Biosintesis Metabolit Primer dan Sekunder

Di dalam tubuh makhluk hidup banyak terjadi proses-proses kimiawi seperti proses pembentukan dan proses penguraian senyawa. Dalam hal ini kita akan membahas mengenai peristiwa pembentukan metabolit sederhana menjadi metabolit yang lebih kompleks yang terjadi di dalam sel pada organisme hidup yang disebut dengan biosintesis. Peristiwa biosintesis ini terjadi melalui jalur khusus yang disebut dengan jalur biosintesis yang terjadi secara alami dengan bantuan enzim tertentu di dalam sel. 

Biosintesis pada makhluk hidup dibedakan menjadi 2 yaitu : 

1. Biosintesis metabolit primer 

Biosintesis metabolit primer adalah biosintesis yang dapat menghasilkan produk yang dapat dimanfaatkan untuk proses pertumbuhan seperti asam amino, asetil CoA, gula-gula,nukleotida, asam sitrat , lipid protein, dan karbohidrat. Biosintesis metabolit primer dibedakan menjadi 3 yaitu : 

a. Biosintesis Karbohidrat 

Dalam biosintesis karbohidrat terdapat 2 jalur yaitu melalui fotosintensis dan melalui biosinteisis sukrosa. Proses produksi karbohidrat melalui fotosintesis terjadi pada tumbuhan yang memiliki klorofil. Fotosintesis dapat terjadi melalui dua reaksi yaitu reaksi terang yang menggunakan energi cahaya dan reaksi gelap tanpa menggunakan cahaya melainkan menggunakan bantuan enzim. 

Reaksi kimia fotosintesis adalah sebagai berikut : 6H2O + 6CO2 + cahaya  (CH2O)6 + 6O2 

Karbohidrat juga dapat terbentuk melaui biosintesis sukrosa yang dimulai dari pengubahan fruktosa 6 fosfat menjadi glukosa 1-fosfat yang bereaksi dengan UTP membentuk UTPglukosa yang bereaksi lagi dengan fruktosa 5-fosfat membentuk sukrisa fosfat kemudian berubah lagi menjadi sukrosa. 

b. Biosintesis Lipid 

Dalam biosinteis lemak dan minyak lemak digunakan 2 komplek enzim dan juga ATP, NADPH2, Mn2+, dan karbondioksida. Biosintesis lipid di awali dengan biosintesis asam lemak yaitu pembentukan Melanil Ko-A dari Asetil Ko-A dengan bantuan enzim Karboksil Transferase dan Biotin Karboksilase. Melanil Ko-a Berekasi dengan Butiril Ko-A. Hasil reaksi doreduksi menjadi kaproil Ko-A, reaksi ini terjadi secara berulang hingga mengahilkan asam lemak. Asam lemak tersebut kemudian berkondensasi dengan gliserol membentuk asam lifosfatidat lalu berkondensasi lagi menjadi asam fosfatidat selanjutnya menjadi triasilgliserol. 

c. Biosintesis Asam Amino dan Protein 

Asam amino terdiri dari 2 macam yaitu asam amino esensial dan asam amino nonensesial yang mana hanya asam amino esensial tidak dapat di sintesis di dalam tubuh tetapi asam amino nonesensial bisa. 

 2. Biosintesis metabolit sekunder 

Biosintesis metabolit selunder dilakukan melalui 3 jalur yang produkhasilnya tidak dapat digunakan untuk proses pertumbuhan melainkan untuk pertahanan diri. Contoh hasil proses metabolit sekunder adalah fenolik, senyawa bernitrogen dan terpenoid.
a. Jalur Asam Asetat
Dalam biosinteis asam asetat terjadi pembentukan rantai poli β-keto dari koupling unit-unit asam asetat melalui reaksi kondensasi, seperti : N CH3CO2H  [CH3CO]n- Pada jalur asam asetat juga dapat dihasilkan asam lemak(laurat , miristat, palmitat, stearat, oleat, linoleat), poliasetilen, fosfolipida, gliserida dan glikopida.
 b. Jalur Asam Sikimat
Jalur ini merupakan jalur alternatif untuk menuju senyawa organik seperti L-fenilanila, L-tirosin dan L-tritofan. Hasil lain dari jalur ini adalah asam sinamat, fenol, asam benzoic, lignin, koumarin, tanin, asam amino benzoic dan quinon.
 c. Jalur Asam Mevalonat
Jalur asam mevalonat ini dapat menghasilkan senyawa essential oil, squalent monoterpenoid, menthol, korosinoid, steroid, Terpenoid, Sapogenin, ABA, GA3.

 Permasalahan
1. Menurut Anda kenapa biosinteis itu penting untuk pertumbuhan organisme hidup?
2. Enzim apa saja yang berperan dalam proses biosintesis lipid serta sebutkan fungsi enzim tersebut?
3. Mengapa biosinteis karbohidrat dibedakan menjadi 2 golongan yaitu melaui fotosintesis dan biosinteis sukrosa. Bisakah dijadikan satu jalur saja tidak dibeda-bedakan?      

Read More

Prosedur dan Tahapan Screening Kimia Bahan Alam

Keanekaragaman tumbuhan dan hewan di menjadi dasar bagi para peneliti untuk menemukan senyawa kimia baru dari bahan alam yang jumlahnya tak terbatas. Ditambah lagi banyaknya jenis tumbuhan dan hewan yang belum diketahui yang tersimpan di pedalaman hutan menjadi penambah semangat peneliti untuk menemukan jenis senyawa baru yang potensial. Untuk menemukan senyawa bahan alam yang potensial biasanya dilakukan dengan pengujian yang disebut dengan screening yang berarti penapisan. Dalam proses screening kimia bahan alam terdapat beberapa pendekatan yang digunakan, yaitu :

1)      Pemilihan sampel yang di ikuti dengan skrining fitokimia

2)      Pemilihan sampel yang di ikuti dengan uji biologi (bioassay)

3)      Menindaklanjuti berbagai aktifitas biologi yang telah diketahui

4)      Menindaklanjuti pemanfaatan tumbuhan secara etnomedisin (pengobatan tradisional)

Pemilihan sampel dilakukan secara acak sehingga setiap sampel yang digunakan mempunyai kesempatan yang sama untuk digunakan sebagai sampel dalam penelitian. Setelah sammpel dipilih barulah sampel diurutkan sesuai dengan prioritas untuk mencapai tujuan penelitian.

Berikut ini merupakan prosedur dan tahapan dalam uji skrining fitokimia, yaitu :

1.      Uji Alkanoid

Uji alkanoid bertujuan untuk mengetahui keberadaan senyawa golongan alkanoid dalam sampel. Uji alkanoid dilakukan dengan  menggunakan perekasi warna Dragendorff yang dapat menunjukkan warna orange pada larutan sampel dan menghasilkan endapan orange kecolatan pada dasar tabung setelah didiamkan beberapa saat.

2.      Uji Flavonoid

Uji flavonoid dilakukan untuk mengetahui keberadaan senyawa golongan flavonoid dalam sampel. Dalam uji flavonoid biasaya digunaka serbuk Mg dan HCl pekat. Uji flavonoid yang biasa dilakukan yaitu uji Wilstatter yang menghasilkan warna orange, uji Bate-Smith yang menghasilkan warna merah, uji dengan NaOH 10%  yang menunjukkan perubahan warna yang spesifik, dan uji golongan polifenol yang memberikan warna hijau, biru, merah, ungu, ataupun hitam yang pekat.

3.      Uji Terpenoid

Uji terpenoid dilakukan dengan menggunakan perekasi Liberman Burchard yang ditandai dengan munculmya warna merah keunguan. Peraksi liberman merupakan campuran antara asam sulfat pekat dan Anhidrida Asetat masing-masing sebanyak 10 ml.

4.      Uji Tanin

Uji terpenoid akan menunjukkan reaksi positif jika menghasilkan warna hijau kebiruan apabila kedalam ekstrak sampel ditambahkan 2-3 tetes larutan FeCl₃ 1%

5.      Uji Saponim

Uji saponim dilakukan dengan menggunakan tabung reaksi dimana ektrak sampel dimasukan kedalam tabung lalu ditambahkan air dan dididihkan. Setelah itu dikocok dengan kuat. Jika muncul buih berarti mengandung saponim.

Berikut ini merupakan prosedur dan tahapan dalam uji biologi (Bioassay), yaitu :

1.      Eksplorasi

Tahap eksplorasi merupakan tahapan awal dalam proses screening  potensial bahan alam dimana sampel-sampel yang akan diuji diurutkan sedemikian rupa sehingga dapat ditemukan senyawa jenis baru yang bermanfaat. Pada tahap ini dilakukan analisis dereplikasi yang bertujuan untuk menghindari isolasi senyawa-senyawa yang telah diteliti sebelumnya dengan cara eliminasi. Proses dereplikasi dapat dilakukan dengan teknik skrining fitokimia. Teknik ini digunakan untuk mendeteksi keberadaan senyawa aktif dalam ektrak sampel yang di uji.

2.      Isolasi 

Tahap isolasi dilakukan setelah mengetahui susunan sampel yang memiliki kandungan senyawa aktif baru yang berpotensi tinggi untuk ditemukan. Proses ini dilakukan dengan paduan bioassay yang biasanya disebut bioassay guided fractionation. Proses isolasi yang dilakuan pertama kali adalah mengeliminasi kandungan anorganik dalam sampel dengan menggunakan kromatografi kolom. Setelah diperoleh ekstrak, dilakukan difraksinasi dan isolasi secara berurutan pada kolom HPLC hingga diperoleh isolat senyawa biaktif dari sampel.

3.      Identifikasi senyawa potensial bahan alam

Tahapan selanjutnya ialah melakukan identifikasi untuk menindaklanjuti berbagai aktifitas biologi dari isolat senyawa bioaktif bahan alam, menentukan karakteristik, dan bagaimana pemanfaatannya secara medisin atau secara tradisional.

Pertanyaan :
1.  Apa saja pendekatan dalam proses screening potensial kimia bahan akam?
2. Bagaimana cara menentukan kandungan alkanoid dalam tumbuhan?
3. Bagaimana cara untuk melakukan uji saponim pada tumbuhan agar menghasilkan reaksi yang positif ?

Read More

Daun Bidara (Ziziphus mauritiana) Ampuh Atasi Diabetes

Diabetes adalah salah satu penyakit yang disebabkan oleh tubuh kekurangan insulin atau tubuh tidak mampu memproduksi insulin sebanyak yang di butuhkan. Insulin berfungsi dalam mengatur kadar gula darah agar tetap normal. apabila tubuh tidak memproduksi insulin maka  dapat menyebakan penyakit diabetes. salah satu alternatif untuk mengatasi penyakit diabetes ini yaitu dengan mengonsumsi daun bidara.

Daun Bidara

Bidara merupakan sebuah pohon kecil yang banyak tumbuh di lingkungan yang panas,  kaya akan sinar matahari dan sering mengalami musim hujan yang memadai untuk dapat menumbuhkan daun dan bunga dan buah. Pohon bidara biasanya tumbuh hingga mencapai 15 meter dengan batang bengkok yang menyebar beserta ranting dan daun yang menjuntai. 

Daun bidara biasanya digunakan untuk memaksimalkan kualitas tidur karena sifatnya yang menenangkan. selain untuk menenangkan daun bidara juga dapat digunakan sebagai alternatif untuk mengatasi kanker. kandungan senyawa glikemik dalam daun bidara sangat rendah. daun bidara dapat menurunkan kadar gula darah yang tinggi dengan adanya kandungan flavonoid yang dapat berikatan dengan glukosa dalam darah. sehingga dengan turunnya kadar gula darah penyakit diabetes dapat diatasi.

Permasalahan :

1. Apa kandungan daun bidara yang dapat mengatasi penyakit diabetes?

2. Sebutkan manfaat lain dari daun bidara yang Anda ketahui?

3. Sebutkan jenis tubuhan lain yang dapat mengatasi penyakit diabetes?

Read More