KIMIA BAHAN ALAM ALKALOID

Biogenetik Alkaloid pada Makhluk Hidup

 

Dari segi biogenetik, alkaloid diketahui berasal dari sejumlah kecil asam amino yaitu ornitin dan lisin yang menurunkan alkaloid alisiklik, fenilalanin dan tirosin yang menurunkan alkaloid jenis isokuinolin, dan triptofan yang menurunkan alkaloid indol, Reaksi utama yang mendasar biosintesis senyawa alkaloid adalah Reaksi Mannich antara suatu aldehida dan suatu amin primer dan sekunder, dan sutu enol atau fenol. Biosintesis alkaloid juga melibatkan reaksi rangkap oksidatif fenol dan metilasi.

Pada pembahan sebelumnya kita sudah mempelajari mengenai keunikan dan keragaman Alkaloid, sehingga dipaper ini tidak lagi saya tampilkan.

Alkaloid biasanya dikelompokkan berdasarkan bentuk cincin heterosiklik nitrogen yang terdapat di dalamnya (Gambar 5), sebagai contoh pirolidin, piperidin, quinolin, isoquinolin, indol (Syamsul, 1986: 48). Atom nitrogen pada alkaloid berasal dari asam amino, dan pada umumnya struktur kerangka karbon pada asam amino prekusor akan bertahan ketika dalam bentuk alkaloid. Prekusor asam amino yang berhubungan dengan biosintesis alkaloid antara lain adalah ornitin, lisin, asam nikotinoat, tirosin, triptopan, asam antranilat, dan histidin (Dewick, 2009: 311).

Pada dasarnya metabolit sekunder yang terdapat pada bahan alam merupakan hasil metabolit primer yang mengalami reaksi yang spesifik sehingga menghasilkan senyawa-senyawa tertentu. Berikut ini adalah bagan yang menunjukkan hunbungan antara metabolit primer dengan metabolit sekunder :

 

                      Asam amino merupakan senyawa organik yang sangat penting, senyawa ini terdiri dari amino (NH2) dan karboksil (COOH). Ada 20 jenis asam amino esensial yang merulakan standar atau yang dikenal sebagai alfa asam amino alanin, arginin, asparagin, asam aspartat, sistein, asam glutamat , glutamin, glisin, histidine, isoleusin, leusin, lysin, metionin, fenilalanine, prolin, serine, treonine, triptopan, tirosine, and valin(4). Dari 20 jenis asam amino yang disebutkan diatas, selain tirosin yang juga merupakan pencetus terbentuknya alkaloid adalah histidin, lisin dan triptopan. Berikut adalah rumus struktur masing-masing asam amino yang dimaksud.

 

            Pada reaksi selanjutnya ke empat asam-asam amino di atas akan membentuk golongan alkaloid yang berbeda, akan tetapi melalui prinsip dasar reaksi yang sama. Biosintesis alkaloid mula-mula didasarkan pada hasil analisa terhadap ciri struktur tertentu yeng sama-sama terdapat dalam berbagai molekul alkaloid. Alkaloid aromatik mempunyai satu unit struktur yaitu ß-ariletilamina. Alkaloid-alkaloid tertentu dari jenis 1- benzilisokuinolin seperti laudonosin mengandung dua unit ß-ariletilamina yang saling berkondensasi’ Kondensasi antara dua unit ß-ariletilamina tidak lain adalah reaksi kondensasi Mannich. Dengan reaksi sebagai berikut :

(CH3)2NH + HCHO + CH3COCH3 → (CH3)2NCH2CH2COCH3 + H2O

Dalam biosintesa higrin, pertama terjadi oksidasi pada gugus amina yang diikuti oleh reaksi Mannich yang menghasilkan tropinon, selanjutnya terjadi reaksi reduksi dan esterifikasi menghasilkan hiosiamin.

Permasalahan

1. Berdasarkan yang anda ketahui apakah kaitan asam amino dalam proses pembentukan alkaloid?

2. Sebagaimana pemaparan  materi diatas dapatkah anda menyebutkan bagaimana proses dalam biosintesa higrin?

3. Secara teori apa yang anda ketahui hubungan dari metbolit primer dan metabolit sekunder?