Thursday 3 January 2019

Kreasi Usaha: Berbagai ragam Manfaat Alkaloid Sebagi Pestisida Hayati


Kredit Motor Baru

Loading...
Loading...

Berbagai ragam Manfaat Alkaloid Sebagi Pestisida Hayati

Alkaloid merupakan senyawa-senyawa cenderung basa yang mengandung atom nitrogen dan kebanyakan berbentuk heterosiklik. Alkaloid merupakan senyawa organik yang paling melimpah di alam, dengan lebih dari 3000 jenis. Beberapa jenis alkaloid yang umum di dengar dalam kehidupan sehari-hari antara lain kafein, nikotin, dan morfin. Alkaloid dapat ditemukan dalam jaringan daun, batang, biji, buah, dan akar tumbuhan. Alkaloid sebagian besar dihasilkan oleh tumbuhan, namun beberapa jamur dan hewan juga menghasilkan jenis-jenis alkaloid tertentu.

Alkaloid adalah senyawa organik yang paling melimpah dan banyak ditemukan di dunia, karena sebagian besar zat alkaloid berasal dari tanaman serta tersebar luas di berbagai jenis tanaman. Secara alami, daun-daun tanaman yang mengandung senyawa Alkaloid memiliki rasa sepat dan pahit. Selain ditemukan pada daun, senyawa alkaloid dapat dijumpai pada kulit kayu, ranting, biji, dan akar.

Istilah "alkaloid" (berarti "mirip alkali", karena dianggap bersifat basa) pertama kali dipakai oleh Carl Friedrich Wilhelm Meissner (1819), seorang apoteker dari Halle (Jerman) untuk menyebut berbagai senyawa yang diperoleh dari ekstraksi tumbuhan yang bersifat basa (pada waktu itu sudah dikenal, misalnya, morfina, striknina, serta solanina).

Sejarah alkaloid hampir setua peradaban manusia. Manusia telah menggunakan obat-obatan yang mengandung alkaloid dalam minuman, kedokteran, dan racun selama 4000 tahun. Tidak ada usaha untuk mengisolasi komponen aktif dari ramuan obat-obatan hingga permulaan abad ke sembilan belas. Obat-obatan pertama yang diketemukan secara kimia adalah opium, getah kering Apium Papaver somniferum. Opium telah digunakan dalam obat-obatan selama berabad-abad dan sifat-sifatnya sebagai analgesik maupun narkotik telah diketahui.

Pada tahun 1803, Derosne mengisolasi alkaloid semi murni dari opium dan diberi nama narkotin. Seturner pada tahun 1805 mengadakan penelitian lebih lanjut terhadap opium dapat berhasil mengisolasi morfin.  tahun 1817-1820 di Laboratorium Pelletier dan Caventon di Fakultas Farmasi di Paris, melanjutkan penelitian di bidang kimia alkaloid yang menakjubkan. Diantara alkaloid yang diperoleh dalam waktu singkat tersebut adalah Stikhnin, Emetin, Brusin, Piperin, kaffein, Quinin, Sinkhonin, dan Kolkhisin. tahun 1826, Pelletier dan Caventon juga memperoleh Koniin suatu alkaloid yang memiliki sejarah cukup terkenal. Alkaloid tersebut tidak hanya yang bertanggung jawab atas kematian Socrates akibat dari hisapan udara yang beracun, tetapi karena struktur molekulnya yang sederhana. Koniin merupakan alkaloid pertama yang ditentukan sifat-sifatnya (1870) dan yang pertama disintesis (1886). Selama tahun 1884 telah ditemukan paling sedikit 25 alkaloid hanya dari Chinchona. Kompleksitas alkaloid merupakan penghalang elusidasi struktur molekul selama abad ke sembilan belas bahkan pada awal abad ke dua puluh. Sebagai contoh adalah Stikhnin yang ditemukan pertama kali oleh Pelletier dan Caventon pada tahun 1819 dan struktur akhirnya dapat ditentukan oleh Robinson dan kawan-kawan pada tahun 1946 setelah melakukan pekerjaan kimia yang ekstra sukar selama hampir 140 tahun.

Tahun 1939 hampir 300 alkaloida telah diisolasi dan ± 200 telah ditentukan struktur. Dalam seri Alkaloida yang diterbitkan pertama oleh Manske pada 1950 memuat lebih 1000 alkaloida.Dikenalnya teknik sistem analisis kromatografi preparatif dan instrumen canggih maka penemuan alkaloida meningkat cepat-nya. Buku terbitan 1973 mencatat 4959 alkaloida dapat diisolasi dan 3293 ditentukan strukturnya. Perkembang ilmu pengetahuan dengan penemuan berbagai macam kromatografi dan instrumen spektroskopii dengan sistem komputerisasi maka isolasi dan penentuan struktur alkaloida sudah tidak terbilang lagi.

Fungsi alkaloid bagi tumbuhan begitu jelas diketahui. Namun beberapa jenis alkaloid memberikan perlindungan terhadap beberapa jenis serangga predator. Dalam jaringan tumbuhan, alkaloid memberikan rasa pahit pada jaringan tersebut. Beberapa alkaloid juga dapat menghambat pertumbuhan jamur pada tumbuhan.

Alkaloid telah sejak lama dikenal manfaatnya dalam dunia kesehatan. Salah satu yang terkenal adalah morfin yang digunakan untuk menahan rasa sakit. Morfin dalam jumlah sedikit dapat bermanfaat bagi kesehatan terutama untuk menghilangkan rasa sakit dalam operasi. Namun morfin banyak disalahgunakan menjadi obat-obatan terlarang yang diperjual-belikan secara ilegal. Beberapa alkaloid beserta fungsinya adalah sebagai berikut.

Alkaloid biasanya diklasifikasikan menurut kesamaan sumber asal molekulnya (precursors), atau berdasarkan jalur metabolisme (metabolic pathway) yang dipakai untuk membentuk molekul itu. Kalau biosintesis dari sebuah alkaloid tidak diketahui, alkaloid digolongkan menurut nama senyawanya, termasuk nama senyawa yang tidak mengandung nitrogen (karena struktur molekulnya terdapat dalam produk akhir. sebagai contoh: alkaloid opium kadang disebut "phenanthrenes"), atau menurut nama tumbuhan atau binatang dimana senyawa itu diisolasi. Jika setelah alkaloid itu dikaji, penggolongan sebuah alkaloid dirubah menurut hasil pengkajian itu, biasanya mengambil nama amine penting-secara-biologi yang mencolok dalam proses sintesisnya.

Alkaloid terdapat pada berbagai tumbuhan (tetapi ini tidak mengecualikan senyawa yang berasal dari hewan). Asam amino, peptida, protein, nukleotid, asam nukleik, gula amino dan antibiotik biasanya tidak digolongkan sebagai alkaloid. Dengan prinsip yang sama, senyawa netral yang secara biogenetik berhubungan dengan alkaloid termasuk dalam golongan ini.

Dalam dunia medis dan kimia organik, istilah alkaloid telah lama menjadi bagian penting dan tak terpisahkan dalam penelitian yang telah dilakukan selama ini, baik untuk mencari senyawa alkaloid baru ataupun untuk penelusuran bioaktifitas. Senyawa alkaloid merupakan senyawa organik terbanyak ditemukan di alam. Hampir seluruh alkaloid berasal dari tumbuhan dan tersebar luas dalam berbagai jenis tumbuhan. Selain daun-daunan, senyawa alkaloid dapat ditemukan pada akar, biji, ranting, dan kulit kayu.

Dalam Meyer’s Conversation Lexicons tahun 1896 dinyatakan bahwa alkaloid terjadi secara karakteristik di dalam tumbuh- tumbuhan, dan sering dibedakan berdasarkan kereaktifan fisiologi yang khas. Senyawa ini terdiri atas karbon, hidrogen, dan nitrogen, sebagian besar diantaranya mengandung oksigen. Sesuai dengan namanya yang mirip dengan alkali (bersifat basa) dikarenakan adanya sepasang elektron bebas yang dimiliki oleh nitrogen sehingga dapat mendonorkan sepasang elektronnya. Kesulitan mendefinisikan alkaloid sudah berjalan bertahun-tahun. Definisi tunggal untuk alkaloid belum juga ditentukan. Trier menyatakan bahwa sebagai hasil kemajuan ilmu pengetahuan, istilah yang beragam senyawa alkaloid akhirnya harus ditinggalkan (Hesse, 1981).Garam alkaloid dan alkaloid bebas biasanya berupa senyawa padat, berbentuk kristal tidak berwarna (berberina dan serpentina berwarna kuning). Alkaloid sering kali optik aktif, dan biasanya hanya satu dari isomer optik yang dijumpai di alam, meskipun dalam beberapa kasus dikenal campuran rasemat, dan pada kasus lain satu tumbuhan mengandung satu isomer sementara tumbuhan lain mengandung enantiomernya (Padmawinata, 1995). Ada juga alkaloid yang berbentuk cair, seperti konina, nikotina, dan higrina. Sebagian besar alkaloid mempunyai rasa yang pahit. Alkaloid juga mempunyai sifat farmakologi. Sebagai contoh, morfina sebagai pereda rasa sakit, reserfina sebagai obat penenang, atrofina berfungsi sebagai antispamodia, kokain sebagai anestetik lokal, dan strisina sebagai stimulan syaraf (Ikan, 1969).

Beberapa tumbuhan penghasil alkaloid banyak dikembangbiakkan baik secara resmi untuk tujuan medis atau secara ilegal untuk mencari keutungan. Tumbuhan opium sebagai sumber dari morfin banyak ditanam di negara-negara amerika latin dan negara konflik seperti Afganistan. Opium ditanam secara ilegal untuk dipanen getah buahnya untuk diproses menjadi morfin dan beberapa jenis bahan aktif turunannya. Tembakau merupakan sumber untuk nikotin yang banyak dikembangkan dalam industri rokok, nikotin merupakan bahan aktif dalam rokok namun menimbulkan dampak negatif bagi tubuh. Kafein adalah alkaloid yang ditemukan dalam biji kopi, kafein memberikan rasa tenang pada saraf dan menghambat rasa kantuk. Kopi merupakan penghasil alkaloid yang paling banyak dikembangkan dalam pertanian secara legal di seluruh dunia.

Alkaloida sebagian besar dalam tumbuhan ber-bunga. Kelompok alkaloida tertentu dapat dihubungkan dengan Keluarga (Famili) atau Marga (Genus). Sistem Engeler tumbuhan tinggi ada 60 Bangsa (Ordo) dan ± 34 mengandung alkaloida, 4% semua Keluarga mengandung sedikitnya satu alkaloida, hanya 8,7% pada sekitar 10.000 Marga. Keluarga mengandung alkaloida: Liliaceae, Solanaceae dan Rubiaceae. Satu Keluarga beberapa Marga mengandung alkaloida dan lainnya tidak, ada Marga sama mengandung alkaloida sama juga dari Keluarga lain. Contoh : hiosiamin terdapat dalam 7 Marga yang berbeda dari Keluarga Solanaceae, sedang vindolin dan morfin terda-pat terbatas hanya beberapa jenis tumbuhan dari Marga yang sama.

Heroin atau Putau adalah adalah sejenis opioid alkaloid.. Heroin berasal dari bunga Papaver somniferum (Lihat Gambar Disamping), sejenis bunga di iklim panas dan kering. Bunga tersebut menghasilkan zat lengket yang menjadi cikal bakal dari heroin, opium, morfin dan kodein. Heroin adalah zat depresan. Obat-obatan depresan tidak langsung membuat Anda merasa tertekan. Zat-zat tersebut memperlambat pesan dari otak ke tubuh dan sebaliknya. Beberapa nama lain dari zat tersebut adalah bedak, putih.

Kokain (benzoylmethylecgonine) adalah kristalin tropane alkaloid yang diperoleh dari daun koka nama latinya adalah Erythroxylum coca. Daun koka atau Erythroxylon coca adalah jenis pokok Erythroloxylon yang terdapat di Peru,Bolivia dan Colombia di Pergunungan Andes,Amerika Serikat. Bahan ini kebanyakannya digunakan di Amerika Serikat.

Cokelat adalah makanan yang diolah dari biji kakao. Cokelat mengandung alkaloid-alkaloid seperti teobromin, fenetilamina, dan anandamida yang memiliki efek fisiologis untuk tubuh. Kandungan-kandungan ini banyak dihubungkan dengan tingkat serotonin dalam otak. Menurut ilmuwan, cokelat jika dimakan dalam jumlah normal secara teratur dapat menurunkan tekanan darah.

Tembakau mengandung senyawa alkaloid, diantaranya adalah nikotin. Nikotin termasuk dalam golongan alkaloiod yang terdapat dalam famili Solanaceae. Nikotin dalam jumlah banyak terdapat dalam tanaman tembakau, sedang dalam jumlah kecil terdapat pada tomat, kentang dan terung. Nikotin dan kokain dapat pula ditemukan pada daun tanaman kota. Kadar nikotin berkisar antara 0,6-3,0 % dari berat kering tembakau, dimana proses biosintesisnya terjadi di akar dan terakumulasi pada daun tembakau. Nikotin terjadi dari biosintesis unsur N pada akar dan terakumulasi pada daun. Fungsi nikotin adalah sebagai bahan kimia antiherbivora dan adanya kandungan neurotoxin yang sangat sensitif bagi serangga, sehingga nikotin digunakan sebagai insektisida pada masa lalu.

Kecubung adalah tumbuhan penghasil bahan obat-obatan yang telah dikenal sejak ribuan tahun,di antaranya Datura Stramonium, Datura tatura, dan Brugmansia suaviolens, namun daya khasiat masing-masing jenis kecubung, berbeda-beda. Penyalahgunaan kecubung memang sering terjadi, sehingga bukan obat yang didapat malah racun (menyebabkan pusing) yang sangat berbahaya. Hampir seluruh bagian tanaman kecubung dapat dimanfaatkan sebagai obat. Hal ini disebabkan seluruh bagiannya mengandung alkaoida atau disebut hiosamin (atropin) dan scopolamin, seperti pada tanaman Atropa belladona.Alkaloid ini bersifat racun sehingga pemakaiannya terbatas pada bagian luar. Biji kecubung mengandung hiosin dan lemak, sedangkan daunnya mengandung kalsium oksalat. Berkhasiat mengobati rematik, sembelit, asma, sakit pinggang, bengkak, encok, eksim, dan radang anak telinga.

Kopi juga termasuk ke dalam tanaman yang mengandung senyawa alkaloid. Kopi terkenal akan kandungan kafeinnya yang tinggi. Kafein kopi merupakan senyawa hasil metabolisme sekunder golongan alkaloid dari tanaman kopi dan memilik rasa yang pahit.

Penggolongan Alkaloid
Alkaloida tidak mempunyai tatanan sistematik, oleh karena itu, suatu alkaloida dinyatakan dengan nama trivial, misalnya kuinin, morfin dan strikhnin. Hampir semua nama trivial ini berakhiran –in yang mencirikan alkaloida.  Klasifikasi alkaloida dapat dilakukan berdasarkan beberapa cara, yaitu :

-Berdasarkan jenis cincin heterosiklik nitrogen yang merupakan bagian dari struktur molekul. Berdasarkan hal tersebut, maka alkaloida dapat dibedakan atas beberapa jenis sperti alkaloida pirolidin, alkaloida piperidin, alkaloida isokuinolin, alkaloida kuinolin, dan alkaloida indol.

-Berdasarkan jenis tumbuhan darimana alkaloida ditemukan. Cara ini digunakan untuk menyatakan jenis alkaloida yang pertama-tama ditemukan pada suatu jenis tumbuhan. Berdasarkan cara ini, alkaloida dapat dibedakan atas beberapa jenis yaitu aklakoida tembakau, alkaloida amaryllidaceae, alkaloida erythrine dan sebagainya. Cara ini mempunyai kelemahan, yaitu : beberapa alkaloida yang berasal dari tumbuhan tertentu dapat mempunyai struktur yang berbeda-beda.

-Berdasarkan asal-usul biogenetik. Cara ini sangat berguna untuk menjelaskan hubungan antara berbagai alkaloida yang diklasifikasikan berdasarkan berbagai jenis cincin heterosiklik. Dari biosintesa alkaloida, menunjukkan bahwa alkaloida berasal hanya dari beberapa asam amino tertentu saja. Berdasarkan hal tersebut, maka alkaloida dapat dibedakan atas tiga jenis utama, yaitu :
Alkaloida alisiklik yang berasal dari asam-asam amino ornitin dan lisin.
Alkaloida aromatik jenis fenilalanin yang berasal dari fenilalanin, tirosin dan 3,4-dihidrofenilalanin.
Alkaloida aromatik jenis indol yang berasal dari triptofan.

Alkaloid biasanya diklasifikasikan menurut kesamaan sumber asal molekulnya (precursors),didasari dengan metabolisme pathway (metabolic pathway) yang dipakai untuk membentuk molekul itu. Jika biosintesis dari sebuah alkaloid tidak diketahui, alkaloid digolongkan menurut nama senyawanya, termasuk nama senyawa yang tidak mengandung nitrogen (karena struktur molekulnya terdapat dalam produk akhir. sebagai contoh: alkaloid opium kadang disebut "phenanthrenes"), atau menurut nama tumbuhan atau binatang dimana senyawa itu diisolasi. Jika setelah alkaloid itu dikaji, penggolongan sebuah alkaloid dirubah menurut hasil pengkajian itu, biasanya mengambil nama amine penting secara biologi yang mencolok dalam proses sintesisnya.

Sistem klasifikasi yang paling banyak diterima menurut kajian Hegnauer:

Alkaloida sesungguhnya
Alkaloida merupakan senyawa yang menunjukkan aktivitas fisiologis secara luas, hampir tanpa terkecuali bersifat basa, umumnya mengandung nitrogen dalam cincin heterosiklik, diturunkan dari asam amino, biasanya terdapat dalam tanaman sebagai garam asam organik. Ada pengecualian “aturan” tersebut adalah kolkhisin dan asam aristolokhat yang bersifat bukan basa dan tidak memiliki cincin heterosiklik dan alkaloid quartener, yang bersifat agak asam daripada bersifat basa.

Hampir semua alkaloida yang ditemukan di alam mempunyai keaktifan biologis tertentu, ada yang sangat beracun tetapi ada pula yang sangat berguna dalam pengobatan. Misalnya kuinin, morfin dan stiknin adalah alkaloida yang terkenal dan mempunyai efek sifiologis dan fisikologis. Alkaloida dapat ditemukan dalam berbagai bagian tumbuhan. Alkaloida umunya ditemukan dalam kadar yang kecil dan harus dipisahkan dari campuran senyawa yang rumit yang berasal dari jaringan tumbuhan.

Protoalkaloida
Protoalkaloid merupakan amin yang relatif sederhana dimana nitrogen dan asam amino tidak terdapat dalam cincin heterosiklik. Protoalkaloida diperoleh berdasarkan biosintesis dari asam amino yang bersifat basa. Pengertian ”amin biologis” sering digunakan untuk kelompok ini. Contoh, adalah meskalin, ephedin dan N,N-dimetiltriptamin.

Pseudoalkaloida
Pseudoalkaloid tidak diturunkan dari prekursor asam amino. Senyawa biasanya bersifat basa. Ada dua seri alkaloid yang penting dalam khas ini, yaitu alkaloid steroidal (contoh: konessin) dan purin (kaffein).

Hingga kini belum ada pendefinisian tunggal dan penggolongan yang jelas dari alkaloid. Dalam bukunya, Matsjeh (2002) menerangkan beberapa klasifikasi alkaloid, diantaranya yaitu berdasarkan lokasi atom nitrogen di dalam struktur alkaloid dan berdasarkan asal mula kejadiannya (biosintesis) dan hubungannya dengan asam amino. Berdasarkan lokasi atom nitrogen di dalam struktur alkaloid, alkaloid dapat dibagi atas 5 golongan:
-Alkaloid heterosiklis.
-Alkaloid dengan nitrogen eksosiklis dan amina alifatis.
-Alkaloid putressina, spermidina, dan spermina.
-Alkaloid peptida.
-Alkaloid terpena.

Harborne dan Turner (1984) mengungkapkan bahwa tidak satupun definisi alkaloid yang memuaskan, tetapi umumnya alkaloid adalah senyawa metabolid sekunder yang bersifat basa, yang mengandung satu atau lebih atom nitrogen, biasanya dalam cincin heterosiklik, dan bersifat aktif biologis menonjol.

Struktur alkaloid beraneka ragam, dari yang sederhana sampai rumit, dari efek biologisnya yang menyegarkan tubuh sampai toksik.Satu contoh yang sederhana adalah nikotina. Nikotin dapat menyebabkan penyakit jantung, kanker paru-paru, kanker mulut, tekanan darah tinggi, dan gangguan terhadap kehamilan dan janin.

Alkaloid terdiri dari beberapa asam amino yaitu lisin dan ornitin yang menurunkan alkaloid fenilalanin, alisiklik, dan tirosin. Serta menurunkan alkaloid jenis triftopan dan isokuinolin yang menurunkan alkaloid jenis indol. Selain itu alkaloid sering ditemukan dengan bentuk amorf, cairan, hingga padatan kristal.

Alkaloid biasanya diperoleh dengan cara mengekstraksi bahan tumbuhan memakai air yang diasamkan yang melarutkan alkaloid sebagai garam, atau bahan tumbuhan dapat dibasakan dengan natrium karbonat dan sebagainya dan basa bebas diekstaksi dengan pelarut organik seperti kloroform, eter dan sebagainya. Radas untuk ekstraksi sinabung dan pemekatan khusunya digunakan untuk alkaloid yang tidak tahan panas. Beberapa alkaloid menguap seperti,nikotina dapat dimurnikan dengan cara penyulingan uap dari larutanmyang diabasakan. Larutan dalam air yang bersifat asam dan mengandung alkaloid dapat dibasakan dan alkaloid diekstaksim dengan pelarut organik , sehingga senyawa netral dan asam yang mudah larut dalam air tertinggal dalam air. Cara lain yang berguna untuk memperoleh alkaloid dari larutan asam adalah dengan penjerapan menggunakan pereaksi Lloyd. Kemudian alkaloid dielusi dengan dammar XAD-2 lalu diendapkan dengan pereaksi Mayer atau Garam Reinecke dan kemudian endapan dapat dipisahkan dengan cara kromatografi pertukaran ion. Masalah yang timbul pada beberapa kasus adalah bahwa alkaloid berada dalam bentuk terikat yang tidak dapat dibebaskan pada kondisi ekstraksi biasa. Senyawa pengkompleksnya barangkali polisakarida atau glikoprotein yang dapat melepaskan alkaloid jika diperlakukan dengan asam.

Menurut beberapa ahli, alkaloid diperkirakan berfungsi untuk pelindung tanaman dari penyakit, serangan hama, sebagai pengatur perkembangan, dan sebagai basa mineral untuk mengatur keseimbangan ion pada bagian-bagian tanaman. Alkaloid yang ditemukan dan dihasilkan oleh tanaman, termasuk dalam bagian dari kelompok metabolit sekunder atau alkaloid alami.

Alkaloid adalah senyawa organik yang terdapat di alam bersifat basa atau alkali dan sifat basa ini disebabkan karena adanya atom N (Nitrogen) dalam molekul senyawa tersebut dalam struktur lingkar heterosiklik atau aromatis, dan dalam dosis kecil dapat memberikan efek farmakologis pada manusia dan hewan.

Alkaloid biasanya tanpa warna, sering kali bersifat optis aktif, kebanyakan berbentuk kristal tapi hanya sedikit yang berupa cairan pada suhu kamar. Dewasa ini telah ribuan senyawa alkaloid yang ditemukan dan dengan berbagai variasi struktur yang unik, mulai dari yang paling sederhana sampai yang paling sulit. Reaksi utama yang mendasari biosintesis senyawa alkaloid adalah reaksi mannich antara suatu aldehida dan suatu amina primer dan sekunder, dan suatu senyawa enol atau fenol. Biosintesis alkaloid juga melibatkan reaksi rangkap oksidatif fenol dan metilasi. Jalur poliketida dan jalur mevalonat juga ditemukan dalam biosintesis alkaloid.



*Tombol-tombol diatas mengandung iklan. Untuk menuju artikel yang diinginkan silahkan tunggu 5 detik hingga muncul tombol "skip ad" kemudian klik tombolnya, jika tidak muncul tombol "skip ad" harap refresh halaman tersebut (dimohon keikhlasannya demi eksistensi website ini). Iklan-iklan yang muncul bukanlah virus, Apabila terbuka jendela iklan yang baru (POP UP) silahkan tutup halaman tersebut (tekan tombol kembali untuk pengguna android). Jika tombol tidak bisa diklik silahkan refresh halaman ini.

pasang iklan disini




loading...