senyawa bahan alam

Kimia Bahan Alam
Sebenarnya pengertian dari senyawa bahan alam sendiri adalah hasil metabolisme suatu organisme hidup (tumbuhan, hewan, sel) berupa metabolit primer dan sekunder. Sedangkan pengertian dari kimia bahan alam merupakan salah satu cabang ilmu kimia yang membahas tentang senyawa-senyawa kimia yang terdapat dalam bahan alam baik dari tanaman atau hewan. Sebenarnya senyawa kimia yang biasa kita jumpai seperti karbohidrat, lipid, vitamin dan asam nukleat termasuk dalam bahan alam, namun ahli kimia memberikan arti yang lebih sempit tentang istilah bahan alam yakni senyawa kimia yang berkaitan dengan metabolit sekunder saja seperti alkaloid, terpenoid, golongan fenol, feromon dan sebagainya.

Senyawa-senyawa metabolit sekunder itu, meskipun tidak sangat penting bagi eksistensi suatu individu, tetapi sering berperan bagi kelangsungan hidup suatu spesies dalam perjuangan menghadapi spesies-spesies lain. Sebagai contoh pada tumbuhan, senyawa metabolit sekunder biasa digunakan sebagai senjata penangkal serangan hama dan penyakit. Sedangkan pada hewan, senyawa metabolit sekunder seperti feromon digunakan sebagai zat penarik sex. Sejauh ini telah diketahui bahwa tumbuhan memproduksi senyawa metabolit sekunder lebih banyak dibandingkan hewan.

1. Isolasi, penentuan struktur, sintesis dan biosintesis senyawa organik bahan alam.
2. Sifat dan fungsi biologis senyawa alam meliputi aspek farmakologi dan biokimia.
3. Minyak atsiri dan rempah-rempah.
4. Pengembangan metode analisis dan aplikasinya pada bahan alam.
5. Bioteknologi termasuk kultur jaringan atau sel dalam produksi senyawa alam, rekayasa DNA, serta teknologi tumbuhan obat dan rempah.
6. Pengunaan bahan alam dalam media pembelajaran.

Peranan Senyawa Bahan Alam
Peranan senyawa bahan alam bagi manusia tidak terlepas dari tinjauan sejarah kajian riset kimia bahan alam itu sendiri, yang telah sejak lama dilakukan oleh manusia. Karl Wilhelm Schele (1742-1786) merupakan ahli kimia pertama yang berhasil melakukan pemisahan (isolasi) senyawa kimia dari bahan alam seperti gliserol, asam-asam oksalat, laktat, tartarat dan sitrat. Selanjutnya diikuti Frederich W. Serturner (1783-1841) yang memisahkan morfina dari opium dan Pelletier serta caventon yang berhasil memisahkan strihina, brusina, kuinin, sinkonina, dan kafein lima belas tahun kemudian. Untuk pemisahan beribu-ribu senyawa kimia yang lain dari bahan alam segera menyusul dan terus berjalan sampai sekarang.

Senyawa-senyawa metabolit sekunder yang telah berhasil diisolasi, oleh manusia selanjutnya didayagunakan sebagai bahan obat seperti morfin sebagai obat nyeri, kuinin sebagai obat malaria, reserpin sebagai obat penyakit tekanan darah tinggi dan vinkristin serta vinblastin sebagai obat kanker. Selain sebagai bahan obat, senyawa metabolit sekunder juga didayagunakan oleh manusia untuk menunjang kepentingan industri seperti industri kosmetik dan industri pembuatan pestisida dan insektisida. Untuk di Indonesia, pemanfaatan senyawa bahan alam yang ditemukan para peneliti Indonesia sebagai bahan baku obat antara lain Itebein sebagai anti tumor, Artoindonesianin sebagai anti malaria, Diptoindonesin, Indonesiol serta banyak lagi.  Komponen senyawa kimia utama dari kedua kelompok tersebut sebagian dapat dilihat pada tabel berikut :

No	Tumbuhan/pohon	Bagian tanaman	Minyak atsiri	Komponen Utama
1.	Pohon Cengkeh	Bunga/daun	Minyak Cengkeh	Eugenol
2.	Tanaman Sereh	Daun	Minyak Sereh	Sitronelal, sitronelol, geraniol
3.	Pohon Pinus	Kulit/batang/getah	Minyak Terpentin	Terpentin α-pinen
4.	Tanaman nilam	Daun	Minyak Nilam	Patchouli alkohol
5.	Pohon Kenanga	Bunga	Minyak Kenanga	Ester
6.	Tanaman Adas	Biji	Minyak Adas	Anetol, estragol, fenson

Alkaloid : Senyawa Organik Terbanyak di Alam

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. Secara organoleptik, daun-daunan yang berasa sepat dan pahit, biasanya teridentifikasi mengandung alkaloid. Selain daun-daunan, senyawa alkaloid dapat ditemukan pada akar, biji, ranting, dan kulit kayu.Berdasarkan literatur, diketahui bahwa hampir semua alkaloid di alam mempunyai keaktifan biologis dan memberikan efek fisiologis tertentu pada mahluk hidup. Sehingga tidaklah mengherankan jika manusia dari dulu sampai sekarang selalu mencari obat-obatan dari berbagai ekstrak tumbuhan. Fungsi alkaloid sendiri dalam tumbuhan sejauh ini belum diketahui secara pasti, beberapa ahli pernah mengungkapkan bahwa alkaloid diperkirakan sebagai pelindung tumbuhan dari serangan hama dan penyakit, pengatur tumbuh, atau sebagai basa mineral untuk mempertahankan keseimbangan ion.
Alkaloid secara umum mengandung paling sedikit satu buah atom nitrogen yang bersifat basa dan merupakan bagian dari cincin heterosiklik. Kebanyakan alkaloid berbentuk padatan kristal dengan titik lebur tertentu atau mempunyai kisaran dekomposisi. Alkaloid dapat juga berbentuk amorf atau cairan. Dewasa ini telah ribuan senyawa alkaloid yang ditemukan dan dengan berbagai variasi struktur yang unik, mulai dari yang paling sederhana sampai yang paling sulit.
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 triftopan yang menurunkan alkaloid indol. 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.
Berikut adalah beberapa contoh senyawa alkaloid yang telah umum dikenal dalam bidang farmakologi :

Senyawa Alkaloid (Nama Trivial)	Aktivitas Biologi
Nikotin	Stimulan pada syaraf otonom
Morfin	Analgesik
Kodein	Analgesik, obat batuk
Atropin	Obat tetes mata
Skopolamin	Sedatif menjelang operasi
Kokain	Analgesik
Piperin	Antifeedant (bioinsektisida)
Quinin	Obat malaria
Vinkristin	Obat kanker
Ergotamin	Analgesik pada migrain
Reserpin	Pengobatan simptomatis disfungsi ereksi
Mitraginin	Analgesik dan antitusif
Vinblastin	Anti neoplastik, obat kanker
Saponin	Antibakteri

Tantangan Penelitian
Tantangan dalam penelitian di bidang alkaloid, semakin lama semakin menarik dan dengan tingkat kesukaran yang rumit. Hal ini didasarkan pada fenomena bahwa jumlah alkaloid dalam tumbuhan berada dalam kadar yang sangat sedikit (kurang dari 1%) tetapi kadar alkaloid diatas 1% juga seringkali dijumpai seperti pada kulit kina yang mengandung 10-15% alkaloid dan pada Senecio riddelii dengan kadar alkaloid hingga 18%. Selain kadar yang kecil, alkaloid juga harus diisolasi dari campuran senyawa yang rumit. Proses isolasi, pemurnian, karakterisasi, dan penentuan struktur ini membutuhkan pengetahuan dan keterampilan khusus yang tentunya memerlukan waktu yang lama untuk mendalaminya.
Tantangan berikutnya dalam penelitian setelah ditemukan senyawa alkaloid murni dan diketahui strukturnya, adalah dengan melakukan uji aktivitas biologi terutama untuk aplikasi farmakologi dan bioinsektisida. Setelah diketahui aktivitas biologinya, kemudian dilanjutkan dengan mempelajari studi molekular (uji klinis) lebih lanjut senyawa tersebut bagi organisme (terutama manusia). Seandainya alkaloid yang diteliti, memiliki kelayakan sebagai obat, maka tantangan lain bagi para peneliti adalah mensintesis senyawa tersebut, terutama untuk mencari jalur sintesis yang sederhana dan murah, sehingga dengan sintesis dapat menyediakan pasokan alternatif obat semacam itu yang sering sukar diperoleh dari sumber alam.
Tantangan dalam bidang pengembangan ilmu alkaloid tidak berhenti sampai disini saja, adanya resistensi atau adanya efek ketagihan terhadap obat, menyebabkan para peneliti kembali disibukkan untuk mencari obat lain, yang salah satunya adalah dengan meneliti turunan-turunan senyawa yang berkhasiat tersebut.

Khasiat Antioksidasi Senyawa Bahan Alam Dalam Penanggulangan Penyakit Kardiovaskular :Modulasi Mekanisme Apoptosis

Berbagai bahan alam yang secara tradisional digunakan untuk penyakit kardio-vaskular, kebanyakan secara ilmiah telah dilaporkan memiliki khasiat sebagai antioksidan, namun pemanfaatan tumbuhan obat tersebut lebih banyak dilatar-belakangi oleh pengalaman empiris; masih sedikit sekali pembuktian secara ilmiah berdasarkan mekanisme kerjanya. Penelitian ini bertujuan mempelajari aktivitas antioksidan berbagai ekstrak bahan alam (daun salam, daun jati belanda, daun jambu biji, air cuka tahu dan jamur kuping hitam) pada berbagai tingkat konsentrasi sekaligus membandingkan potensi kelima ekstrak bahan alam, dan untuk mengkaji khasiat berbagai ekstrak bahan alam yang digunakan secara tradisional untuk pengobatan penyakit kardiovaskular melalui telaah modulasi mekanisme apoptosis dalam sistem nonmamalia dengan menggunakan sell ragi (Saccharomyces cerevisiae). Daun salam, daun jambu biji, daun Jati Belanda diekstraksi dengan metode refluks. Serbuk jamur kuping (60 mesh) diekstraksi dengan cara maserasi 24 jam menggunakan etanol 30% dengan perbandingan 1:6 (g:mL). Ekstrak cuka tahu dipersiapkan menggunakan etil asetat. Aktivitas antioksidan lima ekstrak bahan ditapis secara in vitro menggunakan sistem oksidasi asam linoleat dan mengukur produk oksidasinya secara spektrofotometri dengan metode asam tiobarbiturat (TBA assay) menggunakan tetrametoksipropana (TMP). Diperoleh bahwa semua ekstrak berpotensi antioksidan. Ekstrak etanol daun salam 1.000 ppm secara konsisten menunjukkan hambatan oksidasi hampir sama baiknya dengan aktivitas antioksi dan vitamin E pada konsentrasi 200 ppm; sedangkan pada 200 ppm juga mampu menghambat oksidasi asam linoleat sama baiknya dengan vitamin E konsentrasi yang sama. Ekstrak whey tahu memiliki aktivitas antioksidan paling rendah (82,02%), walau masih lebih besar dari vitamin E.