ketahui tentang keunikan dan keragaman struktur kimia steroid?

3.      Ciri khas dari steroid ini yaitu memiliki 3 cincin sikloheksana dan 1 cincin siklopentana. Apakah jika  pada struktur nya terdapat lebih dari 1 cincin siklopentana masih dapat dikatakan sebagai golongan steroid?

Read More

Biogenetik Alkaloid dalam Makhluk Hidup

Tahukah anda apakah biogentik itu? Biogenetik adalah proses kimia yang terjadi dalam tubuh organisme hidup untuk menghasilkan suatu zat yang diperlukan untuk keberlangsungan hidup organisme tersebut. Biogentik erat kaitannya dengan gen. Didalam gen tersimpan informasi genetic (kromoson, DNA, RNA, asam amino, dan protein). Asam amino inilah yang merupakan cikal bakal terbentuknya alkaloid dalam tumbuh makhluk hidup.

Dari segi biogenetic, alkaloid ialah senyawa yang berasal dari sejumlah kecil asam amino. Alkaloid alisiklik diturunkan dari asam amino ortinin dan lisin, alkaloid isokuinolin diturunkan dari asam aino fenilalanin dan tirosin, dan alklalid indol diturukan oleh triftofan.

Terlepas dari ketika jenis alkaloid yang telah lama diketahui diturunkan dari asam amino, ternyata penelitian terbarukan berhasil menemukan fakta baru bahwa gugus aminoetanol yang terdapat pada alkaloid C20-diterpenoid diturunkan secara biosintesis dari asam amino serin. Studi-studi biosintesis modern menunjukan bahwa geranyl geranyl diphospate (GGPP) disikluskan untuk memberikan ent-copalyl diphospate (CPP) yang ditanformasikan menjadi tipe ent-atisane dan ent-kaurane diterpenes melalui serangkaian langkah-langkah biosintesis berikutnya alkaloid tipe ent-atiase  (misalnya atisin) dan tipe-veatchin (misalnya veatchine) C20-diterpenoid masing-masing berasal dari diterpen tipe ent atisane, dan ent kaurane. Secara umum, alkaloid diterpenoid C20 atisin dan veatchin adalah prekusor alkaloid terpenting dari alkaloid diterpenoid  C18 dan C19.

Ada tiga mekanisme biosintesis yang masuk akal

1.     Penghapusan gugus metilen C17 atisin, misalnya wegner dan meerwin menghasilkan perantara C16 dan perantara ini disebutkan disikluskan menjadai alkaloid tipe the aconitine melalui garam immonium.

2.     Pembentukan ikatan C20 dan C7 diikuti oleh wegner-meerwein yang disusun ulang menghasilkan alkaloid type lycoctonine

3.     Pembentukan ikatan C17 dan C7 dari dasar Schiff 17 yang berasal dari siklisasi prins atau melalui reaksi siklisasi C18 menghasilkan alkaloid tipe  lycotinine.

Alkaloid diterpenoid tipe C19 acotinine dapat diproduksi dari alkaloid diterpenoid C20 oleh dua penantaan ulang wegner-meerwein secara berurutan Suatu alkaloid C20-diterpenoid yang menarik secara biogenetic, aconitine, diisolasi dari A (Gambar 9). Bisa jadi actaline diturunkan dari denudatine (tipe atisiane) atau nepelline (tipe kurase). Dengan demikian dapat disimpulan bahwa alkaloid C19 diterpenoid dapat diturunkan secara bogenetik dari alkaloid C20 diterpenoid, seperti contoh oleh atisin dan tipe-tipe denudatin seperti dicontohkan denudatine.

Permasalahan :

1.      Jelaskan mengapa dapat dikatakan asam amino sebagai cikal bakal terbentuknya alkaloid?

2.      Jelaskan mengapa tidak semua jenis asam amino dapat diturunkan menjadi alkaloid?

3.      Serin merupakan asam amino yang umumnya ditemukan pada protein hewan. Serin memiliki fungsi yang sangat penting dalam tubuh. Menurut anda apakah terdapat sumber lain dari asam amino serin? Dan jelaskan apakah akan memberikan efek yang sama apabila asam aino serin ini ia telah diturunkan menjadi alkaloid?

Read More

POTENSI PEMANFAATAN ALKALOID UNTUK MAKHUK HIDUP

Pada pembahasan kita minggu lalu Keragaman dan Keunikan Struktur Kimia Alkaloid kita ketahui bahwa alkaloid merupakan salah satu senyawa yang paling banyak ditemukan di alam dimana senyawa ini mengandung atom carbon, hydrogen, nitrogen dan oksigen yang umumnya berbentuk siklik yang tidak tahan terhadap pemanasan. Alkaloid biasa kita temukan dalam bagian-bagian tumbuhan seperti daun, ranting, kulit kayu dan biji dimana biasanya akan terasa pahit jika dirasakan oleh  lidah. Senyawa alkaloid mempunyai potensi untuk digunakan sebagai obat, biasanya alkaloid digunakan sebagai antiinflamasi, antidiabetes, antiremati, antipiretik, antibakteri dan lain-lain.

Berikut ini beberapa jenis tanaman yang mengandung alkaloid dan pemanfaatannya sebagai obat, antara lain :

1.      Mengkudu

Tanaman mengkudu adalah salah satu jenis tanaman yang mengandung alkaloid dimana hampir semua bagian tanamannya dapat dimanfaatkan. Daun mengkudu biasa dimakan langsung sebagai sayuran sekaligus dapat mengurangi rasa mulas dan masuk angin, buah mengkudu digunakan sebagai obat malaria dan obat cacing baik cacing gelang atau cacing kremi, akarnya digunakan untuk mengobati kekejangan dan tetanus, kulit batang dapat digunakan untuk mengobati diare. Kandungan alkaloid dalam tumbuhan mengkudu dapat ditemukan jika dalam melakukan ektraksi kita menggunakan pelarut kloroform.

2.      Mahkota Dewa

Mahkota dewa atau sering disebut buah simalakama ini memiliki banyak kandungan senyawa yang bermanfaat untuk mengobati berbagai macam penyakit. Dewasa ini banyak terapi-terapi detox yang menggunakan tanaman ini, hal itu dilakukan karena terdapat kadungan alkaloid yang berfungsi sebagai detoksifikasi di dalam tubuh sehingga dapat mebuang zat-zat racun yang ada didalam tubuh.

3.      Bunga Pukul Empat

Bunga pukul empat merupakan sebutan untuk bunga yang hanya dapat mekar ketika pukul empat  sore ketika terkena rangsangan dari cahaya matahari. Tanaman ini memiliki berbagai macam variasi warna bunga mulai dari merah, kuning, jingga dan putih. Tanaman ini digunakan sebagai tanaman hias yang memiliki banyak kandungan senyawa kimia yang potensial salah satunya ialah alkaloid trigonelia yang memiliki banyak manfaat diantaranya sebagai obat mandel, obat bisul, obat diuretuk dan obat anti inflamasi serta dapat melancarkan peredaran darah.

Permasalahan :

1.      Saya pernah mendengar bahwa orang yang terkena penyakit amandel dapat sembuh dengan mengosumsi air rebusan daun mengkudu. Menurut anda apakah hal ini ada hubungannya dengan kandungan alkaloid dalam daun mengkudu ini? Jelaskan!

2.      Dikatakan bahwa kandungan alkaloid dalam tanaman ketika diolah dapat dengan mudah hilang apabila terjadi pemanasan dan mengeringan dibawah sinar matahari. Jelaskan mengapa hal itu bisa terjadi?

3.      Bagaimana mekanisme tanaman mengkudu dalam melakukan detoksifikasi racun dala tubuh?

Read More