makalah anor fix

39
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 i

Upload: ahmad-bikharudin

Post on 23-Oct-2015

178 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Makalah Anor Fix

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

Page 2: Makalah Anor Fix

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

Page 3: Makalah Anor Fix

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

Page 4: Makalah Anor Fix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Logam Kobalt...............................................................................................7

Gambar 2 Struktur molekul vitamin B12....................................................................13

Gambar 3 Metabolisme Vitamin B12 dalam Tubuh...................................................14

iii

Page 5: Makalah Anor Fix

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

Page 6: Makalah Anor Fix

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

Page 7: Makalah Anor Fix

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

Page 8: Makalah Anor Fix

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

Page 9: Makalah Anor Fix

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

Page 10: Makalah Anor Fix

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

Page 11: Makalah Anor Fix

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

Page 12: Makalah Anor Fix

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

Page 13: Makalah Anor Fix

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

Page 14: Makalah Anor Fix

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

Page 15: Makalah Anor Fix

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

Page 16: Makalah Anor Fix

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

Page 17: Makalah Anor Fix

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

Page 18: Makalah Anor Fix

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

Page 19: Makalah Anor Fix

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

Page 20: Makalah Anor Fix

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

Page 21: Makalah Anor Fix

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

Page 22: Makalah Anor Fix

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

Page 23: Makalah Anor Fix

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

Page 24: Makalah Anor Fix

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

Page 25: Makalah Anor Fix

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

Page 26: Makalah Anor Fix

LAMPIRAN

22