makalah anor fix
TRANSCRIPT
LOGAM BERAT KOBALT (Co) DALAM SISTEM BIOLOGIS
Dosen pembimbing :
Dr. Tetty Kemala, M. Si.
Diusulkan oleh :
Kelompok 3
Putra Destrian G44124004
M. Aldu Azhari Saputra G44110006
Yayat Nurhidayat Syahron G44110007
Yuni Kartika G44110037
Ahmad Bikharudin G44110086
Hera Khairul Ummah G44110088
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis penjatkan kehadirat Allah SWT, yang atas rahmat-Nya
maka penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul “Logam
kobalt (Co) dalam sistem biologis”.Makalah ini dibuat dengan tujuan memberikan
informasi kepada pembaca mengenai logam kobalt dalam sistem biologis.Selain
itu, makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas kimia anorganik III.Penulis
menyampaikan ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada pihak-pihak yang
membantu dalam menyelesaikan makalah ini, khususnya kepada Ibu Dr. Tetty
Kemala, M. Si, selaku dosen yang membimbing.
Dalam Penulisan makalah ini penulis merasa masih banyak kekurangan-
kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan
kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak
sangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini.
Akhirnya penulis berharap semoga Allah memberikan imbalan yang
setimpal pada mereka yang telah memberikan bantuan, dan dapat menjadikan
semua bantuan ini sebagai ibadah, Amiin Yaa Robbal ‘Alamiin.
Bogor, Desember 2013
Penulis
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR....................................................................................................i
DAFTAR ISI.................................................................................................................ii
DAFTAR GAMBAR...................................................................................................iii
BAB I.PENDAHULUAN.............................................................................................1
1.1 Latar Belakang.....................................................................................................1
1.2 Tujuan..................................................................................................................2
1.3 Ruang Lingkup Materi.........................................................................................3
BAB II.LANDASAN TEORI........................................................................................4
2.1. Logam Berat........................................................................................................4
2.2 Unsur Kobalt........................................................................................................4
2.2.1 Sifat dan karakteristik Logam Kobalt...........................................................5
2.2.2 Kelimpahan Logam Kobalt di Alam.............................................................7
2.2.3 Senyawaan Kobalt.........................................................................................7
BAB III.PEMBAHASAN...........................................................................................10
3.1 Senyawa Kompleks Kobalt Dalam Sistem Biologis..........................................10
3.2 Logam Kobalt dalam Sianokobalamin (Vitamin B12)......................................12
3.3 Metabolisme Logam Kobalt dalam Tubuh Makhluh Hidup..............................14
3.4 Reaksi Unsur Kobalt..........................................................................................16
3.5 Metaloenzim Kobalt...........................................................................................17
BAB IV.PENUTUP.....................................................................................................19
4.1 Simpulan............................................................................................................19
4.2 Saran..................................................................................................................19
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................................20
LAMPIRAN................................................................................................................22
ii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Logam Kobalt...............................................................................................7
Gambar 2 Struktur molekul vitamin B12....................................................................13
Gambar 3 Metabolisme Vitamin B12 dalam Tubuh...................................................14
iii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tubuh manusia merupakan kumpulan sel hidup yang bercampur, bereaksi, dan
berinteraksi satu dengan yang lain membentuk suatu susunan yang rumit tetapi
terorganisasi dengan sempurna. Struktur yang teratur tersebut terdiri atas senyawa
organik dan anorganik..Senyawa anorganik yang terdapat dalam tubuh manusia
dapat berupa berbagai jenis unsur logam dalam jumlah yang sangat kecil atau sering
disebut sebagai unsur runutan (trace element). Diantara unsur-unsur kimia yang
terdapat dalam tubuh manusia 11 diantaranya merupakan unsur utama seperti: C, H,
O, N, S, P, Ca, K, Na, Cl, dan Mg sedangkan beberapa unsur Lainnya dinyatakan
sebagai unsur runutan yang essensial yaitu: Fe, Zn, I, Cu, Co, Mn, Cr, Se, dan Mo.
Logam merupakan bahan pertama yang dikenal dan digunakan oleh manusia. Logam
berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria yang sama dengan logam lain.
Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan
dan atau masuk ke dalam organisme hidup. Berbeda dengan logam biasa, logam berat
biasanya menimbulkan efek-efek khusus pada makhluk hidup (dalam kadar tertentu).
Tetapi, tidak semua logam berat mengakibatkan keracunan pada makhluk hidup
karena Logam berat merupakan unsur yang sangat dibutuhkan setiap mahluk hidup
(Palar 1994). Logam berat ini bisa memberi efek kesehatan bagi manusia tergantung
pada bagian mana logam berat terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan
bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme terputus.
Logam berat dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu logam berat esensial
dan non esensial. Logam berat esensial adalah logam yang keberadaannya dalam
jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang
berlebihan dapat menimbulkan efek racun.Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe,
Co, Mn, Ni dan lain sebagainya.Sedangkan logam berat non esensial atau beracun
adalah logam yang keberadaanya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya
atau bahkan dapat bersifat racun, Seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain.Logam berat
1
dapat menimbulkan efek terhadap kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian
tubuh yang terikat logam.Logam berat ini tidak dapat didegradasi maupun
dihancurkan dan dapat masuk ke dalam tubuh manusia lewat makanan, air minum,
atau udara. Logam berat yang bersifat racun di dalam tubuh akan membahayakan
kesehatan bahkan menyebabkan kematian. Keracunan kobalt (Co) dapat
menyebabkan kelainan pada jantung seperti gagal jantung, dan naiknya tekanan
darah.Logam seperti kobalt merupakan logam yang penting dalam sistem biologi
makhluk hidup.logam kobalt juga sering digunakan di pabrik serta sebagai alloi
(logam campuran). Logam kobalt dalam tubuh makhluk hidup biasanya berikatan
sebagai vitamin kobalamin (B12), dimana peran vitamin kobalamin (B12) dalam
sistem biologi makhluk hidup sangat penting.
Menurut US Department of Health and Human Services, batas kadar logam
kobalt dalam tanah, air, dan tubuh manusia adalah 1-20 ppm; 0,5-10ppm; dan 0,7-2,0
mg/kg/hari (Agency for Healthcare Research and Quality (AHRQ) 2005)kebutuhan
tubuh manusia. Kobalt adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki
lambang Co dan nomor atom 27.Warna sedikit berkilauan, metalik, keabu-abuan.
Penggolongan Metalik Ketersediaan, unsur kimia kobalt tersedia di dalam banyak
formulasi yang mencakup kertas perak, potongan, bedak, tangkai, dan kawat. contoh
besar dan kecil unsur kimia.Unsur kimia kobalt juga merupakan suatu unsur dengan
sifat rapuh sedikit keras dan mengandung metal serta kaya sifat magnetis yang serupa
setrika. Unsur kimia kobalt adalah batu bintang.Kobalt adalah suatu isotop yang
diproduksi menggunakan suatu sumber sinar (radiasienergi tinggi).Dari uraian di atas,
maka kami membuat makalah yang berjudul peranan logam berat kobalt (Co) dalam
sistem biologis.
1.2 Tujuan
Makalah ini diharapkan dapat memberitahukan peranan dari logam kobalt
dalam sistem biologis pada makhluk hidup.
2
1.3 Ruang Lingkup Materi
Pada makalah ini penulis membahas peranan senyawaan kobalt dalam
metabolisme biologis makhluk hidup khususnya pada hewan, defisiensi senyawaan
kobalt, reaksi-reaksi senyawaan kobalt, dan metaloenzim kobalt.
3
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1.Logam Berat
Logam berat adalah unsur logam yang mempunyai massa jenis lebih besar
dari 5 g/cm3, antara lain Cd, Hg, Pb, Zn, dan Ni. Logam berat Cd, Hg, dan Pb
dinamakan sebagai logam non esensial dan pada tingkat tertentu menjadi logam
beracun bagi makhluk hidup (Subowo 1999). Logam berat ialah unsur logam dengan
berat molekul tinggi. Dalam kadar rendah logam berat pada umumnya sudah beracun
bagi tumbuhan dan hewan, termasuk manusia. Termasuk logam berat yang sering
mencemari habitat ialah Hg, Cr, Cd, As, dan Pb (American geological Institute1976).
Logam berat merupakan komponen alami tanah. Elemen ini tidak dapat didegradasi
maupun dihancurkan. Logam berat dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui
makanan, air minum,atau udara.Logam berat seperti tembaga, selenium, atau seng
dibutuhkan tubuh manusia untuk membantu kinerja metabolisme tubuh.Akan tetapi,
dapat berpotensi menjadi racun jika konsentrasi dalam tubuh berlebih.Logam berat
menjadi berbahaya disebabkan system bioakumulasi, yaitu peningkatan konsentrasi
unsur kimia didalam tubuh mahluk hidup.Menurut Darmono (1995), faktor yang
menyebabkan logam berat termasuk dalam kelompok zat pencemar adalah karena
adanya sifat-sifat logam berat yang tidak dapat terurai (non degradable) dan mudah
diabsorbsi.
2.2 Unsur Kobalt
Kobalt adalah unsur kimia dengan nomor atom 27 dan massa atom 58,99.
Merupakan unsur logam berwarna abu-abu kemerahan, dengan titik lebur 1.495˚ C
dan titik didih 3.100˚C.Kobalt ditemukan pada tahun 1735 ooleh G. Brandt.Kobalt
bersumber dari bijih logam tertentu, biasanya sulfide dan arsenid.Penggunaan dari
kobalt yaitu garam kobalt digunakan untuk memberi wana biru pada porselen, gelas,
dan email.Dalam bentuk radioaktif, unusr ini digunakan untuk diagnosis dan
4
pengobatan kanker.Kegunaan biologis kobalt yaitu merupakan unsur runutan penting
dalam tanah dan makanan ternak.
2.2.1 Sifat dan karakteristik Logam Kobalt
Kobal bersifat rapuh, logam keras, menyerupai penampakan besi dan nikel.
Kobal memiliki permeabilitas logam sekitar dua pertiga daripada besi. Kobal
cenderung terdapat sebagai campuran dua allotrop pada kisaran suhu yang sangat
lebar. Transformasi antara dua bentuk ini bersifat lembam dan ditemukan dengan
variasi tinggi sebagaimana dilaporkan pada sifat fisik kobal.
1. Sifat Fisika Logam Kobalt
Logam berwarna abu-abu
Sedikit magnetis
Melebur pada suhu 14900C dan mendidih pada suhu 35200C
Memiliki 7 tingkat oksidasi yaitu-1, 0, +1, +2, +3, +4 dan +5
2. Sifat Kimia Logam Kobalt
Mudah larut dalam asam-asam mineral encer
Kurang reaktif
Dapat membentuk senyawa kompleks
Senyawanya umumnya berwarna
Dalam larutan air, terdapat sebagai ion Co2+ yang berwarna merah
Senyawa-senyawa Co(II) yang tak terhidrat atau tak terdisosiasi
berwara biru
Ion Co3+ tidak stabil, tetapi kompleks-kompleksnya stabil baik dalam
bentuk larutan maupun padatan
Kompleks-kompleks Co (II) dapat dioksidasi menjadi kompleks
kompleks Co (III)
Bereaksi dengan hidogen sulfida membentuk endapan hitam
Tahan korosi
3. Karakteristik Logam Kobalt
5
Kobalt merupakan logam feromagnetik dengan berat jenis sebesar 8,9 (20°C).
Murni kobalt tidak ditemukan di alam, tetapi senyawa dari kobalt yang
umum.Sejumlah kecil itu ditemukan di batuan paling, tanah, tumbuhan, dan
hewan. Ini memiliki nomor atom 27. Suhu Curie adalah 1115°C, dan momen
magnetik adalah 1,6-1,7 magnetons per atom Bohr. Di alam, sering dikaitkan dengan
nikel, dan keduanya merupakan komponen kecil karakteristik dari besi
meteorit.Mamalia memerlukan sejumlah kecil kobalt yang merupakan dasar dari
vitamin B12.Kobalt-60, sebuah isotop radioaktif buatan yang dihasilkan dari kobalt,
adalah perunut radioaktif penting dan agen kanker pengobatan.Kobalt memiliki
permeabilitas relatif dua per tiga yang dari besi.kobalt logam terjadi sebagai dua
struktur kristalografi: Hcp dan fcc. Suhu transisi ideal antara Hcp dan struktur fcc
adalah 450 ° C, tetapi dalam prakteknya, perbedaan energi sangat kecil sehingga
intergrowth acak dari dua umum. Karakteristik dari kobalt adalah, sebagai berikut :
Karakteristik Keterangan : M2+(aq) + 2e → M
Lambang, nomor atom : Co, 27
Massa atom : 58,93
Konfigurasi elektron : [Ar] 3d74s2
Densitas (g/cc) : 8,8
Titik leleh (0C) : 1493
Titik didih (0C) : 3520
Jari-jari atom (Å) : 1,16
Energi ionisasi I (Kkal/mol) : 1817
Potensial elektron (E0, V) : - 0,28
6
Gambar 1 Logam Kobalt
(Subowo 1999)
2.2.2 Kelimpahan Logam Kobalt di Alam
Di alam Cobalt terdapat dalam lapisan kerak bumi yaitu sekitar 0,004% dari
berat kerak bumi atau sekitar 30 ppm (Lee, 1999) dari kerak bumi. Terdapat banyak
bijih logam yang mengandung Cobalt (mineral Cobalt) yang dikomersilkan yaitu
Cobaltit (CoAsS), Smaltite (CoAs2), Linnaeite (Co3S4), dan Skutterudite (CoNi)As3
yang mengandung unsur –unsur As4– plannar. Persenyawaan Cobalt yang ada di alam
selalu ditemukan dengan bijih logam nikel, terkadang juga bersamaan dengan bijih
tembaga serta bijih timbal.
2.2.3 Senyawaan Kobalt
Oksida
Kobalt (II) oksida merupakan senyawa berwarna hijau buah zaitun hijau,
penampilan: padat dari kristal/jernih , mempunyai titik-lebur: 1830°C, kepadatan:
6400 kg m-3 unsur angka-angka oksidasi dan Analisa dibuat melalui pemanasan
logam, cobalt karbonat, atau nitrat pada suhu 11000C. Kobalt(II)oksida mempunyai
struktur NaCl. Pada pemanasan 400 – 5000C dalam udara dihasilkan senyawa Co3O4.
7
Beberapa oksida lain yang dikenalantara lain Co2O3, CoO2 dan oksokobalttat (II)
merah Na10[Co4O9].
Halida
Halida anhidrat CoX2dapat dibuat dengan dehidrasi dari hidrathalida dan
untuk CoF2dibuat dengan mereaksikan antara HF dengan CoCl2.Halida klor
berwarna biru terang. Reaksi dari flourida atau senyawaanflourinasi lain pada
cobalt halida pada temperatur 300 – 4000Cmenghasilkan Kobalt(III)flourida yang
merupakan senyawa berwarna coklatgelap yang umumnya digunakan sebagai zat
flourinasi. Kobalt(III)flouridadapat direduksi oleh air.
Sulfida
Warna hitam, titik-lebur: 1182 °C, kepadatan: 5450 kg m-3, unsur angka-
angka oksidasi dan Analisa dibentuk dari larutan Co2+yangdireaksikan dengan
H2S membentuk endapan CoS berwarna hitam.
Garam
Bentuk garam kobalt(II) yang paling sederhana dan merupakan garam
hidrat. Semua garam hidrat cobalt berwarna merah atau pink dari
ion[Co(H2O)6]2+yang merupakan ions terkoordinasi oktahedral. Penambahanion
hidroksida pada larutan Co2+menghasilkan kobalt(II) hidroksida yangberwarna pink
atau biru tergantung kondisinya. Hanya yang berwarna pinkyang merupakan bentuk
paling stabil. Kobalt(II) hidroksida bersifatamphotir bila dilarutkan dalam
hidroksida pekat membentuk larutan berwarna biru yang mengandung ion
[Co(OH)4]2+. Bentuk garam kobalt(III)sangat sedikit, garam flourida hidrat berwarna
hijau CoF3.5H2O dan hidratsulfat berwarna biru Co2(SO4)3.18H2O dapat dipisahkan
pada oksidasielektrofilik dari Co2+ dalam larutan 40% HF dan H2SO4 8M.
Kompleks Kobalt(II)
8
Pelarutan Co, atau hidroksida aatu karbonat dalam suasana asam encer
memberikan ion akuo merah jambu [Co(H2O)6]2+ yang membentuk banyak garam
terhidrasi. Penambahan OH-kepada Co2+ menghasilkan hidroksida yang mungkin
berwarna biru atau merah jambu bergantung pada kondisi, ia larut sebagai amfoter
lemah dalam OH- yang sangat pekat menghasilkan larutan biru yang mengandung
ion [Co(OH)4]2- . Kompleks Co(II) yang paling umum mungkin oktahedral atau
tetrahedral. Hanya terdapat sedikit perbedaan dalam kestabilan, dan kedua jenis
dengan ligan yang sama, mungkin berada dalam kesetimbangan. Jadi untuk air,
terdapat konsentrasi ion tetrahedral yang sangat sedikit namun terbatas.
[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)4]2+ + 2H2O
Kompleks Kobalt(III)
Tanpa adanya zat pengompleks, oksidasi [Co(H2O)6]2+ sangat tidak disenangi
dan Co3+ direduksi oleh air. Meskipun demikian, oksidasi elektrolitik atau
oksidasi O3larutan asam dingin Co(ClO4)2 menghasilkan ion akuo, [Co(H2O)6]3+
dalam kesetimbangan dengan [Co(OH)(H2O)5]2+. Pada 0oC, waktu paruh ion
diamagnetic adalah sekitar sebulan. Dengan adanya zat pengompleks, seperti NH3
kestabilan Co(III) diperbaiki.
9
BAB III
PEMBAHASAN
3.1 Senyawa Kompleks Kobalt Dalam Sistem Biologis
Unsur mineral kobalt dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan untuk
pertumbuhan hewan, tumbuhan, dan manusia. Secara alami unsur kobalt terdapat
dalam tanaman hijauan atau rumput pakan ternak (Darmono 2007). Kobalt (Co)
dalam jumlah tertentu dibutuhkan tubuh melalui Vitamin B12 yang masuk ke tubuh
manusia.Kobalt (Co) merupakan sumber mikroorganisme yang dapat membentuk
Vitamin B12. Manusia tidak dapat melakukan hubungan simbiosis dengan
mikroorganisme dalam saluran cerna, sehingga harus memperoleh kobaltamin dari
makanan hewani seperti hati, ginjal, dan daging. Makanan nabati mengandung
sedikit kobalt, bergantung pada kandungan tanah tempat tumbuhnya.Pengikut
vegetarian (hanya makan makanan nabati) perlu berhati-hati terhadap kemungkinan
kekuranagan Vitamin B12.Fungsi Kobalt yang merupakan vitamin B12 (kobaltmin) ini
diperlukan untuk mematangkan sel darah merah dan menormalkan fungsi semua sel.
Kobalt mungkin juga berperan dalam fungsi berbagai enzim.Angka kebutuhan gizi
sebagian besar kobalt dalam tubuh terikat dalam vitamin B12.Asupan kobalt dalam
jumlah banyak pada manusia dapat menyebabkan sel darah menjadi tinggi,
pergelangan kaki membengkak terutama pada anak-anak yang sedang mengalami
pertumbuhan(Murniasih 2013). Kontaminasi dapat terjadi pada saat pengolahan
bahan mentah, penggunaan pertisida anorganik sehingga akan terakumulasi dalam
tanaman melalui akar, batang, daun maupun buahnya yang akan mempengaruhi hasil
tanaman. Proses pengawetan produk industri yang menggunakan obat anti jamur serta
hasil migrasi dari bahan pengemasnya.
Plasma darah mengandung kurang lebih 1 µg kobalt/ 100 pencernaan dan
penyerapan absorbsi terjadi pada bagian atas usus halus mengikuti mekanisme
absorbsi besi. Absorbsi meningkat bila konsumsi besi rendah.Sebanyak 85 %
ekskresi kobalt dilakukan melalui urin, selebihnya fases dan keringat.Ion kobalt
memiliki konfigurasi elektron yang memungkinkan sebagai ion pusat suatu senyawa
10
kompleks, seperti kompleks kobalt (II) hipoksantin. Pengomplekan kobalt dengan
hipoksantin perlu dikaji karena hipoksantin dalam sistem tubuh terlibat dalam proses
katabolisme purin. Kombinasi senyawa komples heksa karbonil dikobalt [Co2(CO)6]
dengan aspirin juga perlu dikaji sebab secara signifikan dapat merubah sifat anti-
kanker yang menjadi dasar penemuan terapi anti-kanker baru dengan penambahan
fragmen-fragmen organologam.
Kobalt (II) hipoksantin
Purin adalah salah satu kelompok struktur kimia pembentuk DNA.Purin
merupakan zat yang terdapat dalam setiap bahan makanan yang berasal dari tubuh
makhluk hidup.Yang termasuk kelompok purin adalah Adenosin dan Guanosin.
Katabolisme sendiri merupakan proses metabolisme tubuh dengan memecahkan zat
yang cukup besar menjadi molekul yang lebih kecil. Katabolisme purin ini
membutuhkan enzim xantin oksidase yang umumnya terdapat di hati dan
usus.Penyakit manusia yang meliputi kelainan dalam metabolisme purin mencakup
penyakit gout, sindrom lesch-Nyhan, defisiensi adenosin deaminase dan defisiensi
fosforilase nukleosida purin.Keadaan defisiensi purin pada manusia terutama
disebabkan oleh defisiensi asam folat dan kadang-kadang oleh defisiensi B12, kalau
keadaan ini menimbulkan defisiensi sekunder deriva folat.
Hasil penelitian dengan menggunakan radioisotop, ternyata setiap komponen
yang dijumpai dalam kerangka inti purin berasal dari bermacam-macam sumber
diantara lain : atom C (6) inti purin berasal dari atom karbon molekul CO2 udara
pernafasan; atom N (1) inti purin bersal dari atom nitrogen gugus amino (-NH2)
molekul aspartat; atom C (2) dan atom C (8) inti purin adalah produk reaksi
transformilasi yang berasal dari senyawa donor gugus formil yang mengakibatkn
koenzim FH4 (tetra hidro folat); atom N (3) dan atom N (9) berasal dari nitrogen
gugus amida molekul glutamin; atom C (4) atom C (5) dan atom N (7) merupakan
molekul glisin.
Tahapan purin diawali dengan pembentukan molekul PRPP(5-phospho ribosil
pyro phosphate) dan slanjutnya membentuk senyawa 5-phosphoribosilamin dari hasil
11
PRPP dan membentuk senyawa GAR kemudian GAR membentuk reaksi formilase
yang dikatelisis oleh enzim kemudian senyawa formil glisin amid ribosil 5P sehingga
terjadi penutup rantai, senyawa 5 amino-4-imidazole-karboksamid- ribosil-5P akhir
dari penutupan cicncin yang k-2. Dalam katabolismepurin terlibat enzim hipoksantin
yang berperan dalam mengubah purin menjadi nukleotida purin agar dapat digunakan
kembali sebagai penyusun DNA dan RNA.Jika enzim ini mengalami defisiensi, maka
peran enzim menjadi berkurang. Akibatnya purin dalam tubuh dapat meningkat, purin
yang tidak dikatabolisme akan mengganggu kesehatan tubuh. Pembentukkan
kompleks kobalt (II) hipoksantin dipengaruhi oleh pH.Kondisi pH dapat
mempengaruhi bentuk keto atau enol dari hipoksantin. Karakterisasi kompleks
ditunjukan secara kualitatif melalui analisis spektra inframerah dan spektra
ultraviolet.Uji kuantitatif dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer serapan
atom.
Heksa karbonil dikobalt [Co2(CO)6] dengan Aspirin
Senyawa kompleks kobalt dapat berinteraksi dengan aspirin secara berbeda
dengan enzim-enzim siklooksigenase (COX) yang menghasilkan prostaglandin dan
molekul-molekul pensinyalan lain yang terkait dengan inflamasi dan pembekuan
darah. Aspirin atau asam asetilsalisilat (asetosal) adalah sejenis obat turunan
dari salisilatyang sering digunakan sebagai senyawa analgesik (penahan
rasa sakit atau nyeri minor),antipiretik (terhadap demam), dan anti-
inflamasi (peradangan). Aspirin juga memiliki efekantikoagulan dan dapat digunakan
dalam dosis rendah dalam tempo lama untuk mencegahserangan jantung.Kepopuleran
penggunaan aspirin sebagai obat dimulai pada tahun 1918ketika terjadi pandemik flu
di berbagai wilayah dunia.
3.2 Logam Kobalt dalam Sianokobalamin(Vitamin B12)
Kobalt merupakan unsur runut esensial untuk tubuh, karena merupakan
komponen dari struktur vitamin B12, sehingga untuk memperoleh cukup kobalt,harus
memperoleh cukup vitamin B12. Vitamin B12 tidak dapat disintesis oleh tubuh
12
manusia. Vitamin ini mengandung ion kobalt sehingga dikenal
sebagaisianokobalamin.Sianokobalamin (vitamin B12), memegang peran kunci agar
otakdan sistem saraf dapat berfungsi dengan baik.Vitamin ini bersifat larut dalarn
air,dan dapat disintetis oleh bakteri dalam usus. Manusia memperoleh kobalamin dari
makanan hewani seperti hati, ginjal, daging, dan vegetarian (makanan nabati).
Makanan nabati mengandung sedikit kobalt bergantung pada kandungan tanah Kobalt
dalam makanan ini membantu sintesis hemoglobin dan penyerapanbesi dari makanan.
Fungsi vitamin B12 dalam tubuh adalah membantu prosesmetabolisme asam amino
metionin dan pembentukan sel darah merah. Kebutuhankobalt kira-kira 0,0015 mg
(1,5 µg) vitamin B12 per hari. Fungsi kobalt berperanmembentuk bagian dari struktur
vitamin B12.Defisiensi vitamin B12 dapatmenyebabkan gejala anemia dengan gejala
peradangan dan pendarahan usus,gampang cape, lelah, lesu, penyakit pada kulit.
Sumber vitamin B12 terdapatdalam hati, ginjal, daging, susu, ikan, kacang-kacangan,
sayuran hijau, dan sereal(Nugroho 2009). Berikut adalah struktur molekul vitamin
B12 (Sianokobalamin).
Gambar 2Struktur molekul vitamin B12
(British Pharmacopoeia 2004)
13
3.3 Metabolisme Logam Kobalt dalam Tubuh Makhluh Hidup
Kobalt adalah esensial dalam tubuh karena kobalt merupakan komponen
sianokobalamin (vitamin B12).Sianokobalamin berkontr ibusi 10- 20 persen dari total
aktivitas Vi tamin B12disintesis oleh mikroba dalam rumen (Latifudin
2002).Vitamin B12 sebagai koenzim dalam beberapa reaksi enzimatik, paling banyak
khususnya pada reaksi transfer metil bahwa homosistein berubah menjadi metionin
dan untuk memisahkan reaksi perubahanmetilmalonilkoenzim A (CoA) ke suksinil-
CoA. Vitamin B12 juga bagian dari beberapa enzim yang mencakup dalam
hematopoiesis, defisiensi dapat dengan mudah merusak anemia.Recommended
Dietary Allowance (RDA) vitamin B12 untuk orang dewasa adalah 2,4 µg/hari,
dimana kandungan kobalt 0,1 µg. Sebanyak 85 % ekskresi kobalt dilakukan melalui
urin, selebihnya melalui feses dan keringat (Institute of Medicine 2004).
Gambar 3 Metabolisme Vitamin B12 dalam Tubuh
(British Pharmacopoeia 2004)
14
Konversi Co dari dalam tanah menjadi vitamin B12 pada makanan hingga
dicerna hewan nonruminansia kadang-kadang disebut sebagai siklus kobalt. Ternak
ruminansia (sapi, domba, dan kambing) memakan hijauan pakan, di mana tanaman
menyerap kobalt dari dalam tanah dan bakteri-bakteri yang ada di dalam lambung
(rumen) menggunakan kobalt dalam penyusunan vitamin B12 . Hewan menyerap
vitamin B12 dan mendistribusikannya ke seluruh jaringan tubuh (Darmono 1995).
Semua bangsa hewan membutuhkan vitamin B12 sehingga secara tidak langsung
memerlukan kobalt. Ternak babi dan unggas tidak mempunyai mikroflora dalam
saluran pencernaan untuk mengubah kobalt dalam ransum sehingga harus mendapat
vitamin B12 yang cukup dalam ransum (Lee 1999). Adapun peranan vitamin B12
antara lain:
1. Berfungsi dalam sintesa protein dan dalam metabolisme asam nukleat serta
senyawa-senyawa yang mengandung satu atom C, yaitu sebagai metil-malonil
CoA isomerase. Enzim ini berperan dalm mengubah metal-malonil CoA
menjadi suksinil CoA yang berfungsi dalam siklus krebs
2. Berperan sebagai enzim L-homosistein metilatin. Enzim ini berisi koenzim
metal kobalamin yang bersama-sama folacin mengubah L-homosistein menjadi
L-metionin.
3. Berperan penting dalam pembentukan darah merah.
Pada hewan ruminansia yang memakan rumput yang kurang mengandung
unsur kobalt, gejala akan timbul beberapa bulan kemudian, karena hewan memiliki
cadangan vitamin B12 dalam hati dan ginjal sebagai sumber kobalt. Namun bila
keadaan ini terus berlanjut, ternak akan mengalami defisiensi kobalt. Para peneliti
menduga kobalt memiliki peran penting dalam pertumbuhan bakteri dalam rumen.
Vitamin B12 mengandung 4% kobalt sebagai bagian esensial dari vitamin tersebut.
Penyebab utama defisiensi kobalt pada ternak ruminansia adalah kekurangan vitamin
B12 karena sintesis vitamin tersebut dalam rumen menurun (Hetzel dan Dunn 1989).
Kekurangan kobalt hanya terjadi pada hewan ruminansia. Gejalanya ialah hewan
malas, nafsu makan berkurang, bobot badan menurun, lemah, anemia yang bersifat
15
normositik dan normokronis dan kemudian mati (Stangl et al. 2000). Pemberian
pakan yang mengandung kobalt dapat mencegah kekurangan kobalt pada ternak
(Puls. 1994). Faktor yang menyebabkan terjadinya defisiensi mineral pada hewan
ruminansia disebabkan oleh pakan yang dikonsumsi oleh hewan berasal dari tanah
yang kurang mineral. Pada tanah berpasir sangat miskin unsur mineral, kondisi tanah
yang dipupuk, tidak dipupuk, dan ditanami terus-menerus akan mempengaruhi
kandungan mineral tanaman yang tumbuh di tanah tersebut (Soepardi 1982).
Kurangnya unsur mineral pada hewan seperti sapi dan domba yang dikonsumsi oleh
manusia akan menyebabkan kurang nya juga asupan mineral pada manusia.Pada
penelitian Latifudin (2002) dilakukan suplementasi kobalt dan vitamin B12 untuk
mencegah kekurangan kobalt.
3.4 Reaksi Unsur Kobalt
Kobalt mudah melarut dalam asam-asam mineral encer. Pelarutan dalam
asam nitrat disertai dengan pembentukkan nitrogen oksida, reaksi yang terjadi
adalah :
Co + 2H+ Co2+ + H2 (Vogel 1990)
3Co + 2HNO3 + 6H+ 3Co 2+ + 2NO + 4H2O (Vogel 1990)
Dalam pelarut air, kobalt secara normal terdapat sebagai ion kobalt (II). Senyawa
senyawa kobalt (II) yang tidak terhidrat berwarna biru. Kobalt merupakan salah
satu logam unsur transisi dengan konfigurasi elektron 3d7 yang dapat
membentuk kompleks. Kobalt yang relatif stabil berada sebagai Co(II) ataupun
Co(III). Namun dalam senyawa sederhana Co, Co(II) lebih stabil dari Co(III).
Ion – ion Co dan ion terhidrasi [Co(H2O)6]2+ stabil di air. Kompleks kobalt
dimungkinkan dapat terbentuk dengan berbagai macam ligan, diantaranya
sulfadiazin dan sulfamerazin. Sulfadiazin dan sulfamerazin merupakan ligan yang
sering digunakan untuk obat antibakteri. Keduanya merupakan turunan dari
sulfonamid yang penggunaannya secara luas untuk pengobatan infeksi yang
disebabkan oleh bakteri Gram-positif dan Gram-negatif tertentu, beberapa jamur, dan
16
protozoa. Terbentuknya kompleks Zn(II) - sulfadiazin dimana sulfadiazine
terkoordinasi secara bidentat terhadap atom pusat Zn2+ melalui atom NH sekunder
dan N tersier. Terbentuknya kompleks Cu(II)-sulfadiazin dan Cu(II)-sulfamerazin
dimana sulfadiazin terkoordinasi secara bidentat melalui NH sekunder dan N
tersier dan sulfamerazin terkoordinasi secara monodentat pada ion pusat Cu2+
melalui NH2 primer. Kompleks Hg(II)sulfadiazine dan Hg(II)-sulfamerazin telah
berhasil disintetis oleh Hossain, Amoroso, Banu, Malik (2006) dengan sulfadiazin
terkoordinasi secara tridentat melalui N sekunder dan N tersier dan sulfamerazin
terkoordinasi secara bidentat melalui NH sekunder dan N tersier pada ion pusat
HgO2+.
Dengan Co2+, sulfadiazin dan sulfamerazin dimungkinkan dapat
terkoordinasi secara monodentat melalui NH2 primer maupun bidentat melalui
NH sekunder dan N tersier. Dalam larutan air dari senyawa-senyawa kobalt(II),
terdapat ion Co yang merah. Senyawa-senyawa kobalt(II) yang tak berhidrat atau
tak berdisosiasi, berwarna biru. Jika disosiasi dari senyawa kobalt ditekan, warna
larutan berangsur-angsur berubah menjadi biru. Ion kobalt(III), Co3+ tidak stabil,
tetapi kompleks-kompleksnya stabil, baik dalam larutan maupun dalam bentuk
kering. Kompleks-kompleks kobalt(II) dapat dioksidasikan dengan mudah menjadi
kompleks-kompleks kobalt(III).
3.5 Metaloenzim Kobalt
Ditinjau dari fungsinya unsur runutan esensial pada umumnya merupakan
bagian dari sistem enzim, yaitu berupa metaloenzim dan kompleks logam-enzim.
Pada, metaloenzim unsur logam terdapat dalam jumlah tertentu dan merupakan
bagian integral dari molekul enzim.Unsur Zn merupakan logam yang pertama kali
teridentifikasi masuk dalam kategori ini yaitu terdapat dalam enzim karbonik-
anhidrase. Metaloenzim lain yang mulai jelas fungsinya dalam fisiologi dan patologi
tubuh manusia adalah metaloenzim-Mn (piruvat-karboksilase); metaloenzim-Cu
(sitokrom-oksidase, lisin-oksidase, tirosinase); metaloenzim–Se(glutation-
peroksidase); serta metaloenzim-Mo (xantin-oksidase, sulfit-oksidase). Kompleks
17
logam-enzim merupakan golongan yang relatif luas. Berbeda dengan metaloenzim,
dalam kompleks logam-enzim ikatan antara enzim dengan unsur logam lebih
renggang. Dalam hal ini logam bertindak sebagai pembentuk ikatan sementara antara
enzim dengan substrat selama reaksi berlangsung.Selain bertindak sebagai penstabil
kompleks enzim-substrat, logam juga dapat menstabilkan produk reaksi, jadi
memfasilitasi reaksi yaitu sebagai kofaktor enzim.Sejauh ini unsur runutan yang telah
teridentifikasi sebagai kofaktor enzim meliputi Mn, Co, Cu, dan Zn.
Selain berperan dalam katalisis secara enzimatis, unsur runutan juga
tergabung dalam reaksi oksidasi-reduksi, proses transpor pada membran sel, konduksi
syaraf dan kontraksi otot. Sebagai contoh adalah Co yang menunjang fungsi biologi
sebagai komponen nutrien spesifik, yaitu satu atom Co terdapat di pusat molekul
vitamin B12. Berikut merupakan contoh metaloenzim pada kobalt.
1. Enzim mutase, mutasi hidrogen dengan beberapa kelompok senyawa karbon
yang berdekatan. Contoh:
Glutamat mutase
Metilmalonil CoA mutase
Ornitin mutase
L-ß-lisin mutase
a-metilenglutarat mutase
Dapat juga diikuti dengan eliminasi air atau amonia
Dioldehidrase
Gliserol dehidrase
Etanolamin amonia lyase
2. Ribonukleotida reduktase
Ribosa direduksi menjadi deoksiribosa
3. Transfer group metil
Metionin sintetase
Metan sintetase
Asetat sintetase
BAB IV
18
PENUTUP
4.1 Simpulan
Unsur mineral kobalt terdapat dalam tanaman hiajuan pakan ternak,
diperlukan dalam jumlah tertentu untuk metabolisme dalam tubuh hewan ruminansia
dan manusia. Manusia mendapat asupan logam kobalt bersama dengan vitamin B12.
Vitamin B12 sebagai koenzim dalam beberapa reaksi enzimatik, paling banyak
khususnya pada reaksi transfer metil.Dalam tubuh manusia Senyawa kompleks
kobalt berinteraksi dengan aspirin hal ini berhubungan dengan inflamasi dan
pembekuan darah. Kobalt (II) hipoksantin dalam tubuh manusia membantu
katabolisme purin.
4.2 Saran
Untuk melengkapi informasi materi peranan kobalt dalam sistem biologis
makhluk hidup perlu ditambahkan sumber-sumber yang lebih lengkap dan
terbarukan. Lebih baik lagi jika dalam tulisan ini ditambahkan studi kasus yang
berhubungan dengan topik utama. Sehingga aplikasi pada kehidupan sehari-hari lebih
terlihat.
19
DAFTAR PUSTAKA
Agency for Healthcare Research and Quality (AHRQ). 2005. Staying Healthy
Through Education and Prevention (STEP). US : Department of Health &
HumanServices.
American Geological Institute. 1976.Dictionary of Geological Terms Revised
Edition. New York:Anchor Books.
British Pharmacopoeia. 2004. London: Medicines and Healthcare Products
Regulatory Agency (MHRA). British Pharmacopoeia. 1(2): 4788.
Darmono.1995. Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta : UI-press
Darmono. 2007. Penyakit defisiensi mineral pada ternak ruminansia dan upaya
pencegahannya. Jurnal Litbang Pertanian. 26(3):103-108.
HetzelBS, Dunn JT. 1989. The iodine deficiency disodere: The nature and prevention.
AnimRev. of Natr. 9: 21-28.
Institute of Medicine. 2004. Dietary reference intakes for water, potassium, sodium,
chloride, and sulfate.[terhubung berkala].
http://www.nap.edubooks0309091691html [20 desember 2013].
Latifudin D, Budiman A, Rusmana D. 2002. Pengaruh suplementasi kobalt dan
vitamin B12 terhadap pertambahan bobot badan, konsumsi bahan kering,
dan efesiensi penggunaan pakan domba priangan. Jurnal Ilmu Ternak. 2(2):
60-64.
Lee JD. 1999. Concise Inorganic Chemistry. Madras : Chapman and Hall
20
Murniasih S, Taftazani A. 2013. Evaluasi Hg, Cd, Co, Cr, dan As dalam sampel
produk agroindustri berdasarkan keputusan BPOM dan ADI (Accept daily
intake). J. Iptek Nuklir Ganendra. 16(1):26-37.
Nugroho AW. 2009. Karakteristik Tanah Pada Sebaran Ulin di Sumatera Dalam
Mendukung Konservasi [Prosiding]. Palembang: Balai Litbang
HutanTanaman Palembang.
PalarH. 1994.Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat.Bandung: Rineka Cipta.
PulsR. 1994.Mineral Levels and Animal Health: Diagnostic Data Second edition.
BC:Sherpa International Clearbrook.
Soepardi G. 1982. The zinc status in Indonesian agriculture. Bogor (ID): Inst. Food
Crops.
StanglGL, SchwarzFJ,MullerH dan KirchgessnerM. 2000. Evaluation of the cobalt
requirement of beef cattle based on vitamin B12 folate, homocysteine and
methylmalonic acid.Br J. Nutr. 84:645-653.
Subowo B. 1999. Imunologi Klinik. Bandung: Penerbit Angkasa.
Vogel.1990. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro.bagian I.
Jakarta: PT Kalman Media Pustaka.
21
LAMPIRAN
22