karakteristik senyawa organik bahan alam

KIMIA BAHAN ALAM

karakteristik senyawa organik bahan alam


Beberapa topik yang menarik dalam kimia bahan alam menurut Dr. rernat. Sri Mulyani, MSi (Staf Pengajar PS. Pendidikan Kimia UNS) pada Seminar Nasional Kimia di UNY adalah :
1. Isolasi, penentuan struktur, sintesis dan biosintesis senyawa organik bahan alam.
2. Sifat dan fungsi biologis senyawa alam meliputi aspek farmakologi dan biokimia.
3. Minyak atsiri dan rempah-rempah.
4. Pengembangan metode analisis dan aplikasinya pada bahan alam.
5. Bioteknologi termasuk kultur jaringan atau sel dalam produksi senyawa alam, rekayasa
    DNA, serta teknologi tumbuhan obat dan rempah.
6. Pengunaan bahan alam dalam media pembelajaran.

Peranan Senyawa Bahan 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.

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. Sedangkan potensi lain yang sedang dikembangkan peneliti Indonesia untuk menunjang kepentingan industri adalah potensi bahan alam sebagai penghasil minyak atsiri.

Menurut Prof. Hardjono Sastrohamidjojo (Guru Besar UGM) dalam Workshop Kewirausahaan di Auditorium FMIPA UGM pada 27 September 2005, beliau mengatakan bahwa Indonesia merupakan penghasil dan pengekspor minyak atsiri yang besar di dunia. Kandungan senyawa kimia yang terdapat dalam bahan alam (daun, batang, akar, biji) untuk minyak atsiri dibagi menjadi dua kelompok yakni kelompok pertama; minyak atsiri yang komponen-komponennya mudah dipisahkan yang kemudian menjadi bahan awal sintesis (minyak sereh, minyak daun cengkeh, minyak permen, dan minyak terpentin) dan kelompok kedua; minyak atsiri yang komponen-komponennya tidak mudah dipisah (minyak akar wangi, minyak nilam, minyak cendana, minyak kenanga), dimana minyak atsiri ini dapat langsung digunakan.

Pengembangan potensi bahan alam untuk di kembangkan di Indonesia didukung juga oleh kebijakan dan program riset dan teknologi (ristek) dari pemerintah dimana Kementrian Riset dan Teknologi telah menetapkan 6 (enam) Bidang Prioritas Riset dan Teknologi Nasional untuk tahun 2004-2009 yakni di bidang ketahanan pangan, ketersediaan energi, sistem transportasi nasional, teknologi informasi dan komunikasi, pertahanan dan keamanan dan pembangunan kesehatan. Bidang-bidang prioritas itu oleh lembaga pelaksana teknis diterjemahkan menjadi rencana strategis. Beberapa lembaganya antara lain LIPI, BATAN dan BPPT.

          LIPI melalui pusat penelitian kimia terapan mengembangkan antara lain; penelitian kimia, bahan alam, jasa penelitian di bidang kimia bahan alam dan farmasi dengan memanfaatkan sumber daya alam dalam rangka pemenuhan kebutuhan farmasi dan kosmetika, penelitian fitofarmaka untuk indikasi anti kanker, isolasi senyawa aktif dari tanaman obat. BATAN mengembangkan pemanfaatan teknologi nuklir untuk penelitian dan pengembangan obat sedangan BPPT dengan program risetnya yang bertema Pengembangan Teknologi Produksi Obat dan Pangan Fungsional dari Sumber Daya Hayati. Disini peran perguruan tinggi sebagai “Centre of Excellence” juga sangat diperlukan. Diharapkan Perguruan Tinggi mampu mengembangkan prilaku ilmiah yang meliputi Scholarship of Discovery, Scholarship of Teaching, Scholarship of Application, Scholarship of Integration dan Scholarship of Engagement untuk menunjang pengembangan pemanfaatan bahan alam Indonesia.

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) Senyawa metabolit primer terdiri dari  karbohidrat, protein dan lemak (Darmono,  1995).

Metabolit primer adalah suatu metabolit atau molekul yang merupakan produk akhir atau produk anatara dalam proses metabolisme makhluk hidup, yang funsinya sangat esensial bagi kelangsungan hidup organisme tersebut, serta terbentuk secara intraseluler. Contohnya adalah protein, lemak, karbohidrat, dan DNA.pada umumnya metabolit primer tidak diproduksi berlebihan. Pada sebagian besar mikroorganisme, produksi metaboit yag berlebihan dapat menghambat pertumbuhan, dan kadang-kadang dapat mematikan mikroorganisme tersebut. Proses metabolisme tersebut untuk membentuk metabolit primer disebut metabolisme primer.

Ciri-ciri metabolit primer yaitu :

 

 a. Terbentuk melalui metabolisme primer

      b. Memiliki fungsi yang esensial dan jelas bagi kelangsungan hidup organisme penghasilnya (merupakan komponen esensial tubuh misalnya asam amino, vitamin, ukleotida, asam nukleat dan lemak).

       c.       Sering berhubungan dengan pertumbuhan orgnisme penghasilnya.

       d.      Bersifat tidak spesifik (ada pada hampir semua makhluk hidup).

       e.       Dibuat dan dismpan secara intraseluler.

       f.       Dibuat dalam kuantitas yang cukup banyak

       g.      Hasil akhir dari metabolisme energi adalah etanol

Senyawa-senyawa kimia yang merupakan hasil metabolisme sekunder pada tumbuhan sangat beragam dan dapat diklasifikasikan dalam beberapa golongan senyawa bahan alam yaitu terpenoid, steroid, kumarin, flavonoid dan alkaloid.

Ciri-ciri metabolit sekunder adalah :

       a.       Dibuat mealui proses metabolisme sekunder

       b.      Diproduksi selama fase stasioner

       c.       Fungsi bagi organisme penghasil belum jelas, diduga tidak behubungan dengan sintesis komponen sel atau pertumbuhan

       d.      Dibuat dan disimpan secara ekstraseluler

        e.       Hanya dibuat oleh spesies tertentu dan dalam jumlah terbatas

       f.       Umumnya diproduksi oleh fungi filamemntus dan bakteri pembentuk spora

       g.      Merupakan kekhasan bagi spesies tertentu

       h.      Biasanya  berhubungan dengan aktivitas anti ikroba enzim spesifik, penghambatan, pendorong pertumbuhan, dan sifat-sifat farmakologis.

Hubungan metabolit primer dan metabolit sekunder

Metabolit sekunder terbentuk dari metabolit primer melalui berbagai jalur metabolisme yang disesuaikan dengan tujuan dan kondisi lingkungan tumbuhan tersebut tumbuh (Sahidin, 2013).

 perbedaan metabolit primer dan sekunder



permasalahan:
bagaimana peranan senyawa organik khususnya bahan alam dalam kemajuan  bidang pembuatan obat? dan dampaknya bagi kehidupan ?
Indonesia mempunyai banyak keanekaragaman jenis spons, dan berdasarkan ekspedisi Snellius-II terdapat 830 ditemukan dari perairan Indonesia Timur (VAN SOEST, 1989). Kekayaan jenis spons yang sangat potensial ini belum banyak dimanfaatkan oleh masyarakat Indonesia. Kandungan apa yang ada pada spons?  Bagaimana cara kerjanya? Jenis Spons seperi apa yang digunakan?