MID KOBAL

1. Jelaskan bagaimana hubungan struktur dan kereaktifan beberapa senyawa yang anda kenal terhadap suatu penyakit tertentu?
2. uraikanlah dan berikan contoh dimana letak peran penting suatu metabolit sekunder dalam suatu tumbuhan?
3. bagaimana idenya suatu senyawa dapat diisolasi dan purifikasi?
4. bagaimana idenya suatu senyawa dahan alam dapat diketahui alur biosintesisnya?


JAWAB:

1.      1.  Hubungan  struktur dan kereaktifan  senyawa terhadap  suatu penyakit  yaitu  dapat kita lihat pada buah pare.   Buah pare ini telah lama dipakai sebagai obat di Cina sejak tahun 1578. Selain secara tradisional sebagai tonikum, obat batuk, obat antimalaria, penambah nafsu makan dan penyembuh luka, ratusan riset telah dilakukan diberbagai negara untuk mengetahui efek buah pahit ini terhadap kadar gula darah. Hasil riset yang telah dilakukan di berbagai negara tersebut ternyata mempertegas khasiat buah pare sebagai antidiabetes. Buah pare yang belum masak banyak mengandung saponin, flavonoid dan polifenol (antioksidan kuat) serta glikosida kukurbitasin, momordisin dan karantin. Pada hewan coba, dapat diketahui bahwa efek pare dalam menurunkan kadar gula darah adalah dengan cara mencegah usus menyerap gula yang dimakan. Selain itu pare juga diduga mempunyai senyawa yang mirip sulfonylurea (obat antidiabetes yang palin tua dan banyak dipakai). Obat jenis ini menstimulir sel beta pancreas tubuh untuk memproduksi insulin lebih banyak. Efek pare dalam menurunkan gula darah pada kelinci diperkirakan juga serupa dengan mekanisme insulin. 

   

1.       2. Peran penting suatu metabolit sekunder dalam suatu tumbuhan yaitu pada dasarnya , Metabolit sekunder adalah senyawa metabolit yang tidak esensial bagi pertumbuhan organisme dan ditemukan dalam bentuk yang unik atau berbeda-beda antara spesies yang satu dan lainnya. Setiap organisme biasanya menghasilkan senyawa metabolit sekunder yang berbeda-beda, bahkan mungkin satu jenis senyawa metabolit sekunder hanya ditemukan pada satu spesies dalam suatu kingdom. Senyawa ini juga tidak selalu dihasilkan, tetapi hanya pada saat dibutuhkan saja atau pada fase-fase tertentu. Fungsi metabolit sekunder adalah untuk mempertahankan diri dari kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, misalnya untuk mengatasi hama dan penyakit, menarik polinator, dan sebagai molekul sinyal. Singkatnya, metabolit sekunder digunakan organisme untuk berinteraksi dengan lingkungannya .

Senyawa metabolit sekunder diklasifikasikan menjadi 3 kelompok utama, yaitu:

• 1. Terpenoid (Sebagian besar senyawa terpenoid mengandung karbon dan hidrogen serta disintesis melalui jalur metabolisme asam mevalonat.) Contohnya monoterpena, seskuiterepena, diterpena, triterpena, dan polimer terpena.
• 2. Fenolik (Senyawa ini terbuat dari gula sederhana dan memiliki cincin benzena, hidrogen, dan oksigen dalam struktur kimianya.) Contohnya asam fenolat, kumarina, lignin, flavonoid, dan tanin.
• 3. Senyawa yang mengandung nitrogen.^] Contohnya alkaloid dan glukosinolat.

Dan Sebagian besar tanaman penghasil senyawa metabolit sekunder memanfaatkan senyawa tersebut untuk mempertahankan diri dan berkompetisi dengan makhluk hidup lain di sekitarnya.

 

      Gambar:

   Resin pinus mengandung metabolit sekunder dan dapat digunakan dalam produksi pernis dan parfum.

  

3.       Idenya suatu senyawa dapat diisolasi dan purifikasi yaitu  sebelum melakukan isolasi terhadap suatu senyawa kimia yang diinginkan dalam suatu tumbuhan maka perlu maka dilakukan identifikasi pendahuluan kandungan senyawa metabolit sekunder yang ada pada masing-masing tumbuhan, sehingga dapat diketahui kandungan senyawa yang ada secara kualitatif dan mungkin juga secara kuantitatif golongan senyawa yang dikandung oleh tumbuhan tersebut. Untuk keperluan tersebut maka diperlukan metode persiapan sampel dan metode identifikasi pendahuluan dari senyawa metabolit sekunder itu. Setelah itu kita harus tahu struktur molekul dari senyaw yang akan di isolasi supaya tepat dalam menentukan eluen atau pelarut. Selanjutnya  kita dapat menentukan metode isolasi apa yang tepat terhadap senyawa itu. Biasanya supaya senyawa itu dapat diisolai, dia harus diekstrak terhadap pelarut tertentu sesuai dengan sifat kimianya yang telah diketahui.

4.       Idenya suatu senyawa bahan alam dapat diketahui alur biosintesisnya yaitu yang pertama kita harus tahu terlebih dahulu struktur molekulnya.  Setelah itu kita identifikasi struktur tersebut , ikatan-ikatan apa saja yang terdapat pada struktur itu.  Atau biasanya dengan cara untuk mengetahui jalur biosintesis adalah dapat melakukan derivatisasi. Setelah kita mengetahui jalur biosintesisnya , dan ternyata jalur biosintesisnya bercabang- cabang maka kita dapat melakukan blocking pada salah satu cabang.

Cara untuk mengetahui jalur biosintesis pada kultur jaringan adalah :
1. Dengan analisis senyawa kompleks sehingga dapat diketahui building block penyusunnya yang dapat mengarahkan kita kepada senyawa asal dan jalur biosintesisnya.
        a. Pendekatan klasik dengan mengidentifikasi jalur biosintesis tiap individu
        b. Isolasi enzim
        c. Mengkloning gen pengkode
2. Pelabelan dengan radioisotop
3. Mencari database mengenai jalur biosintesis suatu metabolit yang telah diteliti.

Keuntungan:
1. Tidak ada step tambahan untuk perlakuan kultur
2. Pelaksanaan relative mudah
3. Predictable
Saat penambahan prazat sudah dapat dipastikan dapat meningkatkan metabolit sekunder meskipun sedikit, kadar prazat yang berlebihan (melebihi kadar optimum) dapat meracuni sel terutama prazat yang bersifat toksik bagi sel

Kerugian:
1. Membutuhkan pengetahuan yang lebih, terutama tentang jalur biosintesis untuk pembentukkan metabolit sekunder yang dituju
2. Terjadi kesalahan penambahan substrat.

3.