KARAKTERISTIK SENYAWA ORGANIK BAHAN ALAM

Umat manusia dalam kehidupannya sangat bergantung kepada bahan-bahan organik alami yang dapat diperoleh dari lingkungan sekitarnya, baik yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, hewan, maupun mikroorganisme. Penggunaan bahan-bahan organik alami untuk memenuhi berbagai keperluan umat manusia, seperti sandang, pangan, papan, energi, pewama, parfum, komestik, insektisida,

dan obat-obatan telah mempengaruhi dan memberi ciri tersendiri kepada peradaban mereka.

            Sel organisme makhluk hidup baik yang hidup di darat maupun yang hidup di laut merupakan tempat aktivitas sintesis yang rumit dan kompleks, dimana dihasilkan senyawa-senyawa organik dengan keanekaragaman struktur molekul dan aktivitas biologi yang bermanfaat bagi kesejahteraan hidup manusia. Senyawa organik yang berasal dari sumber alam hayati terdiri dari 2 kelompok senyawa berdasarkan proses metabolismenya yaitu metabolit primer dan metabolit sekunder.

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

Memiliki ciri:

            Esensial untuk hidup: pertumbuhan normal, perkembangan dan reproduksi. Berupa enzim fisiologis, menghasilkan energi misalnya karbohidrat.  

·       Terlibat langsung dalam fungsi fisiologis normal protein dan enzim  

·       Terdapat di dalam organisme atau sel

·       Dikenal dengan istilah metabolit sentral

·       Berat molekul (BM) dari kecil dalam bentuk monomer hingga sangat besar polimer ( > 1500 Dalton).

·        Contoh: glukosa, asam organik sederhana, asam lemak, protein, hormon, enzim adalah metabolit primer.

2.      METABOLIT SEKUNDER

Metabolit sekunder merupakan senyawa yang dihasilkan atau disintesa pada sel dan group taksonomi tertentu pada tingkat pertumbuhan atau stress tertentu. Senyawa ini diproduksi hanya dalam jumlah sedikit tidak terus-menerus untuk mempertahankan diri dari habitatnya dan tidak berperan penting dalam proses metabolism utama (primer). Pada tanaman, senyawa metabolit sekunder memiliki beberapa fungsi, diantaranya sebagai atraktan (menarik serangga penyerbuk), melindungi dari stress lingkungan, pelindung dari serangan hama/penyakit (phytoaleksin), pelindung terhadap sinar ultra violet, sebagai zat pengatur tumbuh dan untuk bersaing dengan tanaman lain (alelopati).

Senyawa metabolit sekunder memiliki struktur yang lebih komplek dan sulit disintesa, jarang dijumpai di

pasaran karena masih sedikit (15%) yang telah berhasil diisolasi sehingga memiliki nilai ekonomi tinggi

(mahal harganya).

Biosintesis metabolit sekunder berasal dari metabolit primer yang dimulai dari proses fotosintesis yang membentuk glukosa. Selanjutnya glikolisis dari glukosa akan menghasilkan posfoenol piruvat, yang berikutnya akan menghasilkan asam shikimat dan asetil koenzim-A (menurunkan asam mevalonat dan asam malonat), yang pada akhimya akan menghasilkan beragam bentuk struktur molekul senyawa metabolit sekunder. Metabolit sekunder dapat digolongkan kedalam beberapa kelompok berdasarkan struktur molekul dan komposisinya, diantaranya yaitu: terpenoid, steroid, flavonoid, alkaloid, kumarin, kuinon, dan lignan.

3.      SEJARAH PENEMUAN BEBERAPA SENYAWA ORGANIK BAHAN ALAM

Tumbuh-tumbuhan telah lama diketahui dan dimanfaatkan oleh umat manusia sebagai bahan obat-obatan dan berbagai keperluan lainnya. Dalam buku sejarah, dapat diperoleh cerita bagaimana Socrates, seorang ahli fikir Yunani, sekitar tahun 400 SM dihukum mati setelah dipaksa meminum cairan dari rebusan tumbuhan

''poison hemlocK\ Conium maculatum L, salah satu spesies tumbuhan famili Umbelliferaceae. Ternyata kemudian cairan tersebut diketahui mengandung koniin, salah satu senyawa alkaloid yang temyata memang sangat beracun (toksik). Koniin pertama kali diisolasi oleh Pelletier dan Caventou pada tahun 1826. Karenastmktur molekulnya yang relatif sederhana, maka koniin merupakan

senyawa pertama kali yang berhasil dikarakterisasi pada tahun 1870 dan senyawa bahan alam pertama kali yang berhasil disintesis pada tahun 1886 oleh Ladenburg.

Pada abad ke-19 ini ada beberapa senyawa organik bahan alam penting yang berhasil diisolasi dari berbagai spesies tumbuhan. Selain koniin, Pelletier dan Caventou disekitar tahun 1820-an juga berhasil mengisolasi striknin dari Strychnos ignatii (Loganiaceae) yang dapat merangsang sistem saraf pusat, emetin dari Cephaelisipecacuanha (Rubiaceae) yang memiliki sifat amebisida, kafein

dari Cqffeaarabica (Rubiaceae) yang dapat menaikkan aktivitas sistem saraf pusat, serta kuinin dari Cinchona ledgeriana (Rubiaceae) yang memiliki aktivitas antimalaria. Sebelumnya pada tahun 1805, Sertumer berhasil mengisolasi morfin dari Papaversomniferum (Papaveraceae) yang bersifat narkotik analgesik.

Kemudian pada tahun 1862, Wohler berhasil mengisolasi kokain

dari Erythroxylon coca (Erythroxylaceae) yang memiliki aktivitas farmakologi sebagai anestesi lokal.

Selanjutnya dalam abad ke-20, perkembangan kimia organik bahan alam semakin pesat dengan semakin banyaknya ditemukan senyawa-senyawa organik dari sumber tumbuh-tumbuhan yang sangat berkhasiat untuk pengobatan. Reserpin, suatu senyawa alkaloid triptopan berhasil diisolasi dari tumbuhan Rauvolfia serpentina (Apocynaceae) tahun 1952 dan digunakan sebagai obat antihipertensi.

Senyawa antikanker lain yang berhasil ditemukan adalah taksol yang diisolasi dari Tcccus brevifolia (Taxaceae) pada tahun 1971 oleh Wall dan Wani. Taksol memiliki struktur unik yang termasuk anggota kelompok senyawa diterpenoid taksan. Taksol dikenal juga dengan nama generik paclitaxel telah disetujui penggunaannya oleh FDA pada tahun 1992 untuk pengobatan kanker ovarium, diikuti pada tahun 1994 untuk pengobatan kanker payudara. Taksol mempakan senyawa fenomenal dengan nilai jual telah melebihi 1 milyar dollar pada tahun 1998 dan pada tahun 2006 telah mencapai 1,6 milyar dollar yang diproduksi oleh Bristol Myers-Squibb.  Pada tahun 2000, produk semisintesis artemisinin, dinamakan arteether (Artemotil), telah diluncurkan sebagai obat anti-malaria oleh Artecef BV

Disamping itu, masih banyak lagi spesies tumbuh-tumbuhan yang saat ini

sedang diteliti dan tentunya diharapkan dapat menghasilkan berbagai

permasalahan:

1.      Bagaimana struktur dari senyawa primer dan sekunder, dan hal apa yang membedakannya?

2.      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, pada saat perombakan adakah peran energi di dalamnya?

3.      Jika dilihat dari beberapa penemuan senyawa-senyawa, berasal dari kelompok manakah yang banyak di jumpai? Primer atau sekunder.