Dalam kehidupan sehari-hari, tumbuhan memiliki pertahanan yang
melindungi tumbuhan tersebut dari pemangsa yang mengacam kehidupan tumbuhan
tersebut. Banyak sistem pertahanan yang dimiliki oleh suatu tumbuhan,baik
menggunakan sistem mekanis maupun menggunakan zat kimia. Zat kimia yang menjadi
salah satu pertahanan yang dimiliki tumbuhan adalah metabolit sekunder. Metabolit
sekunder merupakan hasil metabolisme yang dikeluarkan tanaman. Senyawa
metabolit sekunder ini dihasilkan oleh tumbuhan.
Metabolisme
sekunder adalah senyawa metabolityang tidak
esensial bagi pertumbuhan organisme dan ditemukan dalam bentuk yang unik
atau berbeda- beda antara spesies yang satu dan lainnya. Setiap organisme
biasanyamenghasilkan senyawa metabolit sekunder yang berbeda-beda,
bahkanmungkin 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 darikondisi 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. Dari hal
ini, maka dibuat makalah mengenai metabolism tanaman untuk memperdalam
pengetahuan mengenai metabolism tersebut.
Metabolisme merupakan modifikasi
senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel. Metabolisme mencakup
sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks.
Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, yang
dikenal pula sebagai jalur metabolisme. Metabolit sekunder merupakan
senyawa metabolit yang tidak esensial bagi pertumbuhan organisme dan
ditemukan dalam bentuk yang unik atau berbeda-beda antara spesies yang satu dan
lainnya. Metabolit sekunder adalah berbagai macam reaksi yang produknya
tidak secara langsung terlibat dalam pertumbuhan normal. Metabolisme
adalah segala proses resksi kimia yang terjadi di dalam mahluk hidup
mulai mulai dari mahluk bersel satu yang sangat sederhana seperti bakteri,
protozoa, jamur, tumbuhan, hewan, sampai kepada manusia, mahluk yang susunan
tubuhnya sangat kompleks. Di dalam proses ini mahluk hidup mendapat, mengubah,
dan memakai senyawa kimia dari sekitarnya untuk mempertahankan kelangsungan
hidupnya.(Wirahadikusumah M. 1985)
Beberapa
Karakteristik Metabolism Sekunder, Antara Lain:
— Cenderung dihasilkan pada akhir fase pertumbuhan
pada media batch culture atau
— pada pertumbuhan yang substratnya dibatasi pada media continuous
culture.
— Diproduksi dari bahan metabolit intermediet tetapi dengan
bantuan enzim-enzim khusus yang dikode oleh gen tertentu.
— Tidak bersifat esensial untuk pertumbuhan atau metabolisme
normal.
— Spesifik untuk genus, spesies bahkan strain tertentu.
Klasifikasi Senyawa Metabolisme Sekunder
Senyawa
metabolit sekunder diklasifikasikan menjadi 3 kelompok utama,yaitu:
1. Terpenoid (Sebagian besar senyawa terpenoid mengandung karbon danhidrogen
serta disintesis melalui jalur metabolismeasam mevalonat).Contohnya monoterpena, seskuiterepena, diterpena, triterpena, dan
polimer terpena.
2. Fenolik (Senyawa ini terbuat dari gula sederhana dan memiliki cincin benzena, hidrogen,danoksigendalam struktur kimianya). Contohnya asam fenolat, kumarina, lignin,
flavonoid, dan tanin.
3.Senyawa yang mengandung nitrogen. Contohnya alkaloid dan glukosinolat.
A.Golongan Fenolat/Fenol
Senyawa golongan fenol adalah
golongan senyawa dengan struktur aromatik dengan mengandung gugus OH pada
rantai aromatik. Jadi pada fenolgugus OH langsung terikat pada inti benzene.
B.Golongan Flafonoid
Flavonoid adalah senyawa polifenol
yang banyak terdapat di alam. Flavonoid merupakan golongan senyawa
bahan alam dari senyawa fenolik yang banyak merupakan sebagai pigmen
tumbuhan. Flavonoid terdapat pada grup-grup dari unsur-unsur polifenol
yang terdapat pada kebanyakantumbuhan, biji, kulit buah atau kulit, kulit kayu,
dan bunga. Sejumlah besar tumbuhan obat mengandung flavonoid.
C.Golongan Saponin
Saponin adalah suatu glikosida yang
mungkin ada pada banyak macamtanaman. Saponin ada pada seluruh tanaman dengan
konsentrasi tinggi pada bagian-bagian tertentu, dan dipengaruhi oleh
varietas tanaman dan tahap pertumbuhan. Fungsi dalam tumbuh-tumbuhan tidak
diketahui, mungkin sebagai bentuk penyimpanan karbohit metabolisme
tumbuh-tumbuhan.
Kemungkinan lain adalah sebagai pelindung terhadap
serangan serangga. Sifat-sifat saponin adalah
sebagai berikut:
1.Mempunyai rasa pahit
2.Dalam larutan air membentuk busa yang stabil
3.Menghemolisa eritrosit
4.racun kuat untuk ikan dan amfibi
5.Membentuk persenyawaan dengan kolestrol dan hidroksisteroid
lainnya
6.Sulit untuk dimurnikan dan diidentifikasi
7.Berat molekul relatif tinggi, dan analisis hanya menghasilkan
formulaempiris yang mendekati.
D.Golongan Minyak Atsiri
Minyak atsiri, atau dikenal juga
sebagai minyak eterik (aetheric oil ),minyak esensial (essential
oil ), minyak terbang (volatile oil ), serta minyak aromatik (
aromatic oil ), adalah kelompok besar minyak nabatiyang berwujudcairan kental pada suhu ruang namun mudah menguap
sehingga memberikanaroma yang khas. Minyak atsiri merupakan bahan dasar dari
wangi-wangian atau minyak gosok (untuk pengobatan) alami. Di dalam perdagangan,
hasil sulingan(destilasi) minyak atsiri dikenal sebagai bibit minyak wangi.
Para ahli biologi menganggap minyak atsiri sebagai metabolit sekunder yang biasanya berperan sebagai alat pertahanan diri agar
tidak dimakan oleh hewan(hama) ataupun sebagai agensia untuk bersaing dengan tumbuhanlain (lihatalelopati) dalam mempertahankan ruang hidup.
E.Golongan Steroid
Steroid terdiri atas beberapa kelompok senyawa
dan penegelompokan ini didasarkan pada efek fisiologis yang diberikan oleh
masing-masing senyawa.Kelompok-kelompok itu adalah sterol, asam- asam empedu,
hormon seks,hormon adrenokortikoid, aglikon kardiak dan sapogenin.
F.Golongan Alkoloid
Alkaloid adalah suatu golongan
senyawa organik yang terbanyak ditemukan dialam. Hampir seluruh senyawa
alkaloida berasal dari tumbuh-tumbuhan dan tersebar luas dalam berbagai jenis
tumbuhan. Semua alkaloida mengandung paling sedikit satu atom
nitrogen yang biasanya bersifat basa dandalam sebagian besar atom nitrogen ini
merupakan bagian dari cincinheterosiklik.Hampir semua alkaloida yang ditemukan
dialam mempunyai keaktifan biologis tertentu, ada yang sangat beracun
tetapi ada pula yang sangat bergunadalam pengobatan. Misalnya kuinin, morfin
dan stiknin adalah alkaloida yangterkenal dan mempunyai efek sifiologis dan
psikologis. Alakaloida dapatditemukan dalam berbagai bagian tumbuhan seperti
biji, daun, ranting dan kulit batang. Alakloida umumnya ditemukan dalam
kadar yang kecil dan harusdipisahkan dari campuran senyawa yang rumit yang
berasal dari jaringantumbuhan.Alkaloida tidak mempunyai tatanam sistematik,
oleh karena itu, suatualkaloida dinyatakan dengan nama trivial, misalnya
kuinin, morfin dan stiknin.Hampir semua nama trivial ini berakhiran –in yang
mencirikan alkaloida.Beberapa contoh senyawa alkaloida
G.Golongan Tanin
Tanin merupakan suatu substansi yang
banyak dan tersebar, sehinggasering ditemukan dalam tanaman. Tanin diketahui
mempunyai beberapakhasiat, yaitu sebagai astringen, anti diare, anti bakteri
dan antioksidan. Istilahtanin sendiri berasal dari bahasa Perancis, yaitu
“tanning”. Pada mulanyasenyawa tannin lebih dikenal sebagai “tanning substance”
dalam proses penyamakan kulit hewan untuk dibuat sebagai
kerajinan tangan. Pada umumnya tanin merupakan
senyawa polifenol yang memiliki beratmolekul (BM) yang cukup tinggi (lebih dari
1000) dan dapat membentuk kompleks dengan protein. Berdasarkan
strukturnya, tanin diklasifikasikanmenjadi dua kelas yaitu tanin terhidrolisis
dan tanin terkondensasi.
1.Tanin Terhidrolisis
Tanin terhidrolisis biasanya
berikatan dengan karbohidrat yang dapatmembentuk jembatan oksigen, sehingga
dapat dihidrolisis denganmenggunakan asam sulfat atau asam klorida. Gallotanin
merupakan salahsatu contoh tanin terhidrolisis, di mana gallotanin ini
merupakan senyawa berupa gabungan dari karbohidrat dan asam galat.
2.Tanin Terkondensasi
Tanin terkondensasi biasanya tidak
dapat dihidrolisis, melainkan terkondensasi di mana menghasilkan
asam klorida.
Klasifikasi Tanin berdasarkan warna dari garam ferri (FeCl) dapat
digolongkan menjadi dua, yaitu:
a)
.Katekol
Berwarna hijau dengan 2 gugus fenol. Misalnya : Flobatanin danPirokatekol.
Memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
Apabila dipanaskan akan menghasilkan katekol
Apabila didihkan dengan HCl akan menghasilkan flobapin yang
berwarna merah.
Apabila ditambahkan FeCl3 akan berwarna hijau.
Apabila ditambahkan larutan Br akan terbentuk endapan.Contoh
Katekol : Asam kirotamat (pada kina) dan asam katekotanat (padagambir).
b)
Pirogalatanin
(pirogalol) Berwarna biru dengan FeCl3 dengan 3 gugus
fenol. Memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
Apabila dipanaskan akan terurai menjadi pirogalol.
Apabila dididihkan dengan HCl akan dihasilkan Asam gallat dan
Asamellag.
Apabila ditambahkan dengan FeCl3akan berwarna biru.
Apabila ditambahkan brom tidak akan terbentuk endapan.Contoh
Pirogalatanin : Gallotanin (pada gallae) dan Ellagitanin (pada Granati
cortex)
Sifat-sifat Tanin
Untuk membedakan tanin dengan
senyawa metabolit sekunder lainnya,dapat dilihat dari sifat-sifat dari tanin
itu sendiri. Sifat-sifat tanin, antara lain
1.Sifat Fisika.Sifat fisika dari tanin adalah sebagai
berikut :
Apabila dilarutkan ke dalam air, tanin akan membentuk koloid dan
akanmemiliki rasa asam dan sepat.
Apabila dicampur dengan alkaloid dan glatin, maka akan
terbentuk endapan.
Tanin tidak dapat mengkristal.
Tanin dapat mengendapkan protein dari larutannya dan
bersenyawadengan protein tersebut sehingga tidak dipengaruhi oleh enzim
protiolitik.
2.Sifat Kimia Sifat kimia dari tanin adalah sebagai berikut :
Tanin merupakan senyawa kompleks
yang memiliki bentuk campuran polifenol yang Sulit untuk dipisahkan
sehingga sulit membetuk kristal.Tanin dapat diidentifikasi dengan
menggunakan kromotografi Senyawa
H.Golongan Kumarin
Kumarin merupakan senyawaatsiriyang terbentuk terutama dari turunanglukosanonatsiri saat penuaan atau pelukaan. Hal ini penting terutama
adatumbuhanalfalfadansemanggimanis di mana kumarin menyebabkan timbulnya aroma yang khas sesaat
setelah kedua tumbuhan itu dibabat. Para peneliti telah mengembangkan
aglur semanggi tertentu yang mengandungsedikit kumarin dan strain lainnya yang
mengandung kumarin dalam bentuk terikat. Semua galur itu secara ekonomi
sangat penting karena kumarin bebasdapat berubah menjadi produk yang beracun,
dikumarol, jika semanggi rusak selama penyimpanan. Dikumaroladalah senyawa antipenggumpalan yang menyebabkan penyakit semanggi
manis (penyakit perdarahan) pada hewanruminansia(pemamah biak seperti sapi) yang memakan tumbuhan yangmengandung
dikumarol.Kumarin merupakan metabolit turunan sikimat yang terbentuk
ketikafenil alanin dideaminasi dan dihiroksilasi menjadi asam
trans-hidroksisinamat.Ikatan rangkap asam ini segera dikonversi menjadi bentuk
cis melaluiisomerisasi yang dikatalisasi oleh cahaya, menghasilkan pembentukan
senyawayang mempunyai gugus fenol dan asam yang berdekatan. Gugus-gugus
inikemudian bereaksi secara intramolekuler untuk membentuk lakton dan
intikumarin basa, dicirikan oleh senyawa kumarin itu sendiri, berperan dalam
memberikan aroma jerami yang segar. Kebanyakan senyawa kumarindioksigenasi pada
posisi C, yang dihasilkan dari hidroksilasi para asam sinamatuntuk membentuk
asam kumarat, namun sebelumnya mengalami hidroksilasiorto, isomerisasi dan
pembentukan lakton.Penyebaran kumarin terbatas didunia tanaman dan pernah
digunakanuntuk menggolongkan tanaman menurut keberadaan senyawa
ini(kemotaksonomi). Kumarin umumnya ditemukan pada family Apiaceae,Rutaceae, Asperaceae,
dan Fabaceae.Beberapa kumarin merupakan senyawa fitoaleksin dan disintesis
secarade novo oleh tanaman setelah diinfeksi oleh bakteri atau fungi.
Fungsi
Masing-Masing Metabolit Sekunder
Senyawa-senyawa kimia hasil metabolit sekunder tumbuhan diantaranya
adalah:
1. Alkaloid
Adalah sebuah golongan senyawan basa
bernitrogen yang kebanyakan heterosiklik dan terdapat di tumbuhan. Alkaloid
biasanya diklasifikasikan menurut kesamaan sumber asal molekulnya
(precursors),didasari dengan metabolisme pathway (metabolic pathway) yang
dipakai untuk membentuk molekul itu. Alkaloid bersifat detoksifikasi, bekerja
menetralkan racun dalam tubuh.
2. Saponin
Adalah jenis glikosida yang banyak
ditemukan dalam tumbuhan. Saponin memiliki karakteristik berupa buih. Sehingga
ketika direaksikan dengan air dan dikocok maka akan terbentuk buih yang dapat
bertahan lama. Saponin mudah larut dalam air dan tidak larut dalam eter.
Saponin memiliki rasa pahit dan menyebabkan bersin serta iritasi pada selaput
lendir. Jika digunakan dengan benar saponin dapat bermanfaat sebagai
sumber anti bakteri dan anti virus, meningkatkan sistem kekebalan tubuh,
meningkatkan vitalitas, mengurangi kadar gula dalam darah, dan mengurangi
penggumpalan darah.
3. Flavonoid
Adalah suatu kelompok senyawa fenol
yang terbesar yang ditemukan di alam. Senyawa-senyawa ini merupakan zat warna
merah, ungu, dan biru. Dan sebagai zat warna kuning yang ditemukan dalam
tumbuh-tumbuhan. Flavonoid berfungsi untuk melancarkan peredaran darah ke
seluruh tubuh dan mencegah terjadinya penyumbatan pada pembuluh
darah, mengurangi kandungan kolesterol serta mengurangi penumbunan lemak
pada dinding pembuluh darah, mengurangi kadar risiko penyakit jantung koroner,
mengandung antiinflamasi (antiradang), berfungsi sebagai anti-oksidan, membantu
mengurangi rasa sakit jika terjadi pendarahan atau pembengkakan.
Pada tanaman kedelai terkandung
suatu senyawa yang merupakan senyawa metabolit sekunder, yaitu senyawa
isoflavon atau flavonoid. Kandungan isoflavon pada kedelai berkisar 2–4 mg/g
kedelai. Senyawa isoflavon ini pada umumnya berupa senyawa kompleks atau
konjugasi dengan senyawa gula melalui ikatan glukosida. Jenis senyawa isoflavon
ini terutama adalah genistin, daidzin, dan glisitin. Bentuk senyawa demikian
ini mempunyai aktivitas fisiologis kecil.
Senyawa ini terdistribusi secara
luas pada bagian-bagian tanaman, baik pada akar, batang, daun, maupun buah,
sehingga senyawa ini secara tidak disadari juga terikut dalam menu makanan
sehari-hari. Bahkan, karena sedemikian luas distribusinya dalam tanaman maka
dikatakan bahwa hampir tidak normal apabila suatu menu makanan tanpa mengandung
senyawa flavonoida/isoflavon ini. Hal tersebut menunjukkan bahwa senyawa
flavonoida tidak membahayakan bagi tubuh dan bahkan sebaliknya dapat memberikan
manfaat pada kesehatan.
Selama proses pengolahan, baik
melalui proses fermentasi maupun proses non-fermentasi, senyawa isoflavon dapat
mengalami transformasi, terutama melalui proses hidrolisa sehingga dapat
diperoleh senyawa isoflavon bebas yang disebut aglikon yang lebih tinggi
aktivitasnya. Senyawa aglikon tersebut adalah genistein, glisitein, dan
daidzein.
Bentuk-bentuk produk olahan makanan
tersebut sekaligus merupakan sumber isoflavon potensial untuk menunjang
kesehatan tubuh kita. Berdasarkan hal tersebut maka mengkonsumsi kedelai dalam
bentuk produk olahan terfermentasi lebih dianjurkan.
4. Polifenol
Adalah kelompok zat kimia yang ditemukan pada tumbuhan. Zat ini memiliki tanda khas yakni memiliki banyak gugus fenol dalam molekulnya. Polifenol berperan dalam memberi warna pada suatu tumbuhan seperti warna daun saat musim gugur. Pada beberapa penelitian disebutkan bahwa kelompok polifenol memiliki peran sebagai antioksidan yang baik untuk kesehatan. Antioksidan polifenol dapat mengurangi risiko penyakit jantung dan pembuluh darah serta kanker. Terdapat penelitian yang menyimpulkan polifenol dapat mengurangi
Beberapa Fungsi Metabolit Sekunder Yaitu Sebagai Berikut :
1. Proteksi terhadap serangan
mikroba
2. Proteksi terhadap
serangan/gangguan herbivora
3. Proteksi terhadap gangguan
lingkungan
4. Agen
alelopati, menghambat pertumbuhan tanaman di sekitarnya (kompetisi)
5.
Menarik serangga pollinator dan hewan herbivora untuk membantu penyebaran
biji seperti pigmen, minyak wangi dan biji seringkali terlindungi oleh adanya
toksin.
Sangat keren
ReplyDelete