7/23/2019 Dari Segi Biogenetik

1/7

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. Jalur poliketida dan jalur mevalonat juga ditemukan dalam

biosintesis alkaloid.

Berdasarkan asalusul biogenetik. !ara 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 "

a. #lkaloida alisiklik yang berasal dari asamasam amino ornitin dan lisin.b. #lkaloida aromatik jenis fenilalanin yang berasal dari fenilalanin, tirosin dan $,%

dihidrofenilalanin.

c. #lkaloida aromatik jenis indol yang berasal dari triptofan.

&istem klasifikasi berdasarkan 'egnauer yang paling banyak diterima, dimana alkaloida

dikelompokkan atas "

a. #lkaloida sesungguhnya

#lkaloida ini merupakan racun, senyawa tersebut menunjukkan aktivitas fisiologis

yang luas, hamper tanpa terkecuali bersifat basa, umumnya mengandung nitrogen dalam

cincin heterosiklik, diturunkan dari asam amino, biasanya terdapat dalam tanaman

sebagai garam asam organik. Beberapa pengecualian terhadap aturan tersebut adalah

kolkhisin dan asam aristolokhat yang bersifat bukan basa dan tidak memiliki cincin

heterosiklik dan alkaloida (uartener yang bersifat agak asam daripada bersifat basa.

b. )rotoalkaloida

)rotoalkaloida merupakan amin yang relative sederhana dimana nitrogen asam

amino tidak terdapat dalam cincin heterosiklik. )rotoalkaloida diperoleh berdasarkan

biosintesa dari asam amino yang bersifat basa. )engertian amin biologis sering digunakan

untuk kelompok ini.

c. )seudoalkaloida

7/23/2019 Dari Segi Biogenetik

2/7

)seudoalkaloida tidak diturunkan dari prekusor asam amino. &enyawa ini biasanya

bersifat basa. #da dua seri alkaloida yang penting dalam kelompok ini yaitu steroidal dan

purin.

Berdasarkan asal mulanya *biogenesis+ dan hubungannya dengan asam amino, alkaloid dibagi

menjadi tiga kelas, yaitu" *+ True alkaloid, *-+Proto alkaloid, dan *$+Pseudo alkaloid. !iriciri

dari ketiga kelas alkaloid adalah sebagai berikut"

. rue alkaloid

#lkaloid jenis ini memiliki ciriciri/ toksik, perbedaan keaktifan fisiologis yang

besar, basa, biasanya mengandung atom nitrogen di dalam cincin heterosiklis,

turunan asam amino, distribusinya terbatas dan biasanya terbentuk di dalam

tumbuhan sebagai garam dari asam organik. etapi ada beberapa alkaloid ini yang

tidak bersifat basa, tidak mempunyai cincin heterosiklis dan termasuk alkaloid

kuartener yang lebih condong bersifat asam. !ontoh dari alkaloid ini adalah koridin

dan serotonin.

Gambar 2. !ontoh dari true alkaloid" 0oridin dan &erotonin.

-. )roto alkaloid#lkaloid jenis ini memiliki ciriciri/ mempunyai struktur amina yang

sederhana, di mana atom nitrogen dari asam aminonya tidak berada di dalam cincin

heterosiklis, biosintesis berasal dari asam amino dan basa, istilah biologycal amine

sering digunakan untuk alkaloid ini. !ontoh dari alkaloid ini adalah meskalina dan

efedrina.

7/23/2019 Dari Segi Biogenetik

3/7

Gambar 3.!ontoh dariProto alkaloid" Meskalina dan 1fedrina.

$. )seudo alkaloid

#lkaloid jenis ini memiliki ciriciri/ tidak diturunkan dari asam amino dan

umumnya bersifat basa. !ontohnya adalah kafeina

Gambar 4. !ontoh dariPseudo alkaloid" 0afeina.

#lkaloid biasanya dikelompokkan berdasarkan bentuk cincin heterosiklik nitrogen yang

terdapat di dalamnya *2ambar 3+, sebagai contoh pirolidin, piperidin, (uinolin, iso(uinolin, indol

*&yamsul, 456" %5+. #tom nitrogen pada alkaloid berasal dari asam amino, dan pada umumnya

struktur kerangka karbon pada asam amino prekusor akan bertahan ketika dalam bentuk alkaloid.

)rekusor asam amino yang berhubungan dengan biosintesis alkaloid antara lain adalah ornitin,

lisin, asam nikotinoat, tirosin, triptopan, asam antranilat, dan histidin *Dewick, -774" $+.

7/23/2019 Dari Segi Biogenetik

4/7

Gambar 5.0erangka Dasar 0elompok #lkaloid.

7/23/2019 Dari Segi Biogenetik

5/7

Skema Umum Jalur Biogenetik Pembentukan Alkaloid

)ada dasarnya metabolit sekunder yang terdapat pada bahan alam merupakan hasil

metabolit primer yang mengalami reaksi yang spesifik sehingga menghasilkan senyawasenyawa

tertentu. Berikut ini adalah bagan yang menunjukkan hunbungan antara metabolit primer dengan

metabolit sekunder "

#sam amino merupakan senyawa organik yang sangat penting, senyawa ini terdiri

dari amino *8'-+ dan karboksil *!99'+. #da -7 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*%+. Dari -7 jenis asam amino yang

disebutkan diatas, selain tirosin yang juga merupakan pencetus terbentuknya alkaloid adalah

histidin, lisin dan triptopan. Berikut adalah rumus struktur masingmasing asam amino yang

dimaksud.

7/23/2019 Dari Segi Biogenetik

6/7

Prinsip Dasar Pembentukan Alkaloid

#sam amino merupakan senyawa organik yang sangat penting, senyawa ini terdiri dari amino

*8'-+ dan karboksil *!99'+. #da -7 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*%+. Dari -7 jenis asam amino yang disebutkan

diatas, selain tirosin yang juga merupakan pencetus terbentuknya alkaloid adalah histidin, lisin

dan triptopan. Berikut adalah rumus struktur masingmasing asam amino yang dimaksud "

)ada reaksi selanjutnya ke empat asamasam amino di atas akan membentuk golongan alkaloid

yang berbeda, akan tetapi melalui prinsip dasar reaksi yang sama. Biosintesis alkaloid mulamula

didasarkan pada hasil analisa terhadap ciri struktur tertentu yeng samasama terdapat dalam

berbagai molekul alkaloid. #lkaloid aromatik mempunyai satu unit struktur yaitu :ariletilamina.

#lkaloidalkaloid tertentu dari jenis ben;ilisokuinolin seperti laudonosin mengandung dua

unit :ariletilamina yang saling berkondensasi< 0ondensasi antara dua unit :ariletilamina tidak

lain adalah reaksi kondensasi Mannich. Dengan reaksi sebagai berikut "

*!'$+-8' = '!'9 = !'$!9!'$ > *!'$+-8!'-!'-!9!'$ = '-9

7/23/2019 Dari Segi Biogenetik

7/7

Menurut reaksi ini, suatu aldehid berkondensasi dengan suatu amina menghasilkan suatu

ikatan karbonnitrogan dalam bentuk imina atau garam iminium, diikuti oleh serangan suatu

atom karbon nukleofilik ini dapat berupa suatu enol atau fenol.

Dari percobaan menunjukkan bahwa :ariletilamina berasal dari asamasam amino fenil alanin

dan tirosin yang dapat mengalami dekarboksilasi menghasilkan amina. #samasam aminom ini,

dapat menyingkirkan gugusgugus amini *deaminasi oksidatif+ diikuti oleh dekarboksilasi

menghasilkan aldehid. 0edua hasil transformasi ini yaitu amina dan aldehid melakukan

kondensasi Mannich.

Disamping reaksireaksi dasar ini, biosintesa alkaloida melibatkan reaksireaksi sekunder

yang menyebabkab terbentuknya berbagai jenis struktur alkaloida. &alah satu dari reaksi

sekunder ini yang terpenting adalah reaksi rangkap oksidatif fenol pada posisi orto atau para dari

gugus fenol. Reaksi ini berlangsung dengan mekanisme radikal bebas.

Reaksireaksi sekunder lain seperti metilasi dari atom oksigen menghasilkan gugus

metoksil dan metilasi nitrogen menghasilkan gugus 8metil ataupun oksidasi dari gugus amina.

0eragaman struktur alkaloid disebabkan oleh keterlibatan fragmenfragmen kecil yang berasal

dari jalur mevalonat, fenilpropanoid dan poliasetat.

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.