Ujian Mid Semester

Matakuliah         : Kimia Bahan Alam
Kredit                  : 2 SKS
Dosen                  : Dr. Syamsurizal, M.Si
Hari/Tanggal      : Sabtu, 24 november 2012
Waktu                 : 15.30 sd 09.00 pagi ( 26 november 2012 )

1.Kemukakan gagasan anda bagaimana cara mengubah suatu senyawa bahan alam yang tidak punya potensi ( tidak aktif ) dapat dibuat menjadi senyawa unggul yang memiliki potensi aktifitas biologis tinggi. Berikan dengan contoh.

Jawab :

Salah satu cara mengubah suatu senyawa bahan alam yang tidak punya potensi (tidak aktif) dapat dibuat menjadi senyawa unggul yang memiliki potensi aktifitas biologis tinggi adalah dengan cara menggunakan bakteri contohnya adalah oncom. Oncom merah umumnya dibuat dari bungkil tahu, yaitu kedelai yang telah diambil proteinnya dalam pembuatan tahu.sedang kan oncom hitam ibut dari bungkil kacang tanah. Bungkil kacang tanah adalah ampas yang berasal dari kacang tanah yang telah diambil minyaknya dengan proses pemerasan mekanis atau proses ekstraksi. Ampas nya dapat dimanfaatkan dan berguna bagi kehidupan manusia adalah dengan menggunakan kapang oncom melalui proses fermentasi. Kapang oncom mengeluarkan enzim amilase, lipase dan protease yang aktif selama proses fermentase dan memegang peranan penting dalam penguraian pati menjadi gula, penguraian bahan-bahan dinding sel kacang, penguraian lemak, serta pembentukan sedikit alkohol dan berbagai ester yang memunculkan aroma sedap dan harum. Protein juga terdegradasi namun tidak penuh dan berakibat meningkatnya daya cerna. Salah satu faktor untuk membuat oncom yang baik adalah kualitas raginya, yaitu kapang Neurospora sp. Ragi oncom yang baik mampu menguraikan struktur – struktur kimia dalam kacang tanah menjadi senyawa – senyawa yang lebih sederhana melalui proses fermentasi, sehingga lebih mudah dicerna dan dimanfaatkan oleh tubuh. Dengan menggunakan ragi ini dapat menaikan kadar protein,  karbohidrat, dan serat yang sangat dibutuhkan oleh tubuh untuk pertumbuhan .

2. Jelaskan bagaimana idenya suatu senyawa bahan alam yang memiliki potensi biologis     tinggi dan prospektif untuk kemaslahatan makhluk hidup dapat disintesis di laboratorium.

            Jawab :

Suatu senyawa bahan alam yang memiliki potensi biologis tinggi dan prospektif untuk kemaslatan makhluk hidup yaitu:

1.       buah mengkudu yang dibuat dalam bentuk tablet.

Penelitian yang telah dilakukan oleh para ahli belakangan ini telah menunjukkan bahwa buah mengkudu (Morinda citrifolia) mengandung zat-zat seperti vitamin, flavonoid ,protein, mineral, proxeronin, skopoletin, zat anti kanker, zat anti bakteri dan lain-lain yang tentunya sangat bermanfaat untuk kesehatan. Berdasarkan hal inilah maka buah mengkudu sangat potensial bila dijadikan suatu produk makanan tambahan. Sekarang ini di Indonesia telah tersedia produk makanan tambahan dari buah mengkudu dalam bentuk, kapsul dan tablet Salah satu produk makanan tambahan yang sekarang ini cenderung disukai masyarakat adalah produk makanan tambahan dalam bentuk granul efervesen. Granul efervesen disukai karena mempunyai warna, bau dan rasa yang menarik. Sehingga, jika dibuat dalam bentuk kapsul akan mempunyai kasiat atau potensi yang lebih tinggi

Ekstrak mengkudu

Ekstrak mengkudu merupakan perasan murni sari buah mengkudu, didalamnya terkandung senyawa-senyawa yang berkhasiat obat. Ekstrak kental bisa dijual ke pabrik pengolah atau dapat dimanfaatkan langsung sebagai obat atau di keringkan lalu dimasukkan ke dalam kapsul dan siap untuk dikonsumsi. Cara membuat ekstrak sederhana sebagai berikut :

1.      Buah mengkudu dihaluskan dengan blender kemudian direndam dengan alkohol 90 % perbandingan 1 : 3 dan dikocok dengan pengocok listrik (Stirrer) selama 2 jam, lalu didiamkan selama 24 jam.

2.       Ekstrak disaring dan ampasnya direndam kembali dengan alkohol 90 % 1 : 2, kemudian dikocok selama 2 jam dan didiamkan selama 24 jam.

3.       Hasil saringan (filtrat) yang dihasilkan kemudian diuapkan dengan menggunakan mesin penguap listrik (evaporator) sampai didapatkan ekstrak kental dengan rendemen + 7,65 %.

Standar mutu ekstrak kental mengkudu

- Rendemen : 10 - 12 %

- Kandungan kimia (Flavonoid total) : 0,09 – 0,12 %

- Kadar air : 3,7 – 6,15 %

2.      Buah jeruk yang dibuat jadi suplemen

Sari buah jeruk yang dibuat menjadi suplemen mengandung vitamin C yang lebih banyak sehingga mempunyai kasiat atau potensi yang lebih besar dari pada bua jeruk.Vitamin C salah satu vitamin yang essential bagi tubuh. Banyak sumber vitamin C yang ada di bumi ini salah satunya adalah jeruk. Buah Jeruk mengandung antara 40 hingga 70 mg vitamin C per 100 ml tergantung kepada jenis jeruk itu sendiri. Hasil penelitian epidemiologi menunjukkan bahwa penyakit kanker dapat dicegah lebih optimal dengan mengkonsumsi buah-buahan dan sayuran dalam porsi yang banyak dibandingkan mengkonsumsi vitamin C dalam bentuk suplemen berupa tablet atau cair. Vitamin C juga memiliki kemampuan sebagai antioksidan yang bisa mencegah kerusakan sel akibat aktifitas molekul radikal bebas di dalam tubuh yang disinyalir sebagai penyebab kanker,kardiovaskular dan katarak. Hasil penelitian terbaru menunjukkan bahwa konsumsi vitamin C yang banyak dari makanan segar seperti Jeruk dapat mencegah kenaikan kadar LDL di dalam darah. Sebagaimana kita ketahui kandungan LDL yang tinggi dalam darah dapat menyebabkan penyakit jantung. Katarak,penyakit katarak ternyata dapat dicegah dengan mengkonsumsi vitamin C. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa seseorang yang memiliki kandungan vitamin C dan karotenoid yang tinggi di dalam darah memiliki resiko yang rendah untuk terkena penyakit katarak. Selain katarak vitamin C juga mencegah dan mengobati penyakit. Sehingga, jika dibuat dalam bentuk suplemen atau kapsul akan lebih baik.

3.      Sari kunyit dibuat jadi kapsul dan suplemen penambah nafsu makan.

Produk farmasi berbahan baku kunyit, mampu bersaing dengan berbagai obat paten, misalnya untuk peradangan sendi (arthritis- rheumatoid) atau osteo-arthritis berbahan aktif natrium deklofenak, piroksikam, dan fenil butason dengan harga yang relatif mahal atau suplemen makanan (Vitamin-plus) dalam bentuk kapsul. Kandungan utama kunir adalah kurkumin dan minyak atsiri yang berfungsi untuk pengobatan hepatitis, antioksidan, gangguan pencernaan, anti mikroba, anti kolesterol, anti HIV, anti tumor (menginduksi apostosis), menghambat perkembangan sel tumor payudara, menghambat ploriferasi sel tumor pada usus besar, anti invasi, anti rheumatoid arthritis (rematik).Diabetes melitus, Tifus, Usus buntu, Disentri, Sakit keputihan; Haid tidak lancar, Perut mulas saat haid, Memperlancar ASI; Amandel, Berak lendir, Morbili, Cangkrang (Waterproken).

3.     Jelaskan kaidah-kaidah pokok dalam memilih pelarut untuk isolasi dan purifikasi suatu senyawa bahan alam. Berikan dengan contoh untuk 4 golongan senyawa bahan alam : Terpenoid, alkaloid, Flavonoid, dan Steroid

            Jawab:

Kaidah-kaidah pokok dalam memilih pelarut untuk isolasi dan purifikasi suatu senyawa bahan alam adalah pelarut yang memenuhi persyaratan sebagai berikut:

a.  Melarutkan sempurna komponen dari senyawa bahan alam yang terdapat dalam tanaman.

b.  Mempunuyai titik didih rendah.

c.  Tidak bercampur dengan air.

d.  Inert, tidak bereaksi dengan komponen senyawa bahan alam.

e.  Mempunyai satu titik didih, bila diuapkan tidak meninggalkan sisa.

f.   Harga murah.

g.  Bila mungkin tidak mudah terbakar.

           

1.      Isolasi senyawa terpenoid pada daun tanaman nilam menggunakan pelarut n-heksan dan pelarut metanol.

2.      Isolasi senyawa flavonoid dari daun sukun menggunakan pelarut dietil eter.

 Pada proses ekstraksi sebaiknya memilih pelarut sesuai jenis flavonoid yang dibutuhkan sehingga mesti mempertimbangkan polaritas pelarut. Jenis flavonoid non polar (misalnya, isoflavon, flavanon, flavon alkohol dan flavonol) diekstraksi menggunakan pelarut kloroform, diklorometana, dietil eter, atau etil asetat, sementara glikosida flavonoid dan aglikon akan lebih tepat diekstraksi dengan alkohol atau campuran alkohol-air. Untuk glikosida kelarutannya meningkat jika dalam air atau campuran alkohol-air. Umumnya sebagian besar proses ekstraksi bahan yang mengandung flavonoid masih dilakukan secara sederhana dengan penambahan langsung pelarut ekstraksi.

3.      Isolasi senyawa alkaloid dari tepung gadung (Dioscorea hispida Dennst), dengan menggunakan pelarut etanol.

4.      Isolasi senyawa steroid dari buah berry, dengan menggunakan pelarut metanol. Pada isolasi ini menggunakan pelarut metanol karena dapat melarutkan hampir semua senyawa metabolik sekunder. Selain itu metanol juga mudah menguap sehingga mudah diuapkan dari ekstrak

Isolasi senyawa steroid dari teripang gama dengan menggunakan pelarut etil asetat.

4.    Jelaskan dasar titik tolak penentuan struktur suatu senyawa organik. Bila senyawa bahan   alam tersebuat adalah kafein misalnya. Kemukakan gagasan anda hal – hal pokok apa saja yang di perlukan untuk menentukan strukturnya secara keseluruhan.

Jawab :

            Titik tolak penentuan struktur suatau senyawa organik dan hal-hal pokok yang diperlukan untuk menentukan strukturnya secara keseluruhan pada senyawa flavonoid pada tempunyung adalah dengan :

Analisis Spektrum FTIR

Pola spektrum FTIR sel utuh sampel bio-logis (serbuk contoh) merupakan pola spektrum sidik jari hasil serapan vibrasi dari seluruh konstituen yang ada dalam sel, seperti protein, lipid, karbohidrat, dan beragam metabolit sekunder (Naumann 1998). Pola inilah yang terlihat pada spektrum FTIR tempuyung

Bilangan gelombang (cm^-1)

            Analisis PCA tempuyung dilakukan tidak hanya menggunakan data spektrum asli, tetapi juga melibatkan data spektrum hasil proses pendahuluan. Perlakuan pendahuluan terhadap spektrum dimaksudkan untuk menghindari masalah akibat geseran garis dasar dan untuk meningkatkan resolusi spektrum yang berimpitan (perbaikan informasi data) (Stchur 2002). Gambar dibawah ini adalah spektrum IR tempuyung yang telah mengalami proses pendahuluan.

Selain menggunakan seluruh data absorbans spektrum IR tempuyung, analisis PCA juga dilakukan terhadap spektrum pada kisaran bilangan gelombang tertentu, baik pada spektrum asli maupun spektrum dengan proses pendahuluan. Segmentasi ini dilakukan untuk melihat keberadaan konstituen-konstituen kunci yang berperan secara signifikan dalam analisis kemometrik.

Gambar Spektrum IR tempuyung hasil

proses pendahuluan.

Hasil analisis PCA dikatakan baik bila dengan jumlah komponen utama yang sedikit mampu menggambarkan total variasi yang besar. 

Spektrum IR tempuyung menunjukkan antara lain keberadaan gugus OH melalui puncak yang cukup lebar pada daerah 3500 cm^-1, vibrasi C-H dan vibrasi tarik C-H metoksi pada 2925 cm^-1 dan 2853 cm^-1 (puncak yang tajam, sempit, dan berdekatan), vibrasi tarik C=O karbonil pada 1600-1760 cm^-1, dan ikatan C=C aromatik pada 1500-1600 cm^-1. 

Total variasi yang digambarkan oleh spektrum ini mencapai 100% (PC1 = 98%, PC2 = 2%) untuk data spektrum asli dan 99% (PC1 = 71%, PC2 = 15%, PC3 = 7%, PC4 = 3%, PC5 = 2%, PC6 = 1%, PC7 = 0%) untuk data spektrum dengan proses pendahuluan. Sumbangan konstituen yang berperan besar pada pengelompokan ini diduga berasal dari gugus OH, C-H, dan CH metoksi dari sampel. Gambar dibawah ini menunjukkan spektrum IR dari contoh tempuyung dan standar kuersetin.