klasifikasi, struktur, dan analisis lipid

8/18/2019 Klasifikasi, Struktur, Dan Analisis Lipid

1/35

MAKALAH BIOLOGI MOLEKULER

KLASIFIKASI, STRUKTUR, DAN ANALISIS LIPID

Dibuat Oleh:

Faracitra Akuwalifah K. 1406607861

Felix Oktavianto 1406568652

Inne Puspita Sari 1406608076

Justin Edgar 14065733854

Rickson Mauricio 1406575906

Stella Faustine Loandy 1406564830

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK

2015


2/35

2

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah Yang Maha Esa

atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan

makalah Biologi Molekuler yang berjudul “Klasifikasi, Struktur, dan Analisis

Lipid”.

Makalah Biologi Molekuler ini disusun sebagai Ujian Tengah Semester

mata kuliah Biologi Molekuler. Selain itu, penulisan makalah ini bertujuan agar

kami dapat memahami lebih lanjut mengeai lipid dan perkembangan secara

mendalam.

Penulis menerima banyak bantuan dalam menyusun makalah ini. Maka dari

itu, kami mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ir. Rita Arbianti M.Si., selaku dosen mata kuliah Biologi Molekuler yang telah

berkenan memberikan pengarahan dan bimbingan kepada kami selama

mempelajari mata kuliah ini.

2. Semua pihak yang telah membantu, baik secara langsung maupun tidak

langsung yang tidak dapat kami sebutkan satu per satu.

Kami berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi seluruh rekan

mahasiswa serta seluruh kalangan masyarakat. Namun, kami menyadari bahwamakalah ini masih memiliki banyak kekurangan baik dari segi ilmiah maupun

penyajiannya. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang

membangun dari pembaca bagi perbaikan makalah di masa yang akan datang.

Depok, 7 April 2016

Penulis


3/35

3

DAFTAR ISI

Kata Pengantar .................................................................................................... 2

Daftar Isi.............................................................................................................. 3

BAB I: Pendahuluan ........................................................................................... 4

BAB II: Isi ........................................................................................................... 6

Klasifikasi Lipid ........................................................................................... 8

Tata Nama Penamaan Lipid ...................................................................... 13

Analisis Lipid Menggunakan LC-MS ........................................................ 17

Daftar Pustaka ................................................................................................... 31

Lampiran ........................................................................................................... 32


4/35

4

BAB I

Pendahuluan

Lipid adalah grup yang sangat lusas dan dapat tersebar secara meluas.

Lipid memiliki banyak peranan penting dalam bidang biologi, seperti sebagai

komponen penyusun membran sel, sumber cadangan energi, dan membantu dalam

menghantarkan signal. Analisis molekul lipid secara mendalam dalam bidang

biologi, atau biasa disebut lipidomics, dalam konteks genomik (cabang ilmu dari

genetik) dan proteomik (bidang mengenai protein) sangat penting untuk

memahami fisiologi dan patologi sel. Karena kepentingany tersebut, biologi lipid

telah menjadi salah satu target penelitian dari revolusi post - genomic dan biologi

sistem.

Kata lipidome digunakan untuk menggambarkan profil lengkap lipid

dalam sel, jaringan, atau organisme. Lipidome juga merupakan subset dari

metabolome yang juga mengandung tiga kelas besar lain dalam molekul biologi,

yaitu asam amino, gula, dan asam nukleat. Lipidomics adalah sebuah bidang

penelitian yang cukup baru yang dimungkinkan oleh perkembangan teknologianalisis, terutama spektroskopi massa (MS), dan metode komputasi, yang

dipasangkan dengan pendeteksian fungsi lipid dalam berbagai penyakit

metabolisme seperti obesitass, atherosclerosis, stroke, hipertensi, dan diabetes.

Perkembangan yang sangat cepat dan meluas ini sangat membantu perkembangan

dalam bidang genomics dan proteomics, yang merupakan bagian dari biologi

sistem.

Keberagaman dalam fungsi lipid berasal dari banyaknya variasi struktur

molekul lipid. Tidak seperti gen dan protein yang dasarnya tersusun dari

kombinasi linier empat asam nukleat dan dua puluh asam amino, struktur lipid

umumnya jauh lebih kompleks karena banyaknya transformasi biokimia yang

berbeda yang terjadi pada saat biosintesis. Keberagaman lipid menjadikannya

sangat perlu dilakukan klasifikasi, penamaan, dan sistem representasi kimia untuk

mengakomodasi jumlah lipid yang sangat banyak di alam.


5/35

5

Sebuah sistem klasifikasi modern membantu membuka jalan untuk

membuat infrastruktur bioinformasi yang komprehensif. Sistem ini

mengikutsertakan database lipid dan lipid yang berasosiasi dengan gen, bantuan

untuk merepresentasikan struktur lipid, penghubung untuk menganalisis data

eksperimen lipodimik dan metode yang diperlukan untuk mempelajari lipid pada

tingkat biologi sistem.

Selain itu, seiring dengan perkembangan teknologi, instrumen untuk

mendeteksi zat kimia juga semakin canggih. Salah satu instrumen pendeteksi zat

kimia yang paling mutakhir pada saat ini adalah spektrometri massa (MS).

Sekarang ini sudah ada database online yang berisi detail dari berbagai zat-zat

lipid (seperti LIPID MAPS). Dalam instrumen MS tentunya sudah ada database-

database mengenai berbagai zat kimia (termasuk lipid) yang pada saat ini masih

terus ditambah dan dikembangkan. Namun, tidak ada alat yang sempurna di dunia

ini. Instrumen MS ini pun masih memiliki kekurangan dalam mendeteksi, seperti

tidak bisa membedakan gugus kimia yang menyebabkan terjadi kerancuan dalam

mendeteksi suatu zat (untuk suatu zat ada kemungkinan 2-3 struktur). Input

sampel yang terdiri dari beberapa zat juga tidak bisa dideteksi secara langsung

dengan MS.

Penggabungan antara kromatografi dan spektrometri massa dapat

mengatasi masalah input banyak zat. Namun tetap saja database yang ada kurang

menjamin probabilitas suatu zat yang dideteksi. Oleh karena itu, kami

mengajukan deteksi lipid menggunakan LC-MS dan database berbagai zat dari LC

dan MS akan digabungkan dengan tujuan menyempitkan kandidat dari struktur

suatu molekul.

Pada makalah ini, akan dibahas mengenai struktur, klasifasi, penamaan

lipid, serta deteksi lipid menggunakann Mass Spectroscopy yang digabungkan

dengan Liquid Chromatography. Hal ini sejalan dengan tujuan konsorsium Lipid

Metabolites and Pathways Strategy (LIPID MAPS) untuk menujukan informasi

dan memainkan peran dalam membangun lipodimik sebagai ranah yang penting

dalam biologi.


6/35

6

BAB II

Isi

Klasifikasi Lipid dan Penamaannya

Lipid secara garis besar dapat didefinisikan sebagai sebuah grup senyawa

organik yang tidak dapat larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik. Sifat

kimia ini dimiliki oleh sebagian besar jenis lipid seperti asam lemak, fosfolipid,

sterol, sphingolipids, terpenes, dan lainnya. Karena lipid terdiri dari molekul-

molekul yang sangat beragam baik dari segi struktur maupun fungsi, maka tidak

mengherankan apabila terdapat perbedaan yang cukup signifikan pada jangkuandan pengaturan dari skema klasifikasi yang ada sekarang.

Beberapa sumber seperti The Lipid Library dan Cyberlipds memisahkan

lipid menjadi dua kelompok, yaitu lipid sederhana dan lipid kompleks. Lipid

sederhana adalah lipid yang ketika dihidrolisis akan menghasilkan paling banyak

dua jenis lipid berbeda. Contohnya acylglycerols: asam lemak dan gliserol. Lipid

kompleks, adalah lipid yang akan menghasilkan lebih tiga atau lebih jenis lipid

yang berbeda saat dihirolisis. Contohnya glycerophospholipids: asam lemak,

gliserol, dan gugus kepala.

Berbeda dari kedua sumber di atas, Lipid Bank , sebuah database yang

berada di Jepang menambahkan sebuah kelompok baru yang dinamakan lipid

turunan seperti alkohol dan asam lemak yang diperoleh dengan menghidrolisis

lipid sederhana. Lipid Bank juga mengikut sertakan 26 kategori teratas dari skema

klasifikasi mereka yang mencakup variasi yang luas pada sumber hewan tanaman.

Pada tahun 2005, International Lipid Classification and Nomenclature

Committee dengan insiatif dari konsorsium LIPID MAPS mengembangkan dan

membuat sebuah sistem klasifikasi lipid yang berdasarkan pada prinsip kimia dan

biokimia yang jelas dan menggunakan kerangka kerja yang dapat dikembangkan,

fleksibel, dan dapat disesuaikan dengan teknologi informasi modern.


7/35

7

Klasifikasi Lipid

Sistem klasifikasi LIPID MAPS didasari oleh konsep dari 2 fundamental

struktur building blocks atau blok-pembangunan yaitu golongan ketoasil dangolongan isoprena (Gambar 1.).

Gambar 1. Building block lipid. Sistem klasifikasi LIPID MAPS didasari oleh

konsep dari 2 fundamental biosintetis “building blocks”: golongan ketoasil dan

golongan isoprene

Lipid dapat digolongkan sebagai hidrofobik atau molekul kecil amfipatik

yang berasal dari kondensasi yang berbasis unit ketoasil thioesters dan/atau

kondensasi yang berbasis karbanion unit isoprene (Gambar 2). Karbanion adalah

sejenis anion dari karbon yang memiliki satu pasangan elektron menyendiri.


8/35

8

Gambar 2. Mekanisme dari biosintesis lipid. Biosintesis dari lipid yang

mengandung ketoasil and isoprene yang diproses dengan karbonion dan

pemanjangan rantai karbokasi berturut-turut.

Berdasarkan sistem klasifikasi tersebut, lipid terbagi menjadi delapan

kategori yaitu asam lemak, gliserolipid, gliserolfosfolipid, sphingolipids,

sakarolipid, dan poliketida (berasal dari kondensasi subunit ketoasil), lipid strenol

dan lipid prenol (berasal dari kondensasi subunit isoprene) (Gambar 3).

Gambar 3. Contoh dari kategori lipid. Contoh stuktur dari masing-masing 8

kategori dari LIPID MAPS

Masing-masing kategori dibagi lagi menjadi kelas, subkelas, bahkan

beberapa subkelas lipid prenol dibagi lagi menjadi kelas ke-4. Berdasarkan


9/35

9

susunan klasifikasi ini, masing-masing jenis lipid memiliki 12-atau-14 karakter

pengidentifikasi (LIPID MAPS ID atau “LM ID”. LM ID berisi tentang informasi

klasifikasi yang menyediakan data sistematik untuk mengidentifikasi susunan

unik dari tiap molekul lipid dan dapat ditambahkan dengan data kategori, kelas,

dan subkelas baru dalam jumlah yang besar di masa mendatang. Keempat karakter

terakhir dari LM ID terdiri dari pengidentifikasi unik yang terdapat dalam

subkelas tertentu dan pengidentifikasi unit yang ditetapkan secara acak (Tabel 1).

Asam lemak (FA) terbagi ke dalam beberapa golongan molekul yang

tersintesis oleh rantai panjang asetil-KoA primer dengan golongan malonil-KoA

(atau metilmalonil-KoA) yang mengandung gugus fungsi berupa siklik dan/atau

heteroatom. Asam lemak merupakan penyusun utama minyak nabati atau lemak

dan merupakan bahan baku untuk semua lipid yang ada pada makhluk hidup.

Umumnya, asam lemak dapat berbentuk bebas (sebagai lemak yang terhidrolisis)

maupun terikat sebagai gliserida. Rumus kimia asam lemak adalah R-COOH atau

R-CO2H. Asam lemak dapat dibedakan menjadi asam lemak jenuh dan asam

lemak tak jenuh. Asam lemak jenuh hanya memiliki ikatan tunggal di antara

atom-atom karbon penyusunnya, sementara asam lemak tak jenuh memiliki paling

sedikit satu ikatan ganda di antara atom-atom karbon penyusunnya. Asam lemak

jenuh bersifat lebih stabil (tidak mudah bereaksi) daripada asam lemak tak jenuh.

Ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh mudah bereaksi dengan oksigen.

Berdasarkan kerberadaan ikatan ganda, asam lemak dibagi menjadi dua jenis yaitu

cis dan trans. Asam lemak yang memiliki ikatan cis dilambangkan dengan “Z”


10/35

10

sementara asam lemak yang memiliki ikatan trans dilambangkan dengan “E”.

Penamaan sistematik dan simbol suatu asam lemak diciptakan untuk

menunjukkan banyaknya atom C yang menyusunnya. Angka di depan nama

menunjukkan posisi ikatan ganda setelah atom pada posisi tersebut. Contoh : asam

9-dekanoat yang merupakan asam dengan 10 atom C dan satu ikatan ganda

setelah atom C ke-9 dari pangkal (gugus karboksil). Untuk penamaan yang lebih

lengkap, ditambahkan tanda delta (∆) di depan bilangan posisi ikatan ganda.

Contoh: asam ∆9-dekanoat. Simbol C diikuti angka menunjukkan banyaknya

atom C yang menyusunnya. Angka di belakang titik dua menunjukkan banyaknya

ikatan ganda di antara rantai C-nya. Contohnya adalah C18:1, berarti asam lemak

berantai C sebanyak 18 dengan satu ikatan ganda. Lambang omega ()

menunjukkan posisi ikatan ganda dihitung dari ujung atom C gugus metil.

Kategori fatty acid (asam lemak) tidak hanya mengandung asam lemak namun

juga beberapa jenis gugus fungsi lain seperti alkohol, aldehid, amina, dan ester.

Struktur yang mengandung golongan gliserol umumnya ditunjukkan

dengan adanya dua kategori yang berbeda yaitu gliserolipids (GL), yang tidak

hanya terdiri dari triasilgliserols namun juga meliputi jenis alkil dan 1Z-alkenil,

dan gliserofosfolipids (GP), yang dapat ditentukan dengan adanya jenis fosfat

(atau phosphonate) yang teresterifikasi dengan salah satu gugus fungsi gliserol

hidroksil. Komponen utama gliserolipid adalah gliserida. Triasilgliserida adalah

komponen utama dari lemak penyimpan pada sel tumbuhan dan hewan, yang

umumnya dijumpai dalam membrannya. Triasilgliserida adalah molekul

hidrofobik non-polar yang tidak larut dalam air namun mudah larut dalam pelarut

non polar seperti kloroform, benzena, atau eter, yang sering digunakan untuk

ekstraksi lemak dari jaringan. Triasilgliserida akan terhidrolisis jika dididihkan

dengan asam atau basa. Fungsi utama gliserida adalah sebagai lemak penyimpan.

Subkelas tambahan gliserolipid diwakili oleh glikosilgliserol yang dicirikan oleh

adanya satu atau lebih residu gula yang melekat pada gliserol melalui rantai

glikosidik. Contoh struktur dalam kategori ini adalah digalactosyldiacylglycerols

yang dapat ditemukan di membrane tanaman. Gliserofosfolipid atau yang lebih

yang dikenal juga dengan fosfolipid merupakan lapisan ganda lipid pada sel.

Gliserofosfolipid juga terlibat dalam metabolime. Gliserofofolipid dapat berada


11/35

11

dalam keadaan bebas dan berbentuk lipid membran. Lipid membran yang paling

banyak adalah fosfolipid. Fosfolipid merupakan lipid yang berikatan dengan

fosfat anroganik. Fungsi utama fosfolipid adalah sebagai membrane struktural.

Beberapa lipid yang berikatan dengan protein spesifik membentuk lipoprotein

sedangkan yang berikatan dengan karbohidrat disebut glikolipid. Contoh

fosfolipid yang terdapat di membran biologis adalah fosfatidilkolin atau yang

dikenal sebagai PC, GPCho, atau letisin, phosphatidylethanolamine (PE atau

GPEtn) dan phosphatidylserine (PS atau GPSer).

Sterol lipids (ST) dan prenol lipids (PR) memiliki kesamaan secara

biosintesis yaitu dengan cara polimerisasi dimetilalil pirofosfat atau isopentil

pirofosfat namun terdapat perbedaan diantara keduanya yaitu struktur dan fungsi

akhirnya. Keberadaan struktur cincin gabungan yang unik pada sterol

membedakannya dari kelas triterpena siklik yang lain seperti protostanes dan

fusidanes. Protostanes dan fusidanes sekilas terlihat mirip dengan sterol namun

sebenarnya keduanya memiliki pola stereochemistry dan metylation cicin

tergabung sebagai akibat dari lipatan cadangan biositesis. Sterol lipid biasa

disebut steroid. Steroid yang paling banyak adalah sterol yang merupakan steroid

alkohol. Kolesterol adalah sterol utama pada jaringan hewan. Molekul kolesterol

memiliki gugus polar pada bagian kepalanya, yaitu gugus hidroksil pada posisi 3.

Bagian molekul yang lain merupakan struktur non-polar yang relatif kaku. Sterol

lemak, seperti kolesterol dan turunannya adalah komponen penting dari

membrane lipid, termasuk glycerophospholipids dan sphingomeylins. Contoh lain

dari sterol adalah pitosterol, seperti − , stigmasterol, dan

brassicasterol. Sterol dominan dalam membrane sel jamur adalah ergosterol. Lipid

prenol disintesis dari prekusor 5-karbon difosfat dan dimethilalil isopentenil yang

dihasilkan melalui jalur asam mevalonic (MVA).

Kategori selanjutnya adalah sphingolipids (SP) yang memiiki basa

nitrogen rantai-panjang sebagai stuktur dasarnya. Spingolipids adalah keluarga

senyawa kompleks yang memiliki structural umum yang sama yaitu dasar tulang

punggung sphingoid yang disintesis dari asam amino serin dan lemak rantai

panjang asil KoA, kemudian diubah menjadi ceramides, phosphosphingolipids,


12/35

12

glycosphingolipids, dan senyawa lainnya. Asalm lemak jenuh umumnya memiliki

panjang rantai 16-26 karbon phosphosphingolipids utama atom. Kategori

sakarolipid (SL) diperuntukkan untuk lipid yang asam lemaknya berikatan secara

langsung dengan rantai punggung gula dan membentuk struktur yang kompatibel

dengan memberan. Kategori SL berbeda dari istilah “glikolipid” yang ditetapkan

oleh International Union of Pure and Applied Chemists (IUPAC) sebagai lipid

yang molekul asam lemaknya berada di rantai glikosidik. Perlu diperhatikan

bahwa turunan glikosilasi dari 7 kategori lipid diklasifikasikan sebagai anggota

(kelas/subkelas) dari kategori tersebut dan memiliki pengaruh besar untuk jenis-

jenis struktur lipid secara umum. Kategori yang terakhir yaitu poliketida (PK)

yang merupakan macam golongan dari sumber metabolit hewan, tumbuhan, dan

sumber mikroba, jamur, dan kelautan yang memiliki keragaman struktur yang

besar. Banyak poliketida molekil siklik yang termodifikasi oleh glikosilasi,

metilasi, hidroksilasi, oksidasi. Poliketida atau turunan poliketida seperti

erythromycins, tetrasiklin, avermectins, dan epothilones antitumor sering

diaplikasikan dalam pembuatan agen anti-mikroba, anti-parasit, dan anti-kanker.

Sistem klasifikasi diatas telah dijadikan dasar untuk LIPID MAPS

Structure Database (LMSD), yang akan didiskusikan lebih lanjut disubbab

berikutnya. Cara yang paling mudah untuk melihat susunan klasifikasi melalui

LIPID MAPS Nature Lipidomic Gateway dimana kita dapat melihat contoh dari

kategori, kelas, dan subkelas yang dapat dilihat LMSD.

Tata Nama Penamaan Lipid

Nomenklatur atau cara penamaan lipid dibedakan menjadi dua kategori

utama, yaitu secara sistematis dan secara umum atau trivial. Cara penamaan lipid

secara trivial merupakan cara yang mudah untuk menjelaskan posisi rantai alkil di

gliserofosfolipid, sphingolipid, dan gliserolipid. Ketentuan umum yang digunakan

untuk sistem penamaan lipid pertama kali dibuat oleh Komisi Nomenklatur

Biokimia dalam Organisasi International Union of Pure and Applied Chemists dan

International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUPAC-IUBMB)

pada tahun 1976. Keputusan yang dibuat dirangkum dan dipublikasikan pada situs

resmi IUPAC


13/35

13

Selain berdasarkan IUPAC-IUBMB, ketentuan penamaan lipid juga dapat

berdasarkan sistem Lipid Maps Structure Database (LMSD). LMSD merupakan

sebuah database publik yang memuat berbagai macam strukur lipid serta sistem

penamaannya, setiap struktur lipid telah diberi ID Lipid Maps (LM_ID) yang

menggambarkan posisinya dalam hirarki klasifikasi. Pada dasarnya sistem

penamaan LMSD menggunakan prinsip dasar yang sama dengan sistem penamaan

IUPAC-IUBMB dan hanya terdapat sedikit perbedaan. Perbedaan yang paling

utama adalah klarifikasi penggunaan inti struktur untuk menyederhanakan

sistematis penamaan pada beberapa jenis lipid yang lebih kompleks dan sistematis

penamaan untuk kelas lipid yang baru ditemukan.

Prinsip dasar penamaan lipid yang kami gunakan adalah sebagai berikut :

1.

Penggunaan metode penomoran stereospesifik (sn) untuk menggambarkan

gliserolipid dan gliserofosfolipid. Kelompok gliserol biasanya terakilasi

pada posisi SN 1 dan SN 2 dengan pengecualian pada beberapa lipid

tertenyu yang mengandung lebih dari satu kelompok gliserol dan lipid

archaebacteria dimana terjadi modifikasi SN 2 dan/atau SN 3. Lipid

archaebacteria adalah kelompok bakteri yang dinding selnya tidakmengandung peptidoglikan, namun membran plasmanya mengandung lipid.

Lipid archaebacteria dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu bakteri

metanogen, bakteri halofil, dan bakteri termoasidofil.

2.

Pendefinisian sphingolipid atau sphingolipid (C18H39 NO2) dan sphing-4-

enine (C18H37 NO2) sebagai struktur inti pada kategori sphingolipid, dimana

D-erythro atau 2S, konfigurasi 3R dan geometri 4E (dalam sphing-4-enine)

tersirat. Pada molekul yang mengandung stereokimia selain 2S, konfigurasi3R, sistem penamaan secara lengkap akan digunakan, contohnya 2R-amino-

1,3R-octadecanediol.

Gambar . Struktur Sphingolipid


14/35

14

Sumber: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov

Gambar 5. Struktur Sphing-4-enine


3.

Penggunaan nama inti seperti kolestan (C27H48), androstan (C19H32), dan

estran (C18H30) untuk kelompok sterol.

Gambar 6. Struktur Kolestan


Gambar 7. Struktur α- Androstan


Gambar 8. Struktur β- Androstan


Gambar 9. Struktur Estran


4. Ketentuan untuk sistem penamaan asam lemak dan ikatan rantai asil (formil,

asetil, propionil, butiril, dan lainnya) dijelaskan dalam lampiran A dan B

Nomenklatur Lipid IUPAC-IUBMB. Lampiran A berisi nama dan simbol

untuk asam lemak yang lebih jenuh, Lampiran B berisi simbol - simbol yang

direkomendasikan untuk berbagai jenis konstituen lipid.


15/35

15

5. Penerapan dari sistem nomenklatur rumus molekul pada glikan yang

merupakan bagian dari lipid, dimana gula residu dilambangkan dengan

singkatan standar IUPAC serta gugus karbon anomer dan stereokimia

termasuk kedalamnya, namun penjelasan atau keterangan didalam tanda

kurung tidak diperbolehkan. Sistem ini juga telah diusulkan oleh

Consortium for Functional Glycomics yang merupakan sebuah lembaga

penelitian internasional yang bekerja dan melayani masyarakat dalam

bidang ilmiah.

6. Penggunaan istilah E atau Z (sebagai lawan trans atau cis) untuk

mendefinisikan isomer geometri yang memilik ikatan ganda. Sistem E-Z

menggunakan seperangkat aturan untuk menetapkan prioritas gugus-gugus

yang terikat pada atom-atom karbon ikatan rangkap. Dengan menggunakan

aturan ini dapat ditentukan manakah gugus pada setiap atom karbon ikatan

rangkap yang memiliki prioritas lebih tinggi. Jika gugus-gugus yang

memiliki prioritas lebih tinggi terletak pada sisi yang sama terhadap ikatan

rangkap, maka di depan nama tersebut diberi huruf Z (singkatan dari kata

Jerman Zusammen, yang berarti bersama). Jika gugus-gugus yang memiliki

prioritas lebih tinggi terletak pada sisi yang berlawanan terhadap ikatan

rangkap, maka diberi huruf E (singkatan dari kata Entgegen, yang berarti

berlawanan).

Gambar 10. Isomer Zusammen dan Entgegen

Sumber: www.ilmukimia.org

7. Penggunaan istilah R atau S (sebagai lawan / atau D/L) untuk

menentukan stererokimia. Pengecualian berlaku untuk lipid yang

menggambarkan stereokimia pada gliserol (sn) dan struktur inti sterol, serta


16/35

16

pada karbon anomer yang terletak di residu gula. Dalam kasus khusus yang

terakhir adalah / - format yang terbentuk secara pasti.

8. Istilah "lyso" merupakan istilah umum yang menunujukan kurangnya

kelompok radyl pada gliserolipid fan gliserofosfolipid tidak akan digunakan

dalam sistem penamaan lipid, namun akan dimasukan sebagai sinonim.

9. Pengajuan sistem penamaan tunggal untuk menggantikan prostagladin,

isoprostana, neuroprostana, dan senyawa terkait lainnya, dimana karbon

yang berada pada cincin siklopentana tertutup teridentifikasi dan sistem

penomoran skema rantai yang konsisten digunakan.

10. Istilah "d" dan "t" yang digunakan dalam notasi steno untuk sphingolipid

mengacu pada 1,3 - dihidroksi dan basa 1, 3, 4 - trihidroksi rantai panjang.

11.

Singkatan gliserofosfolipid (Tabel 2) digunakan untuk menunjukan spesies

lipid yang memiliki satu atau dua rantai cabang radyl, dimana struktur dari

rantai cabang tersebut ditunjukan didalam tanda kurung setelah nama

singkatan kelas utama gliserofosfolipid, seperti pada contoh dibawah ini :

"Kelas Utama ( sn1 / sn2)"

"PC (16:0 / 18: 1(9Z))"

Karbon C2 pada gliserol memiliki stereokimia R dan mengikat rantai utama

pada posisi sn3. Dengan cara yang sama, singkatan gliserolipid (MG, DG,

TG untuk mono-, di-, dan trigliserida) digunakan untuk menunjukan spesies

yang memiliki satu sampai tiga rantai cabang radyl, dimana struktur dari

rantai cabang tersebut ditunjukan didalam tanda kurung, seperti pada :

"Kelas utama (sn1 / sn 2 / sn 3)"

"TG (16:O/18:1(9Z)/16:0)"

12.

IIkatan alkil eter dilambangkan oleh awalan " O- ", contohnya DG (O-

16:O/18:1(9Z)/0:0) dan (1Z)- alkenil eter (plasmalogen netral) degan spesies

berawalan "P", seperti DG (P-14:O / 18:1 (9Z)/ O:O). Aturan yang sama

berlaku juga untuk kelas utama pada kategori gliserofosfolipid. Pada saat

kondisi diketahui komposisi total gliserolipid, tetapi regiochemistry dan

stereokimia rantai cabangnya tidak diketahui, maka singkatan seperti TG


17/35

17

(52:1) dan DG (34:2) dapat digunakan. Angka - angka dalam tanda kurung

tersebut menunjukan jumlah total karbon dan ikatan ganda dari seluruh

rantai.

Software untuk analisis lipid

Perkembangan teknologi terbaru seperti teknologi dan protokol

spektrometri massa serta perkembangan terkini di bidang infrastruktur informatika

(seperti penyimpanan data/database) sangat mendorong kemajuan ilmu lipidomik

seperti yang kita kenal sekarang ini. Karena sekarang ini kita sudah memasuki era

analisis tingkat tinggi dalam ilmu lipidomik, kebutuhan akan pirantilunak/ software akan semakin meningkat untuk membantu berbagai hal seperti

identifikasi, kuantisasi, pemrosesan dan penyimpanan data, analisis statistik,

analisis/permodelan jalur biologis, dan sumber informasi yang user-friendly.

Berikut ini akan dijelaskan mengenai beberapa piranti dan sumber informasi yang

belakangan ini dikembangkan oleh LIPID MAPS untuk menjawab kebutuhan-

kebutuhan di atas.

1. Piranti Tampilan Lipidomik Online

Perkembangan teknologi informasi seperti internet dan database dalam

internet telah mendorong kemajuan ilmu biologi secara pesat. Dalam bidang

lipidomik, teknologi seperti internet dan databasenya memudahkan para

peneliti untuk mendapatkan data-data sebuah molekul lipid seperti struktur,

data percobaan, protocol, dan lain-lain menggunakan web browser .

Seperti contoh pada LIPID MAPS, seorang peneliti bisa mencari data-data

yang ia perlukan dengan mengakses database dari LIPID MAPS (LMSD,

LIPID MAPS Structure Database) dimana ia bisa mencari berdasarkan

berbagai macam kategori seperti klasifikasi, pencarian teks, dan struktur. Data-

data ini berisi struktur, sifat fisika dan sifat kimia, InChIKey (International

Chemical Identifier) dari IUPAC, dan sebagainya. Perkembangan terbaru

adalah metode Quick Search di mana kita bisa menginput data secara tepat dan

mesin pencari akan mencarikan hal tersebut di database, semacam mesin

pencari Google®.


18/35

18

Apabila pencarian dilakukan dengan menggunakan kategori klasifikasi,

maka pengguna bisa memilih salah satu klasifikasi lipid di database tersebut

dan mencari data-data mengenai molekul lipid yang ia inginkan.

Apabila pencarian dilakukan dengan menggunakan teks, maka kita tinggal

memasukkan teks yang terkait dengan molekul yang kita cari. Pencarian

dengan metode ini sangat praktis karena teks yang bisa diinput sangat beragam,

bisa berupa sebagian nama molekul, massa molekul relatif, rumus molekul,

klasifikasi, hingga LM ID (jika diketahui). Secara khusus, LIPID MAPS sudah

mengembangkan piranti lunak yang bisa menghitung banyaknya gugus

fungsional, rantai cincin, dan informasi lain mengenai struktur yang kemudian

diintegrasikan dalam database yang ada. Hal ini sangat membantu pengguna

karena sang pengguna bisa menginput jumlah gugus fungsional dari molekul

yang diinginkan, mengingat dalam metode pencarian ini pengguna bisa

menginput beberapa hal sekaligus, contohnya kita bisa saja melakukan input

nama, klasifikasi, gugus cincin, dan sebagainya secara sekaligus.

Untuk melakukan pencarian menggunakan struktur, saat ini sudah ada 3

piranti lunak yang dapat digunakan untuk menginput struktur dari molekullipid yang diinginkan, yaitu MarvinSketch, JME, dan ChemDrawPro. Untuk 2

piranti lunak pertama, sistemnya menggunakan Java sehingga pengguna hanya

memerlukan Java support dalam web browser pengguna.


19/35

19

Gambar 11. Beberapa cara dalam pencarian data dalam database LIPID MAPS

(Sumber :Fahy, E., et al., 2011.)

2.

Piranti Penggambaran Struktur

Konsorsium LIPID MAPS telah mengembangkan sebuah piranti lunak

yang dapat mempercepat penggambaran struktur molekul, karena

penggambaran struktur molekul ini sangat memakan waktu terutama dalam

pembuatan database. Piranti lunak yang dikembangkan ini memiliki pilihan

dalam penggambaran molekul dan memudahkannya untuk dihubungkan padadatabase molekul yang ada (LMSD), yang sampai sekarang ini berisi sekitar

22.500 jenis molekul.

Piranti lunak yang dikembangkan dengan bahasa pemrograman Perl ini

sangatlah konsisten dibandingkan pendahulunya karena pada sebelumnya

molekul yang rumit direpresentasikan oleh banyak custom format yang pada

akhirnya membuat pengguna kebingungan. Selain itu, karena kekonsistenan

layout 2 dimensi pada tiap kelas lipid, maka penggambaran bisa dipercepat


20/35

20

dengan template dasar dari struktur inti atau core structure (paradigma

terotomatisasi penggambaran struktur).

Salah satu pendekatan yang diambil adalah struktur utama seperti

gliserolipid dan asam formiat direpresentasikan sebagai berkas-berkas text-

based MDL MOL yang kemudian dapat dimanipulasi untuk menghasilkan

berbagai jenis struktur yang berisikan molekul inti dan modifikasi sesuai

seperti tambahan rantai asil. Halaman web dari LIPID MAPS saat ini telah

menyediakan beberapa paket piranti penggambaran struktur untuk klasifikasi

lipid berikut: asam lemak, gliserolipid, gliserofosfolipid, kardiolipin,

sphingolipid, sterol, dan sphingolipid glikan. Struktur-struktur dasar tersebut

memiliki beberapa format, seperti format terglikosilasi. Selain struktur dasar,

kita juga bisa menambah gugus-gugus fungsi (yang daftarnya disediakan) dari

struktur dasar tersebut dari berbagai sisi seperti rantai pada sisi asil sn1 dan sn2

(dan berbagai jenis stereokimia lainnya).

Gambar 12. Penggambaran struktur untuk pencarian dalam database LIPID MAPS

(Sumber :Fahy, E., et al., 2011.)


21/35


22/35

22

a. Ekstraksi Sampel

Lipidomik memerlukan metode preparasi sampel yang cepat dan dapat

mengekstrak sejumlah besar analit dengan polaritas yang berbeda dan

kompatibel dengan teknik instrumental. Prosedur ekstraksi yang umum

digunakan adalah metode Folch dan Bligh-Dyer yaitu dengan menggunakan

campuran kloroform/ MeOH (2:1), selain itu dapat juga digunakan MTBE

untuk menggantikan kloroform karena lebih aman dan tidak karsiogenik.

b. Separasi LC

Penggabungan metode LC dengan MS akan mengurangi beberapa limitasi

yang dimiliki jika dilakukan metode MS secara langsung, antara lain deteksi

dari isobar dan isomer suatu senyawa. Selain itu penggunaan LC memberikan

kemungkinan untuk memisahkan atau mengkonsentrasikan senyawa dari kelas

yang berbeda sesuai dengan sifat fisika dan kimianya. Prinsip pemisahan pada

metode LC ini berdasarkan perbedaan polaritas senyawa yang terdapat dalam

analit, berbagai senyawa yang terdapat dalam analit akan terpisah berdasarkan

kecepatan laju zat analit dalam melalui kolom akibat adanya interaksi antara

fase gerak analit dengan fase diam. Semakin mirip polaritas fase gerak dengan

fase diam maka senyawa tersebut akan semakin lama berada di dalam kolom

(waktu retensi semakin lama) dan sebaliknya.

Khusus untuk analisis campuran lipid kompleks, terdapat 3 konfigurasi LC

yang paling penting yaitu: RPLC (Reversed-phase LC), NPLC (Normal-phase

LC), dan HILIC (Hydrophilic interaction chromatography). Mekanisme pada

RPLC dari suatu lipid didasarkan oleh sifat lipofilik dari suatu senyawa yang

dipengaruhi oleh panjang rantai karbon dan jumlah ikatan rangkap. Spesi lipid

yang mengandung rantai asil lebih panjang akan terelusi dari kolom LC lebihlama jika dibandingkan dengan lipid berantai pendek, dan struktur asil jenuh

akan terelusi lebih lama dibanding lipid tak jenuh. Berbeda dengan RPLC,

NPLC dan HILIC membedakan spesi lipid berdasarkan gugus hidrofilik,

sehingga lipid dipisahkan berdasarkan gugus polar pada bagian kepala yang

merepresentasikannya.

c. Ionisasi dan Deteksi Ion


23/35

23

Pemilihan cara ionisasi yang digunakan dalam analisis LC-MS memegang

peranan penting dalam profil lipodomik yang akan diperoleh. Satu metode

ionisasi tidak dapat digunakan untuk semua tipe molekul, sebagai contoh

beberapa lipidt erionisasi secara lebih baik dalam satu tipe ionisasi sementara

lipid lainnya terionisasi secara lebih efisien pada metode ionisasi lainnya.

Efisiensi ionisasi dapat ditingkatkan dengan penambahan zat aditif yang

dilarutkan dalam fase gerak dalam LC. Metode berbasis MS adalah yang

terbaik dalam hal tingkat sensitivitas yang tinggi, dan tingkat akurasi yang

tinggi. Secara khusus, electrospray ionization untuk analisis lipid dan

peningkatan mass analyzer di spektrometer massa, termasuk kombinasi dari

mass analyzer yang berbeda dan pengembangan mass analyzer beresolusi

tinggi, telah meningkatkan kinerja MS dalam menganalisis lipid.

Beberapa teknologi ionisasi pada MS yang digunakan untuk analisis lipid

adalah sebagai berikut :

c.1. Electron Ionization (EI) dan Chemical Ionization (CI)

Electron Ionization (EI) secara luas digunakan dalam spektrometri

massa, terutama untuk analisis gas dan molekul organik yang mudahmenguap, di mana elektron dengan energiyang tinggi berinteraksi dengan

atom berfasa gas atau molekul untuk menghasilkan ion. Seorang ahli

bernama Denkert menggunakan GC-EI MS untuk menganalisis metabolit

jaringan tumor ovarium secara komprehensif, dimana ditunjukkan bahwa

51 metabolit secara signifikan berbeda antara batas tumor dan karsinoma

tumor. EI MS telah digunakan dalam penentuan sterol, kolesterol, dan

asam lemak, sementara turunannya diperlukan untuk senyawa yang mudahmenguap. Sebagai contoh, pada gambar dibawah, proses esterifikasi

dibutuhkan untuk analisis asam lemak oleh GC-EI MS.


24/35

24

Sinyal ion molekular dalam analisis EI MS biasanya lemah dikarenakan

adanya tumbukan dengan energi yang tinggi. Oleh karena itu, chemical

ionization (CI) dikembangkan untuk memudahkan identifikasi jenis ion

molekular, di mana ion diproduksi melalui tumbukan analit dengan ion

dari gas pereaksi dengan energi yang lebih rendah. Namun, perlu dicatat

bahwa ada keterbatasan pada metode EI / CI berbais MS untuk analisis

lipid dikarenakan tingkat sensitivitas yang rendah, yang telah menghambat

aplikasi lebih lanjut dalam analisis lipid.

c.2. Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI)

MALDI-MS secara luas digunakan dalam analisis senyawa organik

sintetis, peptida dan proteinuntuk penentuan ion-ion molekular. Namun,

identifikasi lipid menggunakan MALDI-MS menjadi terbatas karena sulit

ditemukan matriks yang sesuai. Meskipun berat molekul dari matriks yang

berbeda berada di kisaran sekitar 150-200 g/mol, proses fotoreaksi, seperti

trimerisasi yang terjadi karena iradiasi laser mungkin menghasilkan

banyak puncak matriks pada nilai m/z yang lebih tinggi (100-500 Da),

yang membuat sinyal lipid tidak terbaca dengan jelas pada rentang berat

molekul yang kurang dari 500 Da. Selain itu, ekstrak lipid dari sampel

biologis biasanya merupakan sistem yang kompleks, di mana gangguan

dari molekul yang berbeda menjadikannya lebih sulit untuk dianalisis.

Pemilihan matriks penting untuk keberhasilan analisis MALDI-MS. Di

antara semua matriks, asam 2,5-Dihydroxybenzoic (DHB) paling banyak

digunakan sebagai matriks dalam studi lipid. Selain itu,


25/35

25

trihydroxyacetophenone (THA), p-nitroaniline (PNA), 9- Aminoacridine

hemihydrates (9-AA) juga menunjukkan sensitivitas tinggi dalam analisis

dari beberapa lipid tertentu. Oksida logam juga dipilih sebagai matriks

untuk analisis ekstraksi lipid dari bakteri dan alga, untuk menghindari

gangguan dari matriks organik tradisional. Baru-baru ini, sebuah laporan

menunjukkan bahwa citrate-capped gold nanoparticles (AuNPs) sebagai

matriks secara selektif dapat mendeteksi trigliserida (TAGs), menunjukkan

kelayakan dari pengembangan matriks baru untuk penentuan selektif dari

lipid.

Selain itu, analisis MALDI-MS memiliki kelemahan dalam hal tingkat

reproduktifitas yang membuat MALDI-MS banyak dikritik dalam hal

analisis kuantitatif. Penyebab utamanya berasal dari keheterogenan

campuran kristal matriks analit. Sebuah matriks analit cocrystal dapat

mengurangi variabilitas intensitas sinyal pada lokasi yang berbeda pada

permukaan target dan dapat meningkatkan reproduktifitas, yang

memberikan dasar untuk analisis kuantitatif dengan MALDI-MS. Matriks

analit cocrystal digunakan untuk analisis kuantitatif plasma

lysophosphatidylcholines (LPCs) dengan bantuan polystyrene.

Kemajuan terbaru dalam teknik MALDI-MS untuk analisis lipid telah

membuatnya dapat melakukan analisis langsung dari irisan jaringan

dengan MALDI imaging mass spectrometry (IMS). Yang paling

menguntungkan dari MALDI-IMS adalah adanya peningkatan pada

analisis lipid dengan menghilangkan proses ekstraksi atau separasi, dan

untuk menampilkan informasi in situ. Baru-baru ini seseorang bernamaSetou melakukan metode MALDI-IMS pada gigi dengan penyakit

periodontal dan ditemukan bahwa ada akumulasi dan infiltrasi dari LPC

(lyso-phosphatidylcholine) ke permukaan akar yang berhubungan dengan

penyakit periodontal. High resolution (HR) MALDI-IMS adalah aplikasi

untuk analisis secara komprehensif dan rinci dari molekul terionisasi pada

irisan jaringan. Lebih dari itu, MALDI-IMS bahkan dapat digunakan

dalam penentuan lipid melalui metode single cell yang dikombinasikan


26/35

26

dengan bentuk resolusi yang tinggi dan akurasi massa yang tinggi untuk

penentuan sel berbagai senyawa metabolit kecil, seperti adenin, guanin dan

kolesterol, serta kelas lipid yang berbeda, seperti fosfatidilkolin,

sphingomyelin, digliserida dan trigliserida. Representasi skema dari alur

kerja MALDI-IMS ditunjukkan pada gambar dibawah ini

Gambar 13. Alur kerja MALDI-IMS

(sumber: Li, Lin. 2014)

Perlu diketahui bahwa analisis lipid dengan MALDI-MS masih terdapat

banyak hambatan.Sebagai contoh, hanya lipid yang berulang kali diekstrak

atau hanya bagian jaringan tertentu yang dapat dianalisis oleh MALDI-

MS. Sangat penting untuk mengembangkan matriks baru untuk penentuan

lipid dengan kandungan yang rendah. Sebagai tambahan, pelabelan dengan

zat yang memiliki isotop yang stabil adalah teknik yang memungkinkan

untuk melakukan analisis kuantitatif suatu molekul tertentu dalam sistem

yang rumit oleh MALDI-MS, tetapi tidak dimungkinkan untuk mensintesis

semua senyawa yang diberi label itu. Kemampuan kuantifikasi oleh

MALDI-MS masih perlu ditingkatkan.


27/35

27

c.3.Electrospray Ionization (ESI) , Atmosphere Pressure Chemical Ionization

(APCI) , Atmosphere Pressure Photoionization (APPI) dan Desorption Electrospray Ionization (DESI)

ESI adalah metode ionisasi besar di MS untuk analisis lipid dari cairan

tubuh, sel, bakteri, virus dan jaringan. Shotgun lipidomics pertama kali

diusulkan oleh Han dan Gross pada tahun 2003, di mana ESI-MS

digunakan untuk analisis langsung lipid tanpa proses pemisahan

sebelumnya dengan LC. Dengan mengatur nilai pH, seperti pH netral

dalam mode deteksi ion negatif, atau menambahkan beberapa reagen

ionisasi spesifik dalam larutan, seperti LiOH dalam mode deteksi ion

positif, lipid dapat secara selektif terdeteksi. Penelitian lebih lanjut

menemukan bahwa teknologi ini menyebabkan sphingomyelin pada pasien

penderita Alzheimer menurun, sementara ceramide (sejenis asam lemak)

meningkat pada otak pasien tersebut. Namun, fenomena penekanan ion

antara lipid yang berbeda dapat menyebabkan kesalahan sistemik ketika

mendeteksi ekstrak lipid yang kompleks dengan analisis langsung ESI-MS. Biasanya, untuk mengatasi masalah ini, dibutuhkan pemisahan

dengan kromatografi cair (LC). Pemisahan dengan metode HPLC sebelum

deteksi ESI-MS dilakukan untuk memperoleh pengukuran yang akurat.

Adanya LC meminimalkan efek dari penekanan ion. Selain itu, waktu

retensi di dalam kolom LC juga bisa digunakan sebagai parameter lain

untuk identifikasi senyawa selain sinyal MS. Misalnya, seseorang bernama

Ecker memanfaatkan metode ultra performance liquid chromatographyelectrospray ionization yang dipasangkan dengan spektrometri massa

(UPLC-ESI-SRM/MS) untuk menganalisis 7 jenis asam arachidic, dan

meskipun beberapa jenis turunan asam tersebut memiliki berat molekul

yang sama, jenisnya dapat diidentifikasi dengan waktu retensinya pada

kolom. 2D-HPLC yang digabungkan dengan ESI juga dikembangkan

untuk mempelajari gangguan metabolisme pada lipid dalam banyak

penyakit, termasuk obesitas, hipertensi, diabetes, dan kanker hati. Ada


28/35

28

suatu kelompok penelitian yang menerapkan on-line comprehensive silver-

ion liquid chromatography (silver-ion LC)dipasangkan dengan reversed-

phase liquid chromatography (RPLC) untuk menganalisis minyak kacang

yang dapat dimakan dan juga menganalisis ekstrak hati tikus. Sebagai

hasilnya, 28 jenis trigliserida dari minyak kacang tanah dan 44 jenis

trigliserida dari hati tikus berhasil diidentifikasi.

Baru-baru ini, metode atmosphere pressure chemical ionization

(APCI), atmosphere pressure photoionization (APPI) dan desorption

electrospray ionization (DESI) juga dikembangkan untuk analisis lipid.

Dalam APCI, pelarut bertindak sebagai reagen gas ionisasi kimia (CI)

untuk mengionisasi sampel. Dalam APPI, lampu Krypton menghasilkan

cahaya ultraviolet terionisasi pada fase gas. Dibandingkan dengan ESI,

yang hanya menggunakan medan listrik untuk menghasilkan ion analit,

APCI dan APPI bisa menyediakan mekanisme tambahan untuk

mengionisasi analit. Untuk lipid yang bersifat nonpolar, APCI dan APPI

lebih cocok digunakan untuk mengnalisis lipid tersebut. Selain itu APCI

dan APPI tidak rentan terhadap efek penekanan ionisasi dan efek garam

penyangga dibandingkan dengan ESI. Pada tahun 2013, seseorang

bernama Tian, membandingkan tiga teknologi ionisasi ini untuk analisis

metabolome plasmadan didapatkan bahwa masing-masing dari

teknologiyang digunakan memiliki keuntungan masing-masing dibanding

dengan 2 teknologi lain untuk beberapa jenis metabolit di dalam plasma.

ESI sangat sensitif untuk mendeteksi glycerophosphocholines,

glycerophosphoethanolamines, asil carnitines, asam empedu, sulfat, dnalainnya. APCI cocok untuk menganalisis siklus alkohol, asam lemak dan

asam linoleat. APPI terbukti tepat dalam mendeteksi steroid,

sphingolipids, beberapa asam amino, nukleosida dan purin dalam plasma.

DESI pertama kali diperkenalkan oleh Cooks pada tahun 2005, yang

merupakan teknik ionisasi di mana pelarut yang digunakan untuk

mengekstraksi molekul yang dilanjutkan oleh ionisasi electrospray. DESI

menawarkan keuntungan yang lebih besar karena dapat dilakukan dengan


29/35

29

persiapan sampel yang minimal sehingga cocok untuk analisis jaringan

secara langsung. Seseorang bernama Hanna menggunakan DESI untuk

analisis profil metabolik dalam kelenjar getah bening dan menemukan

bahwa unsur metabolik dari kelenjar getah bening kanker mirip dengan

jaringan tumor.

ESI yang dipasangkan dengan MS juga digunakan untuk mencari posisi

ikatan rangkap pada lipid. Baru-baru ini, metode berbasis olefin cross-

metathesis dan charge-remotefragmentation juga diusulkan untuk

penentuan posisi ikatan rangkap. Namun, masih tetap diperlukan metode

yang sederhana dan dapat diandalkan untuk mengidentifikasi posisi ikatan

rangkap dengan tingkat akurasi yang tinggi dan kapasitas untuk lipid yang

kompleks dengan banyak ikatan rangkap.

Meskipun semua metode berbasis MS dikembangkan dengan sangat

baik hingga kini, masih menjadi tantangan besar untuk mengidentifikasi

semua jenis lipid yang ada. Beberapa lipid dengan kelompok multi-fosfat,

seperti phosphoinositide, harus diturunkan terlebih dahulu untuk

meningkatkan sensitivitas terhadap deteksi. Beberapa stuktur lipid, seperti saccharolipids, sangatlah rumit, yang merupakan hal yang sulit untuk

menganalisisnya. Perbedaan isomer dari lipid, seperti cardiolipids, selalu

menjadi tantangan untuk setiap metode MS. Selain itu, reproduktifitas

perlu ditingkatkan lagi untuk analisis lipid kuantitatif.

d. Data Processing

Setelah diperoleh data, langkah selanjutnya adalah pengolahan data mentah.

Pada analisis LC-MS diperoleh data 3 dimensi yang merepresentasikan waktu

retensi, nilai m/z, dan intensitas sinyal. Laporan akhir dihasilkan dengan

menggabungkan data 3 dimensi menjadi matriks data dua dimensi dalam

bentuk puncak-pncak (peak) yang mengandung nilai m/z, waktu retensi, dan

intensitas dari puncak yang terdeteksi. Untuk menghasilkan data 2 dimensi

berupa puncak (peak) dapat menggunakan beberapa jenis software, terdapat 4

jenis pendekatan:


30/35

30

(1) menggunakan vendor software (MarketLynx, MarketView, Mass Profiler

Professional, MassHunter/Genespring, MetQuest, SIEVE)

(2) menggunakan software spesial dari developer independent yang dapat

menangani sebagian besar data MS (GeneData)

(3) menggunakan open access software (XCMS, MZmine, MetAlign, IDEOM)

(4) mengembangkan script (Matlab)

e. Identifikasi Lipid

Identifikasi senyawa masih menjadi bottleneck dalam metabolomic

berbasis LC-MS. Dengan memanfaatkan MS, kelas lipid, panjang rantai

karbon, dan derajat ketidakjenuhan dari komponen asam lemak dari lipid dapat

diperoleh. Meskipun perbandingan spektra yang dihasilkan dapat ditemukan

dalam MS database untuk senyawa kimia murni, namun identifikasi masih sulit

dilakukan karena literatur seperti database Merlin, MassBank, dan US National

Institutes of Standards and Technology (NIST) men-cover kurang dari 20.000

senyawa. Online database dan computational tools telah dikembangkan untuk

analisis lipid spektra massa (e.g., LipidQA, LIMSA, FAAT, lipID,

LipidSearch, LipidView, LipidInspector, LipidXplorer, dan ALEX). Baru-baru

ini LipidBlast hadir sebagai platform database MS independen yang tersedia

secara gratis untuk penggunaan komersial dan non komersial. LipidBlast berisi

212.516 jenis spektrum yang meng-cover 119.200 senyawa dari 26 kelas lipid,

termasuk fosfolipid, gliserolipid, lipoglikan bakterial, dan glikolipid tumbuhan.

LipidBlast dapat diaplikasikan untuk menganalisis data MS dari lebih dari 40

tipe spektrometer massa yang berbeda.


31/35

31

DAFTAR PUSTAKA

Fahy, E., et al. 2011. Biochimica et Biophysica Acta: Lipid classification, structures and

tools. [Online]. Terdapat di:

http://www.sciencedirect.com/science/journal/13881981/1811/11 Diakses pada 05

April 2016.

Li, Lin., et al. 2014. Mass Spectrometry Methodology in Lipid Analysis. [Online].

Terdapat di: http://www.mdpi.com/journa.ijms Diakses pada 05 April 2016.

LIPID MAPS Nature Lipidomics Gateway, [Online]. Terdapat di :

http://www.lipidmaps.org. Diakses pada 05 April 2016

M.A.Chester, Nomenclature of glycolipids, Pure Appl Chem 69 (1997) 2475-2487.

M. Sud, E. Fahy, D.Cotter, H.A. Brown, E.A. Dennis, C.K. Glass, A.H. Merrill Jr., R.C.

Murphy, C.R.H. Raetz, D.W. Russell, S. Subramaniam, LMSD: LIPID MAPS

structure database, Nucleic Acids Res 35 (2007) D527-D532

Murphy, R. C., Gaskel, S. J. 2011. New Applications of Mass Spectrometry. [Online].

Terdapat di: http://www.jbc.org/content/286/29/25427.full Diakses pada 04 April

2016

Harkewicz, R., Dennis, E. A. 2011. Applications of Mass Spectrometry to Lipids and

Membranes. [Online]. Terdapat di:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3410560/ Diakses pada 03 April

2016

Anonym. 2011. LIPID MAPS Nature Lipidomics Gateway. [Online]. Terdapat di:

http://www.lipidmaps.org Diakses pada 05 April 2016

http://www.sciencedirect.com/science/journal/13881981/1811/11http://www.sciencedirect.com/science/journal/13881981/1811/11http://www.mdpi.com/journa.ijmshttp://www.mdpi.com/journa.ijmshttp://www.mdpi.com/journa.ijmshttp://www.lipidmaps.org/http://www.lipidmaps.org/http://www.jbc.org/content/286/29/25427.fullhttp://www.jbc.org/content/286/29/25427.fullhttp://www.jbc.org/content/286/29/25427.fullhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3410560/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3410560/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3410560/http://www.jbc.org/content/286/29/25427.fullhttp://www.lipidmaps.org/http://www.mdpi.com/journa.ijmshttp://www.sciencedirect.com/science/journal/13881981/1811/11


32/35

32

LAMPIRAN

1. Appendix A. Nama dan simbol untuk asam lemak yang lebih

jenuh

Numerical

symbol

Structure Stems of 'Nam

e'

H3C-(R)-CO2H systematic

namesa

trivial

names b

symb

ol

1 10:0 -[CH2]8- Decano- Capr-c Dec

2 12:0 -[CH2]l0- Dodecano- Laur- Lau

3 14:0 -[CH2]12- Tetradecano- Myrist- Myr

4 16:0 -[CH2]14- Hexadecano- Palmit- Pam

5 16:1 -[CH2]5CH=CH[CH2]7- 9-

Hexadeceno-

Palmitole

-Pam

6 18:0 -[CH2]16- Octadecano- Stear- Ste

7 18:1(9) -[CH2]7CH=CH[CH2]7- cis-9-

Octadeceno-

Ole- Ole

8 18:1(11) -[CH2]5CH=CH[CH2]9- 11-

Octadeceno-

Vaccen- Vac

9 18:2(9,12) -

[CH2]3(CH2CH=CH)2[C

H2]7-

cis,cis-9,12-

Octadecadie

no-

Linole Lin

1

0

18:3(9,12,15

)

-(CH2CH=CH)3[CH2]7- 9,12,15-

Octadecatrie

no-

(9,12,15)

-Linolen-Lnn

1

1

18:3(6,9,12) -

[CH2]3(CH2CH=CH)3[C

H2]4-

6,9,12-

Octadecatrie

no-

(6,9,12)-

Linolen-Lnn

1

2

18:3(9,11,13

)

-

[CH2]3(CH=CH)3[CH2]7-

9,11,13-

Octadecatrie

no-

Eleostear

-

eSte

13 20:0 -[CH2]18- Icosano-

d

Arachid- Ach

1

4

20:2(8,11) -

[CH2]6(CH2CH=CH)2[C

H2]6-

8,11-

Icosadieno-d 2Ach

1

5

20:3(5,8,11) -

[CH2]6(CH2CH=CH)3[C

H2]3-

5,8,11-

Icosatrieno-d 3Ach

1

6

20:4(5,8,11,

14)

-

[CH2]3(CH2CH=CH)4[C

H2]3-

5,8,11,14-

Icosatetraeno

-d

Arachido

n-4Ach

1 22:0 -[CH2]20- Docosano- Behen- Beh


33/35

33

7

1

8

24:0 -[CH2]22- Tetracosano- Lignocer

-

Lig

1

9

24:1 -[CH2]7CH=CH[CH2]13- cis-15-

Tetracoseno-

Nervon- Ner

2

0

26:0 [CH2]24- Hexacosano- Cerot- Crt

2

1

28:0 -[CH2]26- Octacosano- Montan- Mon

a Ending in '-ic', '-ate', '-yl', for acid, salt or ester, acyl radical, respectively.

b Ending in '-ic', '-ate', '-oyl' for acid, salt or ester, or acyl radical, respectively.

c Not recommended because of confusion with caproic (hexanoic) and caprylic (octanoic)acids. Decanoic is preferred.

d Formerly 'eicosa' (Changed by IUPAC Commission on Nomenclature of OrganicChemistry, 1975).

2. Appendix B. Simbol yang direkomendasikan untuk berbagai

konstituen lipid

Name Symbola

For alkyl radicalsb R

Methyl, ethyl, . . . dodecyl Me, Et, Pr, Bu, Pe, Hx, Hp,

Oc, Nn, Dec, Und, Dod

For aliphatic carboxylic acidsb Acyl (not abbreviated), RCO-

Formyl, acetyl, glycoloyl, propionyl Fo (or HCO), Ac, Gc, Pp

Butyryl, valeryl Br, Vl

Hexanoyl, heptanoyl, octanoyl Hxo, Hpo, Oco

Nonanoyl, decanoyl, undecanoyl Nno, Dco, Udo

Lauroyl, myristoyl, palmitoyl Lau, Myr, Pam

Stearoyl, eleostearoyl, linoleoyl,

arachidonoyl

Ste, eSte, Lin, 4Ach

For glycerol and its oxidation productsc

Glycerol, glyceraldehyde, glycerone,

glyceric acid

Gro, Gra, Grn, Gri

For 'glycosyl' Ose

Glucose, galactose, fucose.... Glcd, Gal, Fuc ...

Gluconic acid, glucuronic acid GlcA, GlcUe

Glucosaminef , N -acetylglucosamine GlcN, GlcNAc

Neuraminic, sialic, muramic acids Neu, Sia, Mur


34/35

34

N -Acetylneuraminic acid, N -

glycoloylneuraminic acid

NeuAcg, NeuGc

Deoxy d

MiscellaneousCeramide, choline, ethanolamine Cer, Cho, Etnh

Inositol, serine Ins, Ser

Phosphatidyl, sphingosine, sphingoid,

Phosphoric residue

Ptd, Sph, Spd, P

a These symbols are constructed in analogy to those already in use for amino acids andsaccharides [11, 13]; they may assist the abbreviated representation of more complexlipids in a way similar to the peptides and polysaccharides. Prefixes such as 'iso-', 'tert-','cyclo' are specified in the symbols by lower-case superscripts (Pr i, But, Hxc) or lower-case prefixes (iPr, tBu, cHx), unsaturation by, e.g., D3 for a 3,4 double bond, D3 for a 3,4triple bond (cf. Proteins, Vol. I, pp. 96-108, in Handbook of Biochemistry, 3rd edition,

edited by G. Fasman, CRC Press, Cleveland, Ohio, 1976). Many of these symbols aredrawn from previously published Recommendations [11, 12]. See also Appendix A.

b Systematic and recommended trivial names of unbranched, acyclic compounds only (cf.Appendix A). Other forms are created by prefixes (e.g., 'iso-', 'tert-', 'cyclo-'). SeeAppendix A.

c These symbols form a self-consistent series for a group of closely related compounds. Itis recognized that other abbreviations (but no symbols) are currently in use. (See Lip-2.12.)

d Not Glu (glutamic acid) or G (nonspecific).

e Recommended in place of GlcUA, the 'A' being unnecessary.

f Approved trivial name for 2-amino-2-deoxyglucose; similarly for galactose (GalNAc),

etc.

g AcNeu was recommended earlier [11]. When it is necessary to differentiate between N-acetyl and O-acetyl derivatives, Neu N Ac and NeuOAc (italicized locants, incontradistinction to GalNAc, etc.) may be employed.

h May take the form OEtN< if substitution on the nitrogen atom is to be indicated.

3. Tabel 2. Singkatan dan contoh dari kelas utam gliserofosfolipid

http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/appABC.html#11http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/appABC.html#11http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/lip1n2.html#p212http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/lip1n2.html#p212http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/appABC.html#11http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/appABC.html#11http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/lip1n2.html#p212http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/lip1n2.html#p212http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/appABC.html#11http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/lipid/appABC.html#11


35/35

klasifikasi, struktur, dan analisis lipid

Documents