senyawa -senyawa metabolit sekunder

A. Alkaloid
Definisi
Alkaloid merupakan senyawa yang mengandung atom nitrogen yang tersebar secara terbatas pada tumbuhan. Alkaloid kebanyakan ditemukan pada Angiospermae dan jarang pada Gymnospermae dan Cryptogamae. Senyawa ini cukup banyak jenisnya dan terkadang memiliki struktur kimia yang sangat berbeda satu sama lain, meskipun berada dalam satu kelompok.

Klasifikasi
Pengelompokan alkaloid biasanya didasarkan pada prekursor pembentuknya. Kebanyakan dibentuk dari asam amino seperti lisin, tirosin, triptofan, histidin dan ornitin. Sebagai contoh, nikotin dibentuk dari ornitin dan asam nikotinat. Beberapa kelompok alkaloid disajikan dalam tulisan ini. Diantaranya adalah kelompok alkaloid benzil isoquinon, seperti: papaverin, berberin, tubokurarin dan morfin. Jenis alkaloid yang banyak terdapat pada famili Solanaceae, tergolong ke dalam kelompok alkaloid tropan, seperti: atropin, yang ditemukan pada Atropa belladona dan skopolamin. Kokain yang berasal dari tumbuhan koka, Erythroxylon coca, juga termasuk ke dalam kelompok ini, meskipun koka tidak termasuk anggota famili Solanaceae. Alkaloid dengan struktur inti berupa indol, dikelompokkan sebagai alkaloid indol, seperti: strikhnin dan quinin yang berasa pahit dan merupakan senyawa penolak makan bagi serangga. Kelompok alkaloid pirrolizidin merupakan ester alkaloid pada genus Senecio, seperti: senecionin. Kelompok lain dari alkaloid yang berasal asam amino lisin adalahquinolizidin yang sering disebut sebagai alkaloid lupin karena banyak terdapat pada genus Lupinus. Alkaloid polihidroksi memiliki stereokimia yang mirip dengan gula, sehingga mengganggu kerja enzim glukosidase. Kelompok alkaloid polihidroksi merupakan penolak makan bagi serangga. Beberapa jenis alkaloid merupakan derivat dari asam nikotinat, purin, asam antranilat, poliasetat dan terpenes. Mereka dikelompokkan ke dalam alkaloid purin, seperti: kafein.
B. Terpenoid
Definisi
Terpenoid merupakan kelompok metabolit sekunder terbesar. Saat ini hampir dua puluh ribu jenis terpenoid telah teridentifikasi. Kelompok ini merupakan derivat dari asam mevalonat atau prekursor lain yang serupa dan memiliki keragaman struktur yang sangat banyak. Struktur terpenoid merupakan satu unit isopren (C5H8) atau gabungan lebih dari satu unit isopren (Tabel 2), sehingga pengelompokannya didasarkan pada jumlah unit isopren penyusunnya.

Klasifikasi
Monoterpenoid umumnya bersifat volatil dan biasanya merupakan penyusun minyak atsiri. Monoterpenoid memberikan aroma yang khas pada tumbuhan. Monoterpenoid dikelompokkan sebagai a). asiklik, contoh: geraniol, b). monosiklik, contoh: limonene dan c). bisiklik, contoh: pinene. Untuk mencegah terjadinya keracunan diri (autotoxicity), tumbuhan membentuk tempat penyimpanan khusus. Kelompok terbesar dari terpenoid adalah sesquiterpen yang juga merupakan penyusun minyak atsiri. Contoh yang cukup dikenal dari kelompok ini adalah poligodial dan warburganal yang merupakan zat penolak makan berbagai jenis serangga. Diterpenoid, seperti asam resin (misalnya: asam abietat) dari tumbuhan keluarga pinus-pinusan dan klerodan (misalnya: ajugarin dari tumbuhan Ajuga remota) merupakan zat penolak makan bagi serangga. Triterpenoid merupakan senyawa metabolit sekunder yang tersebar luas dan beragam. Perwujudan dari senyawa ini dapat berupa resin, kutin maupun semacam gabus. Termasuk ke dalam kelompok ini adalah limonoid (misalnya: azadirachtin), lantaden, dan cucurbitacin (misalnya: cucurbitacin B). Azadirachtin terkenal sebagai zat penolak makan yang sangat kuat bagi serangga. Demikian juga dengan cucurbitacin.
C. Fenolik
Definisi
Fenolik merupakan senyawa yang banyak ditemukan pada tumbuhan. Fenolik memiliki cincin aromatik dengan satu atau lebih gugus hidroksi (OH-) dan gugus-gugus lain penyertanya. Senyawa ini diberi nama berdasarkan nama senyawa induknya, fenol. Senyawa fenol kebanyakan memiliki gugus hidroksi lebih dari satu sehingga disebut sebagai polifenol. Fenol biasanya dikelompokkan berdasarkan jumlah atom karbon pada kerangka penyusunnya (Tabel 3).
Klasifikasi
Kelompok terbesar dari senyawa fenolik adalah flavonoid, yang merupakan senyawa yang secara umum dapat ditemukan pada semua jenis tumbuhan. Biasanya, satu jenis tumbuhan mengandung beberapa macam flavonoid dan hampir setiap jenis tumbuhan memiliki profil flavonoid yang khas. Kerangka penyusun flavonoid adalah C6–C3–C6. Inti flavonoid biasanya berikatan dengan gugusan gula sehingga membentuk glikosida yang larut dalam air. Pada tumbuhan, flavonoid biasanya disimpan dalam vakuola sel. Secara umum, flavonoid dikelompokkan lagi menjadi kelompok yang lebih kecil (sub kelompok), yaitu: (1) flavon, contoh: luteolin, (2) flavanon, contoh: naringenin, (3) flavonol, contoh: kaempferol, (4) antosianin dan (5) calkon.
Beberapa jenis flavon, flavanon dan flavonol menyerap cahaya tampak, sehingga membuat bunga dan bagian tumbuhan yang lain berwarna kuning atau krem terang. Sedangkan jenis-jenis yang tidak berwarna merupakan zat penolak makan bagi serangga (contoh: katecin) ataupun merupakan racun (contoh: rotenon). Rutin, yang merupakan glikosida flavonol yang tersebar di hampir semua jenis tumbuhan, juga merupakan zat penolak makan yang kuat bagi serangga polifagus, seperti Schistocerca americana. Sementara itu paseolin, dilaporkan merupakan glikosida flavonol yang paling efektifsebagai zat penolak makan bagi serangga. Pada percobaan dengan kumbang pemakan akar, Costelytra zealandica, paseolin memberikan nilai FD50 yang sangat rendah, yaitu 0.03 ppm.
Tanin merupakan senyawa polifenol dengan berat molekul antara 500 sampai dengan 20000 dalton. Pada sel tumbuhan, tanin selalu berikatan dengan protein sehingga disebut merupakan zat yang menurunkan nilai nutrisi dari jaringan tumbuhan bagi pemakannya
D. Glukosinolat dan sianogenik
Glukosinolat
Glukosinolat merupakan metabolit sekunder yang dibentuk dari beberapa asam amino dan terdapat secara umum pada Cruciferae (Brassicaceae). Glukosinolat dikelompokkan menjadi setidaknya 3 kelompok, yakni: (1). glukosinolat alifatik (contoh: sinigrin), terbentuk dari asam amino alifatik (biasanya metionin), (2) glukosinolat aromatik (contoh: sinalbin), terbentuk dari asam amino aromatik (fenilalanin atau tirosin) dan (3) glukosinolat indol, yang terbentuk dari asam amino indol (triptofan). Keragaman jenis glukosinolat tergantung pada modifikasi ikatannya dengan gugus lain melalui hidroksilasi, metilasi dan desaturasi. Hidrolilis dari glukosinolat terjadi karena adanya enzim mirosinase, sehingga menghasilkan beberapa senyawa beracun seperti isotiosianat, tiosianat, nitril, dan epitionitril. Senyawa-senyawa tersebut merupakan racun bagi serangga yang bukan spesialis pemakan tumbuhan Cruciferae, dan merupakan zat penolak makan bagi ulat kilan, Trichoplusia ni.
Sianogenik
Semua jenis tumbuhan mempunyai kemampuan untuk mensintesis glikosida sianogenik. Namun, tidak semua jenis tumbuhan mengumpulkan senyawa ini dalam sel-selnya. Pada famili Rosaceae, senyawa ini disimpan pada vakuola. Pada saat sel tumbuhan dirusak, glikosida sianogenik akan dihidrolisis secara enzimatis menghasilkan asam sianida
(HCN) yang sangat beracun dan merupakan zat penolak makan serangga dengan spektrum yang luas.

Biokimia

Tumbuhan merupakan makhluk hidup yang tidak dapat berpindah tempat seperti serangga hama pemakannya. Selain itu, tumbuhan memiliki bentang generasi yang panjang dengan laju rekombinasi yang lambat. Di lain pihak, serangga memiliki beberapa keuntungan karena ukuran tubuhnya yang kecil, bentang generasi yang pendek, serta kapasitas reproduksi yang tinggi sehingga dapat cepat beradaptasi terhadap perubahan lingkungan. Serangga juga dianugerahi kemampuan untuk menyebar dan menduduki wilayah yang menyediakan sumber makanan. Walaupun terlihat sangat rentan, tumbuhan selalu berevolusi untuk menghasilkan sistem resistensi terhadap serangan serangga pemakannya melalui kombinasi pertahanan secara fisik, kimia dan pola perkembangan. Heterogenitas dan keragaman struktur senyawa kimia yang diproduksi oleh tumbuhan sangat berpengaruh pada kemampuan serangga hama dalam mengekploitasi tumbuha inangnya, sehingga kita dapat manfaatkan sebagai insektisida nabati..

Biokimia adalah kimia mahluk hidup. Biokimiawan mempelajari molekul dan reaksi kimia terkatalisis oleh enzim yang berlangsung dalam semua organisme. Lihat artikel biologi molekular untuk diagram dan deskripsi hubungan antara biokimia, biologi molekular, dan genetika.

Biokimia merupakan ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi komponen selular, seperti protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat, dan biomolekul lainnya. Saat ini biokimia lebih terfokus secara khusus pada kimia reaksi termediasi enzim dan sifat-sifat protein.

Saat ini, biokimia metabolisme sel telah banyak dipelajari. Bidang lain dalam biokimia di antaranya sandi genetik (DNA, RNA), sintesis protein, angkutan membran sel, dan transduksi sinyal.

Tumbuhan menjalin hubungan dengan makhluk hidup lain melalui reaksi-reaksi biokimia pada proses metabolisme primer yang membentuk maupun mengurai produk kimia tertentu, seperti asam nukleat dan protein serta prekursorprekursornya, karbohidrat tertentu, asam karboksilat, dan lain-lain. Bersumber dari metabolisme primer, tumbuhan telah mengembangkan alur metabolisme sekunder yang menghasilkan ribuan jenis metabolit. Metabolit-metabolit sekunder dibentuk melalui tiga alur biogenesis yang menuju pada terbentuknya satu atau beberapa jenis metabolit kunci. Dari metabolit-metabolit kunci inilah kemudian dibentuk senyawa-senyawa turunan (derivat) melalui rekasi enzimatis yang sederhana. Sampai dengan saat ini, hanya beberapa alur biosintesa metabolit sekunder yangsudah diketahui secara lengkap. Beberapa diantaranya sangat rumit, seperti pada sintesa dari macapin (sejenis alkaloid yang diturunkan dari molekul tirosin), melibatkan 20 reaksi enzimatis.

Metabolit primer

Bagian terbesar penyusun biomasa tumbuhan adalah metabolit primer. Beberapa diantaranya berada dalam jumlah yang sangat besar, seperti lignoselulosa yang merupakan jenis bahan organik terbanyak di bumi ini. Beberapa metabolit primer tumbuhan seperti protein, karbohidrat dan lipida terlibat dalam proses fisiologis dasar tumbuhan dan merupakan sumber makanan yang penting bagi hewan pemakan tumbuhan.

Berdasarkan perbedaan alur fotosintesa, tumbuhan dibedakan ke dalam dua kelompok, yaitu tumbuhan C3 dan C4. Perbedaan pada proses fiksasi karbon dari kedua kelompok tumbuhan tersebut berakibat pada perbedaan fisiologis dan bentuk (morfologi). Tumbuhan C4 memiliki efisiensi yang lebih tinggi dalam asimilasi karbon dioksida dan kebutuhan air yang hanya setengah kebutuhan tumbuhan C3. Karenanya, tumbuhan C4 merupakan tumbuhan yang pre-dominan pada daerah (sub-) tropis dan pada habitat yang kering. Metabolisme tumbuhan C4 ditunjang oleh modifikasi anatomis yang mempengaruhi perilaku makan herbivora. Sebagai contoh, belalang memilih tumbuhan C3 karena tumbuhan C4 sangat banyak mengandung hemiselulosa yang tidak dapat dicerna.

Metabolit sekunder

Metabolit sekunder didefinisikan sebagai suatu senyawa yang hanya ditemukan secara terbatas pada kelompok tumbuhan tertentu, atau ditemukan dalam konsentrasi yang lebih tinggi dari kelompok tumbuhan yang lain, dan tidak merupakan sumber makanan yang penting bagi herbivora.

Sampai dengan pertengahan abad 20, metabolit sekunder dipandang sebagai senyawa yang tidak berguna. Walaupun pada masa sebelumnya beberapa ahli botani seperti Justus von Leibig, yang pada tahun 1858 telah menyatakan bahwa metabolit sekunder tumbuhan berperan dalam resistensi tumbuhan. Demikian halnya Fraenkel yang menjelaskan peran metabolit sekunder tumbuhan sebagai sistem pertahanan terhadap serangga dan pengganggu lainnya. Pendapat lain mengatakan bahwa metabolit sekunder memiliki fungsi lebih dari hanya sekedar sebagai sistem pertahanan. Stres yang timbul akibat tekanan lingkungan seperti adanya kompetisi dengan tumbuhan lain, keterbatasan bahan makanan, kekeringan dan radiasi sinar ultra violet juga dikatakan sebagai pemicu tumbuhan untuk memproduksi metabolit sekunder melalui evolusi panjang dari sistem biokimia pada tumbuhan.

cara membuat pestisida alami

pestisida

NABATI

Oleh. Koswara Wijaya, Ir.

RAMUAN PESTISIDA NABATI

1) Untuk Mengendalikan Hama secara Umum Bahan:

- Daun Mimba : 8 kg

- Lengkuas : 6 kg

- Serai : 6 kg

- Diterjen/Sabun Colek : 20 kg

- Air : 80 liter

Cara Membuat

- Daun mimba, lengkuas dan semi ditumbuk halus dicampur dengan diterjen/sabun colek

lalu tambahkan 20 liter air diaduk sampai merata. Direndam selama 24 jam kemudian

saring dengan kain halus. Larutan akhir encerkan dengan 60 liter air. Larutan tersebut

disemprotkan pads tanaman untuk luasan 1 hektar.

2) Untuk Mengendalikan Hama Trips pada Cabai

Bahan

- Daun Sirsak 50 - 100 lembar

- Deterjen/Sabun Colek 15 gr.

- Air 5 liter.

Cara Membuat

- Daun sirsak ditumbuk halus dicampur dengan 5 liter air.

- Direndam selama 24 jam, saying dengan kain halus.

- Setiap liter Iarutan dapat diencerkan dengan 10 - 15 liter air.

- Aplikasi dengan menyemprotkan larutan tersebut pada seluruh bagian tanaman yang

ada hamanya.

3) Ramuan untuk Mengendalikan Hama Belalang dan Ulat.

Bahan

- Daun Sirsak 50 lembar

- Daun Tembakau satu genggam

- Deterjen/Sabun Colek 20 gr.

- Air 20 liter.

Cara membuat

- Daun sirsak dan tembakau ditumbuk halus. Tambahkan deterjen/sabun colek aduk

dengan 20 liter air, endapkan 24 jam.

- Disaring dengan kain halus dan diencerkan dengan 50 - 60 liter air, aplikasi dengan cara

disemprotkan.

4) Ramuan untuk Mengendalikan" Hama Wereng Coklat, Penggerek Batang dan

Mematoda.

Bahan:

- Biji Mimba 50 gr.

- Alkohol 10 cc.

- Air 1 liter.

Cara membuat :

- Biji mimba ditumbuk halus dan diaduk dengan 10 cc alkohol, encerkan dengan 1 liter air,

endapkan selama 24 jam, wring dan dapat disemprotkan pada tanaman/serangga hama.

5) Ramuan untuk Mengendalikan Hama Tanaman Bawang Merah.

Bahan

- Daun Mimba 1 kg.

- Umbi Gadung Racun 2 buah.

- Deterjen/Sabun Colek sedikit.

- Air 20 liter.

Cara membuat

- Daun mimba dan umbi gadung ditumbuk halus, ditambah deterjen/sabun colek aduk

dengan 20 liter air, endapkan 24 jam, saring dan dapat disemprotkan pads tanaman.

Bahan

- Limbah daun tembakau 200 kg.

Cara membuat

- Dihancurkan/ditumbuk dihaluskan, cara aplikasi tumbuhan dan tembakau ditaburkan

bersama pemupukan untuk 1 hektar. Limbah dan tembakau itu baik untuk

mengendalikan penyakit karena jamur, bakteri dan mematoda.

6) Ramuan untuk Mengendalikan Tikus.

Bahan

- Umbi Gadung Racun 1 kg.

- Dedak padi. 10 kg.

- Tepung ikan 1 ons.

- Kemiri sedikit.

- Air sedikit.

Cara membuat:

- Umbi dikupas, dihaluskan, semua bahan dicampurkan tambah air dibuat pelet. Sebarkan

pelet dipematang sawah tempat tikus bersarang.