Tanaman Beracun Bagi Kehidupan Ternak
TANAMAN BERACUN
DALAM KEHIDUPAN TERNAK
DR. IR. WAHYU WIDODO
KUPERSEMBAHKAN KARYA INI BAGI KEJAYAAN AGAMA, BANGSA DAN NEGARAKU
KATA PENGANTAR
Racun merupakan salah satu senjata pembunuh makhluk hidup yang sudah sangat tua, setua kehidupan manusia. Penulis punya dugaan bahwa buah kuldi yang dimakan oleh Adam dan Hawa mempunyai racun yang berpengaruh terhadap kondisi tubuh mereka. Akibatnya mereka menderita penyakit yang penyembuhannya memerlukan waktu lama dan harus dicari di seluruh bumi.
Racun menjadi favorit untuk melenyapkan nyawa seseorang karena mempunyai beberapa kelebihan seperti hampir tidak meninggalkan jejak pembunuhan, mudah diperoleh, mudah digunakan, sangat efektif dan hasilnya ”ces pleng”. Beberapa pembunuhan tingkat tinggi sering menggunakan racun sebagai medianya. Contoh yang paling terkenal adalah pembunuhan tokoh filsafat Yunani, Sokrates yang dipaksa mencicipi racun coniin dari tanaman hemlock beracun.
Kasus yang terkenal lagi adalah kisah bunuh diri Cleopatra akibat terlibat cinta dan perebutan kekuasaan. Cleopatra sebagai ratu Mesir yang mendukung suaminya Yustinianus berhadapan dengan Kaisar Romawi Yulius Caesar memperebutkan kekaisaran. Yustinianus kalah dan sebagai solidaritas cinta pada suaminya, Cleopatra bunuh diri dengan memberikan lengannya untuk digigit oleh ular berbisa.
Penggunaan racun di dunia kontemporer dapat dilihat pada kasus percobaan pembunuhan calon presiden Ukraina Victor Yuchenko pada akhir tahun 2004 dengan racun dioksin. Meskipun peracunan gagal, efek yang dihasilkan cukup memprihatinkan, yaitu wajah membiru dan benjol-benjol. Sementara di Indonesia pada akhir tahun 2004 dihebohkan dengan meninggalnya Munir seorang tokoh HAM yang diracun dengan arsenik. Dengan teganya Munir diambil nyawanya diatas angkasa raya di atas Hongaria.
Disamping berfungsi sebagai agen maut, racun apabila diberikan dalam dosis yang tepat dapat berfungsi sebagai obat ataupun kegiatan yang menunjang lainnya. Morfin dalam skala yang telah ditentukan dapat digunakan sebagai obat Disamping berfungsi sebagai agen maut, racun apabila diberikan dalam dosis yang tepat dapat berfungsi sebagai obat ataupun kegiatan yang menunjang lainnya. Morfin dalam skala yang telah ditentukan dapat digunakan sebagai obat
Disamping pengobatan, sebagian racun dapat digunakan sebagai kegiatan penunjang hidup manusia seperti papain yang dapat digunakan sebagai pengempuk daging karena sifatnya yang dapat mendegradasikan jaringan protein. Contoh senyawa lainnya yang dapat digunakan untuk kegiatan produksi adalah mimosin yang digunakan oleh peternak untuk merontokkan bulu domba. Kegiatan tersebut dilakukan dengan menginjeksi mimosin pada tubuh domba dan kemudian bulu domba akan mudah rontok.
Buku ini merupakan pelengkap bagi para pemerhati nutrisi dan pakan ternak. Di dalamnya teruraikan banyak hal tentang bermacam-macam racun atau anti nutrisi yang berbahaya bagi ternak. Buku ini disusun dengan mengelompokkan racun dalam beberapa macam kelompok berdasarkan struktur kimiawinya. Sebagian isi buku merupakan pengetahuan tentang racun yang terdapat di negara barat yang relatif maju dalam penelitian tentang racun. Racun tersebut kemungkinan tidak atau kurang terdapat di Indonesia. Sedangkan sebagian isi buku lainnya merupakan pengetahuan tentang racun yang umum terdapat di negara kita. Racun yang ditampilkan dalam buku ini dikhususkan berasal dari tanaman. Hal tersebut dilakukan karena sebagian besar komponen bahan pakan ternak berasal dari tanaman.
Penulis berharap bahwa pengetahuan tentang racun ini hanya untuk tujuan yang berguna bagi kemaslahatan hidup makhluk hidup. Peluang penyalahgunaan terhadap pengetahuan ini sangat besar. Oleh sebab itu sejak penulis menerbitkan buku ini, kegunaan yang diselewengkan merupakan bagian dari perbuatan yang sangat terkutuk. Penulis akan bertanggung jawab pada bagian untuk kegunaan yang positif. Penulis sudah memperingatkan melalui media buku ini sehingga penulis dapat melepaskan tanggung jawab keilmuan, moral dan agama dari akibat terbitnya buku ini untuk kegunaan yang negatif.
Semoga buku ini bisa menjawab kekurangan pengetahuan tentang bermacam-macam racun yang belum umum yang dapat dijadikan referensi oleh para ilmuwan, praktisi dan peternak serta dapat dijadikan petunjuk praktis untuk Semoga buku ini bisa menjawab kekurangan pengetahuan tentang bermacam-macam racun yang belum umum yang dapat dijadikan referensi oleh para ilmuwan, praktisi dan peternak serta dapat dijadikan petunjuk praktis untuk
8.15. Sporidesmin .............................................Error! Bookmark not defined.
8.16. Stacibotriotoksin ......................................Error! Bookmark not defined.
8.17. Racun Kikuyu ...........................................Error! Bookmark not defined. BAB 9. RACUN TANAMAN LAIN....................Error! Bookmark not defined.
9.1. Racun Rumput sleepy (diaseton alkohol).Error! Bookmark not defined.
9.2. Racun Cicuta (Cicutoksin) .......................Error! Bookmark not defined.
9.3. Racun Blue-green algae (siklopeptida)....Error! Bookmark not defined.
9.4. Racun Tetradimia-Artesimia (tetradimol)Error! Bookmark not defined.
9.5. Sesquiterpen lakton ..................................Error! Bookmark not defined.
9.6. Racun amarantus ......................................Error! Bookmark not defined.
9.7. Racun Bracken .........................................Error! Bookmark not defined.
9.8. Buckwheat toksisitas (Fagopirin) .............Error! Bookmark not defined.
9.9. Racun Tremeton .......................................Error! Bookmark not defined.
9.10. Aborsi Cemara Jarum (Pine needle) ........Error! Bookmark not defined.
9.11. Fluoroasetat (1080) ..................................Error! Bookmark not defined.
9.12. Racun Alsike clover..................................Error! Bookmark not defined. DAFTAR PUSTAKA ............................................Error! Bookmark not defined.
Gambar 6.7. Tanaman Halogeton glomeratus (www.usgs.nau.edu dan www.uapress.arizona.edu) .............Error! Bookmark not defined. Gambar 6.8. Tanaman Amaranthus spp. (http://anthro.fortlewis.edu dan www.nativeseeds.org) ....................Error! Bookmark not defined. Gambar 6.9. Tanaman locoweed (www.dereila.ca dan www.npwrc.usgs.gov) ........................................................Error! Bookmark not defined. Gambar 7.1. Komposisi kimia gosipol................Error! Bookmark not defined. Gambar 7.2. Tanaman Gossypium spp (http://yucca.standardoutcom dan
http://www.inra.fr) .........................Error! Bookmark not defined. Gambar 7.3. Komposisi kimia katekin dan epikatekin ..... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 7.4. Komposisi kimia condensed tanninError! Bookmark not defined. Gambar 7.5. Komposisi kimia hydrolizable tannin .......... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 7.6. Tanaman sorghum (www.mpiz-koeln.mpg.de dan www.fuerstenhaus.li) .....................Error! Bookmark not defined. Gambar 7.7. Biji sorghum (www.victoryseeds.com)........ Error! Bookmark not
defined.
Gambar 7.8. Sistem metabolisme tannin.............Error! Bookmark not defined. Gambar 7.9. Komposisi kimia hiperisin .............Error! Bookmark not defined. Gambar 7.10. Tanaman Hypericum perforatum (www.funet.fi dan
www.lysator.liu.se) ........................Error! Bookmark not defined. Gambar 7.11. Komposisi kimia 5-alkil resorsinol Error! Bookmark not defined. Gambar 7.12. Tanaman Triticale (www.mda.state.mn.us dan
www.gsdenzlingen.em.bw.schule.de).......... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 7.13. Komposisi kimia juglon .................Error! Bookmark not defined. Gambar 7.14. Tanaman Juglans nigra (http://drclarkia.com dan
www.amicidelverde.it)...................Error! Bookmark not defined. Gambar 7.15. Tanaman Quercus gambelii (http://studentwebs. coloradocollege.edu dan www.desert-tropicals.com) ............ Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.1. Jamur Aspergillus versicolor (http://schimmel- schimmelpilze.de) ..........................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.2. Senyawa kimia sterigmatosistin .....Error! Bookmark not defined. Gambar 8.3. Biosintesis sterigmatosistin ............Error! Bookmark not defined. Gambar 8.4. Komposisi kimia asam penisilat.....Error! Bookmark not defined. Gambar 8.5. Jamur Penicillium spp (www.biltek.tubitak.gov.tr) ............... Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.6. Reaksi asam penisilat dengan gugus-SH...... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 8.7. Biosintesis asam penisilat...............Error! Bookmark not defined. Gambar 8.8. Jamur Trichothecium roseum (http://nazv.vscht.cz) .............. Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.9. Komposisi kimia trikotesena kelompok A ... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 8.10. Komposisi kimia trikotesena kelompok B ... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 8.11. Komposisi kimia trikotesena kelompok C ... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 8.12. Komposisi kimia trikotesena kelompok D ... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 8.13. Pembentukan geranilfosfat dari dua unit isopren.................. Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.14. Biosintesis trokotekolon.................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.15. Komposisi kimia griseofulvin ........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.16. Jamur Penicillium griseofulfum (www.dehs.umn.edu) .......... Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.17. Biosintesis griseofulvin ..................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.18. Komposisi kimia luteoskirin ..........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.19. Biosintesis luteoskirin ....................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.20. Biosintesis luteoskirin melalui intermediat emodin dari asetat-
malonat...........................................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.21. Jamur Penicillium islandicum (www.apsnet.org)Error! Bookmark
not defined.
Gambar 8.22. Komposisi kimia beberapa aflatoksin .......... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 8.23. Struktur Kimia yang terbentuk dari Aflatoksin (B1, B2, G1, G2) AFM 1 , (B) AFM 2 , (C) AFB 2a , (D) AFB 1 2,3-oksida (E) Aflaticol, (F) AFH 1 , (G) AFP 1 , (H) AFQ 1 .....Error! Bookmark not defined. Gambar 8.24. Jamur Aspergillus flavus (www.iums.org)... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 8.25. Tahap regulasi molekuler biosintesis enzim dari aflatoksin .. Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.26. Jamur penicillium claviforme (http://sorrel.humboldt. edu)... Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.27. Komposisi kimia patulin ................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.28. Komposisi kimia zearalenon ..........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.29. Jamur Fusarium graminearum (http://web.umr.edu)............. Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.30. Komposisi kimia citrinin................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.31. Jamur Penicillium citrinum (www.univ-brest.fr) Error! Bookmark
not defined.
Gambar 8.32. Komposisi kimia okratoksin...........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.33. Komposisi kimia okratoksin A, B dan C...... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 8.34. Jamur Aspergillus ochraceus .........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.35. Tanda fisik dari hewan yang terkena lupinosis (mata kuning, tubuh
kecil, conjungtiva membran, fotosensitisasi, dan induk sapi mati) (http://vein.library.usyd.edu.au).....Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.36. Tanda dalam tubuh (hati berwarna coklat, kardia myophaty, myophaty otot kerangka, hati kaku dan kecil, hati berubah warna, Gambar 8.36. Tanda dalam tubuh (hati berwarna coklat, kardia myophaty, myophaty otot kerangka, hati kaku dan kecil, hati berubah warna,
Bookmark not defined.
Gambar 8.37. Komposisi kimia asam helvolat .....Error! Bookmark not defined. Gambar 8.38. Asam fusidat (isolasi Fisidum coccineum)... Error! Bookmark not
defined.
Gambar 8.39. Sefalosporin P 1 (isolasi Cephalosporium sp.) ..... Error! Bookmark
not defined.
Gambar 8.40. Asam helvolat (isolasi Aspergillus fumigatus mut. Helvola, Chepalosporium, Emericellopsis dan A. oryzae . Error! Bookmark
not defined.
Gambar 8.41. Triterpen melalui jalur mevalonat ..Error! Bookmark not defined. Gambar 8.42. Biosintesis asam helvolat dari bentukan terpen (triterpen) .... Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.43. Jamur Aspergillus fumigatus (www.diariomedico.com)........ Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.44. Komposisi kimia rubratoksin .........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.45. Jamur Penicillium purpurogenum (www.dehs.umn.edu) ...... Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.46. Komposisi kimia tremorgen ...........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.47. Jamur Penicillium paxilli (www.massey.ac.nz) .. Error! Bookmark
not defined.
Gambar 8.48. Ternak yang terkena ryegrass stagger (www.massey. ac.nz). Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.49. Komposisi kimia sporidesmin........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.50. Spora jamur Pithomyces chartarum (http://vein.library.
usyd.edu.au) ...................................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.51. Sporidesmin pada domba (http://vein.library.usyd. edu.au)] . Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.52. Jamur Stachybotrys atra (http://stachybotrys-chartarum.de) . Error!
Bookmark not defined.
Gambar 8.53. Rumput kikuyu (www.une.edu.au dan www.tropicalgrasslands.asn.au).....Error! Bookmark not defined. Gambar 9.1. Rumput sleepy (www.shaman-australis.com dan www.catbull.com) ..........................Error! Bookmark not defined. Gambar 9.2. Tanaman Hemlock air (www.science.siu.edu dan www.botanical.com) ......................Error! Bookmark not defined. Gambar 9.3. Komposisi kimia cicutoksin ...........Error! Bookmark not defined. Gambar 9.4. Komposisi kimia carotatoksin........Error! Bookmark not defined. Gambar 9.5. Jamur Microcystis aeruginosa (www.inra.fr) ..... Error! Bookmark
not defined.
Gambar 9.6. Tanaman Tetradymia canescens (http://ww1.clunet.edu)...... Error!
Bookmark not defined.
Gambar 9.7. Komposisi kimia tetradimol ...........Error! Bookmark not defined. Gambar 9.8. Tanaman Hymenoxys odorata (www.pprl.usu.edu dan
www.uapress.arizona.edu) .............Error! Bookmark not defined.
Gambar 9.9. Hubungan biogenetik pada perbedaan tipe skeletal sesquiterpen....................................Error! Bookmark not defined. Gambar 9.10. Komposisi kimia himenokson dan helenalin Error! Bookmark not
defined.
Gambar 9.11. Tanaman Amaranthus retroflexus (http://nwr.mcnary. wa.us dan http://caliban.mpiz-koeln.mpg.de) .Error! Bookmark not defined. Gambar 9.12. Tanaman Pteridium aquilinum (www.pwrc.usgs.gov dan www.lysator.liu.se) ........................Error! Bookmark not defined. Gambar 9.13. Komposisi kimia fagopirin.............Error! Bookmark not defined. Gambar 9.14. Tanaman Fagophyrum esculentum (www.stratsplace. com, dan
http://waynesword.palomar.edu)....Error! Bookmark not defined. Gambar 9.15. Biji tanaman Fagophylum esculentum (www.botanical.com)Error!
Bookmark not defined.
Gambar 9.16. Tanaman Eupatorium rugosum (http://tomclothier. hort.net dan www.ouellette001.com) .................Error! Bookmark not defined. Gambar 9.17. Komposisi kimia tremeton .............Error! Bookmark not defined. Gambar 9.18. Tanaman Pinus panderosa (http://personal.cfw.com dan
www.ibiblio.org) ............................Error! Bookmark not defined. Gambar 9.19. Tanaman Acacia spp. (http://members.iinet.net.au dan www.payer.de) ...............................Error! Bookmark not defined. Gambar 9.20. Metabolisme fluoroasetat ...............Error! Bookmark not defined. Gambar 9.21. Mekanisme detoksifikasi oleh opossum berekor sikat........... Error!
Bookmark not defined.
Gambar 9.22. β-oksidasi dari asam lemak fluoro yang lebih tinggi ............. Error!
Bookmark not defined.
Gambar 9.23. Tanaman Trifolium hybridum (http://www.funet.fi dan http://runeberg.org) ........................Error! Bookmark not defined.
BAB 1 PENDAHULUAN
Racun ternak yang dalam bahasa peternakan lebih dikenal sebagai anti nutrisi merupakan substansi yang dapat mempengaruhi beberapa aspek metabolisme tubuh atau dengan kata lain akan dapat mempengaruhi aspek-aspek biologi (terkait dengan terganggunya fungsi metabolisme tubuh) dan aspek ekonomi (dengan turunnya produktivitas dan atau nilai jual ternak yang bersangkutan) sehingga sangat merugikan bagi para peternak. Hal tersebut merupakan suatu pendefinisian yang luas bagi anti nutrisi itu sendiri sungguhpun segala sesuatunya termasuk oksigen, air dan semua yang terdapat di alam smesta ini jika terdapat dalam jumlah yang besar dalam tubuh ternak akan dapat berpengaruh terhadap fungsi dari organ-organ yang terdapat didalamnya. Selain itu anti nutrisi dapat juga diartikan sebagai suatu perubahan termasuk didalamnya perubahan dalam struktur kimia yang tidak semestinya (terdapat substansi- substansi yang dapat mempengaruhi tubuh ternak sehingga akan mengganggu kerja dari organ-organ tubuh). Dalam anti nutrisi ini terdapat unsur-unsur kimia alami yang mempunyai sifat dan dampak yang berbeda-beda. Zat-zat anti nutrisi ini terdapat dalam berbagai bentuk serta tersebar di beberapa spesies dari bahan- bahan pakan asal tanaman yang sebenarnya layak untuk dikonsumsi oleh ternak .
Secara lebih praktis dapat dikatakan bahwa racun pada ternak atau anti nutrisi merupakan zat yang dapat menghambat, pertumbuhan, perkembangan, kesehatan, tingkah laku atau penyebaran populasi organisme lain (alelokemik) apabila berinteraksi dengan ternak. Terdapatnya anti nutrisi pada tanaman umumnya terjadi karena faktor dalam (faktor intrinsik) yaitu suatu keadaan dimana tanaman tersebut secara genetik mempunyai atau mampu memproduksi anti nutrisi tersebut dalam organ tubuhnya. Zat-zat anti nutrisi alkaloida, asam amino toksik, saponin dan lain-lain adalah beberapa contohnya. Faktor lain adalah faktor luar (faktor lingkungan), yaitu keadaan dimana secara genetik tanaman tidak mengandung unsur anti nutrisi tersebut, tetapi karena pengaruh luar yang berlebihan atau mendesak, zat yang tidak diinginkan mungkin masuk dalam Secara lebih praktis dapat dikatakan bahwa racun pada ternak atau anti nutrisi merupakan zat yang dapat menghambat, pertumbuhan, perkembangan, kesehatan, tingkah laku atau penyebaran populasi organisme lain (alelokemik) apabila berinteraksi dengan ternak. Terdapatnya anti nutrisi pada tanaman umumnya terjadi karena faktor dalam (faktor intrinsik) yaitu suatu keadaan dimana tanaman tersebut secara genetik mempunyai atau mampu memproduksi anti nutrisi tersebut dalam organ tubuhnya. Zat-zat anti nutrisi alkaloida, asam amino toksik, saponin dan lain-lain adalah beberapa contohnya. Faktor lain adalah faktor luar (faktor lingkungan), yaitu keadaan dimana secara genetik tanaman tidak mengandung unsur anti nutrisi tersebut, tetapi karena pengaruh luar yang berlebihan atau mendesak, zat yang tidak diinginkan mungkin masuk dalam
Tanaman mengandung sejumlah besar zat kimia yang aktif secara biologis. Beberapa zat pada tanaman dapat digunakan untuk mengobati berbagai penyakit yang menimpa ternak maupun manusia (contohnya adalah digitoksin, kolcisin dan atropin). Untungnya, diantara ribuan tanaman yang dikonsumsi oleh ternak, relatif sedikit yang menyebabkan keracunan dan menjadi penyakit ketika dikonsumsi ternak. Kehadiran zat kimia tertentu dalam tanaman dipercaya untuk memberi beberapa tingkat perlindungan dari predator tanaman seperti serangga dan ruminan.
Anti nutrisi umumnya sebagian besar diperoleh dari hasil metabolisme sekunder tanaman. Hasil metabolisme sekunder dibagi dua berdasarkan berat molekulnya, yaitu berat molekul kurang dari 100 dengan contoh pigmen pirol, antosin, alkohol, asam-asam alifatik, sterol, terpen, lilin fosfatida, inositol, asam- asam hidroksi aromatik, glikosida, fenol, alkaloid, ester dan eter. Metabolisme sekunder lainnya adalah yang berat molekulnya tinggi, yaitu selulosa, pektin, gum, resin, karet, tanin dan lignin. Tananam yang mengandung metabolit sekunder umumnya mengeluarkannya dengan cara pencucian air hujan (daun, kulit), penguapan dari daun (contoh: kamfer) ekskresi eksudat pada akar (contoh: alang-alang) dan dekomposisi bagian tanaman itu sendiri (jatuh ke tanah dan membusuk). Daur metabolit sekunder dapat dilihat pada Gambar 1.1.
Terjadinya racun atau anti nutrisi secara umum berasal dari jalur metabolis glukosa maupun asam amino. Glukosa umumnya melewati jalur glikolisis dan/atau siklus Krebs kemudian menyimpang menuju sistem metabolisme sekunder. Asam amino umumnya melewati jalur deaminasi dan/atau siklus Krebs dan kemudian menyimpang melalui metabolisme sekunder. Secara lebih rinci daur metabolisme glukosa dan asam amino yang menuju metabolisme sekunder dapat dilihat pada Gambar 1.2.
Glukosa
Jalur glikolisis Asam sikimat
Phosphat enol piruvat
Asam piruvat
Asam amino aromatik
asetil KoA
Malonil KoA
Asam amino alifatik Melanoat Fenol Alkaloid
Terpen/Isopren
Sinamat Flavonoid
Gambar 1.1. Daur metabolisme sekunder tanaman
Terdapat banyak pendapat mengenai penggolongan racun atau anti nutrisi tersebut. Sebagian menggolongkan berdasarkan aspek botani, fisiologi, asal tanaman, efek metabolisme dan kimiawi. Berdasarkan aspek botani, menurut penelitian paling sedikit terdapat 20 famili golongan tanaman yang mengandung anti nutrisi (terutama tanaman berbiji dan berbuah). Famili tanaman tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.1.
gula, polisakarida Asam nukleat pati, selulosa, hemiselulosa
Protein (CH 2 O)n-P
Asam amino
Phospho phenol Piruvat
Alkaloid Piruvat Asam sikimat
Siklus Krebs
Asetil KoA
Asam amino aromatik
Mevalonat Fenilalanin Tiroksin
Malonil KoA
Terpenoid
Asam sinamat
Asam kafeat
Phenol Steroid
Astogenin
P. Coumaryl alkohol
P. Caomaric acids
Coniferil alkohol Ferulic acids Sinapyl alkohol Sinapic acid
Lignan lignin Coumarin
Isoflavon
Flavonoid
Gambar 1.2. Daur glukosa dan asam amino menuju metabolisme
sekunder
Tabel 1.1. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan famili tanaman
No. Famili tanaman
No.
Famili tanaman
Penggolongan anti nutrisi berdasarkan asal tanaman mempertimbangkan bahwa tanaman merupakan pembawa anti nutrisi dan masing-masing golongan tanaman mempunyai anti nutrisi yang khas. Beberapa tanaman mempunyai kandungan racun yang cukup tinggi pada daun (seperti tannin pada daun singkong), batang (seperti HCN pada sorghum), bunga (seperti saponin pada kembang sepatu), umbi (seperti solanin pada kentang), akar (seperti curcumin pada jahe) dan biji (seperti gosipol pada biji kapas). Penggolongan tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.2.
Penggolongan anti nutrisi berdasarkan fisiologis mempertimbangkan pengaruh anti nutrisi tersebut pada kondisi fisiologis ternak. Masing-masing anti nutrisi umumnya mempunyai target organ tertentu berdasarkan sifat kimiawinya. Bagian yang paling pertama diserang umumnya adalah saluran pencernaan karena sebagian besar racun tanaman masuk ke tubuh ternak melalui jalur konsumsi. Setelah itu terdeposit di hati dan kemudian masuk ke saluran peredaran darah. Setelah melewati fase tersebut, racun akan bereaksi pada sel-sel di seluruh tubuh. Selain itu racun juga masuk ke tubuh melalui saluran pernafasan, luka pada permukaan kulit atau masuk lewat organ tubuh lainnya seperti mata, telinga dan lain-lain. Oleh sebab itu dapat dikemukakan penggolongan secara fisiologis seperti pada Tabel 1.3.
Tabel 1.2. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan asal tanaman
No. Asal tanaman Anti nutrisi
1. Biji-bijian
a. Kacang kedelai Tripsin inhibitor
b. Sorgum Tannin
2. Umbi-umbian
a. Kentang Alkaloid solanum
b. Singkong Sianogenik glukosida
3. Suplemen protein
a. Kacang kedelai Tripsin inhibitor
b. Kapas Gosipol
4. Hijauan
a. Alfalfa Saponin
b. Leucaena spp. Mimosin
5. Rumput-rumputan
a. Rumput tropik Oksalat
b. Hijauan sorgum Sianogenik
6. Lain-lain
a. Hijauan brassica Brassica anemia factor
Tabel 1.3. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan fisiologis
No. Fisiologis
1. Anti nutrisi yang mempengaruhi gastro intestinal
2. Anti nutrisi yang mempengaruhi choleriformis
3. Anti nutrisi yang mempengaruhi nervous
4. Anti nutrisi yang mempengaruhi sanginaris
5. Anti nutrisi yang mempengaruhi cerebralis
Sedangkan penggolongan berdasarkan efek metabolisme manganggap bahwa penggolongan tersebut lebih tepat apabila efek yang ditimbulkan anti nutrisi terhadap jalannya metabolisme dikemukakan lebih dahulu. Hal tersebut terjadi karena anti nutrisi selalu menimbulkan masalah yang penampakannya selalu mengganggu target organ tubuh. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan efek metabolisme dapat dilihat pada Tabel 1.4.
Tabel 1.4. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan efek metabolisme
No. Efek metabolisme pada Anti nutrisi
1. Mulut Enzim proteolitik, kristal oksalat dan tannin
2. Saluran pencernaan
a. Rumen
Nitrat dan nitrit
b. Usus Saponin, tripsin inhibitor
c. Diare
Nitrat
d. Rektum Alakaloid pirolizidin
3. Hati Alkaloid pirolizidin, lupinosis
4. Paru-paru Alkaloid pirolizidin, indol
5. Ginjal Oksalat, pirolizidin alkaloid, lakton sesquiterpen
6. Sistem sirkulasi Saponin, hemaglutinin, glikosida, asam lemak siklopropenoid
7. Jantung Gosipol, piperidin alkaloid
8. Tulang
Lupin, oksalat
9. Mata Atropin, selenium toksisitas
10. Sistem syaraf Indolizidin alkaloid, tiaminase
11. Otot
Selenium
12. Kelenjar tiroid
Glukosinolat
13. Sistem reproduksi Mikotoksin, isoflavon, gosipol, lupin
14. Toksin melalui susu
Toksin snakeroot
15. Sistem Kekebalan
Lektin
16. Ranmbut dan kuku Hiperisin, filloritrintrimetillamin, mimosin
17. Metabolisme energi dan protein Tripsin inhibitor, indospecin, amilase
inhibitor
18. Divisi sel Pirolizidin alkaloid
19. Metabolisme mineral Oksalat, pirolizidin lkaloid
20. Metabolisme vitamin
Avidin, tiaminase,
Selain penggolongan berdasarkan anti nutrisi, dapat juga penggolongan tersebut didasarkan atas tanaman beracun yang merupakan penghasil anti nutrisi. Penggolongan asal tanaman dapat dibagi berdasarkan berkayu tidaknya tanaman. Penggolongan ini dapat dibagi menjadi empat golongan yaitu rumput-rumputan, tanaman pekarangan, tanaman non kayu dan tanaman berkayu sebagimana terdapat pada Tabel 1.5. dibawah ini. Dari penggolongan tersebut, terlihat bahwa tanaman yang tidak berkayu mendominasi tanaman beracun terhadap ternak.
Tabel 1.5. Penggolongan tanaman beracun berdasarkan kelompok tanaman
No. Kelompok tanaman Tanaman beracun
1. Rumput-rumputan
Foxtail barley Oats Ergot Fescue Rumput Johnson
2. Tanaman pekarangan Aroid (Dumbcane)
Easter lily Oleander
3. Tanaman non kayu Common Burdock, Bulbs, English Ivy, Lupine, Catnip, Rhubarb, Castorbean, Tansy, Sweetclover, Tobacco, Alsike clover, Jack-in-the-pulpit, Larkspur, Dutchman's Breeches, White Snakeroot, Brackenfern, Senecio(graound seed) Green Falsehellebore, Milkweed Waterhemlock, Poison Hemlock Horsetail, Buttercups, Stinging Nettle, Cocklebur, Pigweed, Mustards, Marijuana, Jimsonweed, Spurges, St. Johnswort, Star-of-Bethlehem, Pokeweed, Bouncingbet Nightshade, Rosary Pea
4. Tanaman berkayu Azalea, Rhododendron Buckeye, etc. Black walnut Black Cherry Red Oak Black Locust Yew Red Maple
Penggolongan tanaman beracun dapat juga didasarkan atas pengaruhnya terhadap binatang. Beberapa tanaman dapat meracuni semua binatang, tetapi ada pula yang hanya meracuni sebagian binatang. Berdasarkan hal tersebut pembagian yang diajukan adalah beracun pada semua binatang, binatang peliharaan dan ternak sebagimana terdapat pada Tabel 1.6.
Tabel 1.6. Penggolongan tanaman beracun berdasarkan efek pada binatang
No. Binatang yang terkena Tanaman beracun
1. Semua binatang Foxtail Barley, Common Burdock Bulbs, Rhubarb, Azalea, Rhododendron, Castorbean Tansy, Ergot, Tobacco, Jack-in-the- Pulpit, Milkweed, Water Hemlock Poison Hemlock, Buttercup Stinging Nettle, Cocklebur Marijuana, Jimsonweed, Spurges, Pokeweed, Bouncing Bet, Nightshades, Buckeye and Horsechestnut, Cherry, Red Oak, Yew, Oleander, Rosary Pea
2. Binatang peliharaan Dumbcane (Aroids)
English Ivy Catnip Christmas Plant (Poinsettia) Easter Lily
3. Ternak Lupine, Oats, Fescue, Yellow & White Sweetclover, Alsike clover Larkspur, Dutchman's Breeches White Snakeroot, Brackenfern, Senecio, Ragwort, Green False Hellebore, Horsetail, Pigweed Mustards, St. Johnswort, Star of Bethlehem, Johnsongrass, Black walnut, Black Locust, Red Maple
Tanaman yang mempunyai racun atau anti nutrisi dapat juga dibagi berdasarkan tingkat ketoksikannya. Beberapa tanaman sangat toksik, sementara lainnya hanya mempunyai tingkat ketoksikan yang sedang dan ringan. Tanaman yang mempunyai racun ringan umumnya digunakan sebagai makanan pokok manusia atau bahan pangan manusia. Penggolongan tersebut sebagaimana terdapat pada Tabel 1.7.
Tabel 1.7. Penggolongan tanaman berdasarkan tingkat ketoksikan
No. Tingkat ketoksikan Tanaman beracun
1. Sangat toksik Castorbean, White Snakeroot, Senecio, Ragwort, Water Hemlock, Poison Hemlock, Cocklebur, Pigweed, Jimsonweed, Johnsongrass, Cherry, Yew, Red Maple, Easter Lily, Oleander, Rosary Pea
2. Toksik sedang Dumbcane (Aroid Family), Bulbs, Lupine, Rhubarb, Azalea, Rhododendron, Oats, Ergot, Fescue, Yellow, White Sweetclover, Tobacco, Larkspur, Brackenfern, Green False Hellebore, Milkweed, Horsetail, Mustards, Spurges, Nightshades, Buckeye, Horsechestnut, Black walnut, Red Oak, Black Locust.
3. Toksik ringan Foxtail Barley, Common Burdock, English Ivy, Catnip, Poinsettia, Christmas Plant, Tansy, Alsike clover, Jack-in-the-Pulpit, Dutchman's Breeches, Buttercups, Stinging Nettle, Marijuana, St. Johnswort, Star of Bethlehem, Pokeweed, Bouncing Bet
Penggolongan diatas masih parsial dan belum mengakomodasi semua bagian yang perlu diketahui tentang anti nutrisi. Oleh sebab itu secara lengkap penggolongan anti nutrisi yang meliputi asal tanaman, nama Latin dari tanaman, ternak yang sering terkena, bagian tanaman yang mengandung anti nutrisi dan anti nutrisi yang terdapat dalam tanaman tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.8.
Tabel 1.8. Penggolongan anti nutrisi secara lengkap
Binatang Bagian
Nama ilmiah Nama tanaman
yang
Anti nutrisi utama
beracun terkena
Abrus Kacang Rosary Semua
Biji
Abrin
precatorius Monkshood,
Sapi,
Aconitum spp. Aconite, atau Semua Akonitin
kambing
Wolfsbane Tidak diketahui,
Horse Chestnut, Sapi, mungkin saportin, Aesculus spp.
narkotik alkaloid, atau glikosida.
Unggas,
Agrostemma Jagung Cockle sapi,
Githagin githago
Biji
kambing
Bawang komersial, bawang liar,
Allium spp.
Sapi, kuda Ubi, daun SMCO
bawang rawa, dan bawang putih
Agarik monyet, Cap macan
Amanita spp. kumbang, Cap Semua Pucuk Toksalbumin maut, dan jamur malaikat maut
Asam ibotenat dan
A. muscaria Fly Agaric
Semua Pucuk
muscimol Asam ibotenat dan
A. pantherina Panther
Semua Pucuk
muscimol Destroying
Asam ibotenat dan
A. verna
Semua Pucuk
Angels muscimol Amaranthus
Rumput babi
Sapi, babi Daun
Nitrat
spp. Amsinckia
Kuda, babi,
Fiddleneck Biji Intermedin, likopsamin intermedia
sapi Kuda, sapi,
Apocynum spp. Dogbane
domba,
rhizome Aposinamarin
kambing Kambing, Daun,
desglukosiriosida, Asclepias spp. Rumput susu
domba,
buah,
siriosida
sapi
batang
Kuda,
Bunga,
Astragalus and selenium, senyawa Rumput loko
domba,
daun,
Oxytropis spp. nitro, swainsonin
sapi
batang
Rape, Cabbage, Sapi, babi, Turnips,
glukosinolat, brassica, Brassica spp,
domba,
Akar, biji
Broccoli,
anemia factor Mustard
kambing,
unggas
Chelidonium Celandine
Sapi Akar isoquinolin alkaloid majus
Sapi, kuda,
Chenopodium Lamb's Quarters domba,
Semua Nitrat album
babi
Hemlock air Cicuta spp.
Semua Semua cicutoksin atau Cowbane
Claviceps spp. Ergot Semua Jamur Indol alkaloid Conium
Poison Hemlock Semua Semua Coniin
maculatum Rumput jimson,
Downy Sapi, kuda, Daun, biji, Atropin, skopalamin, Datura spp.
Thornapple,
dan hiossiamin Devil's Trumpet,
kambing
bunga
Angel's Trumpet Delphinium
Delphiniums
Sapi,
alkaloid delfinin, ajasin,
Semua
spp. and Larkspurs kambing dan lainnya Bleeding Heart,
jagung Squirrel, Dicentra spp.
Sapi Semua isoquinolon alkaloid Dutchman's
Breeches
Sapi,
Digitalis Daun, biji, Cardiak atau steroid Foxglove
kuda Sapi, kuda
Eupatorium Snakeroot putih kambing, Semua Tremeton rugosum
Sapi, kuda,
Euphorbia spp. Spurges, Snow
daun,
forbol ester
domba
on the Mountain
batang
Festuca diazifenantren, Tall Fescue
Sapi, kuda Semua
arundinacea pirrolizidin, dan ergot Halogeton
Domba,
Daun ,
Halogeton Oxalat dapat larut glomeratus
sapi
batang Rhizome,
Iris spp. Irises
Sapi, babi
irisin, iridin, atau irisin
dan akar
Laburnum Golden Chain Sapi, kuda, Polong,
Citisin
anagyroides atau Laburnum babi
biji, semua
Lantana, Red
Sapi,
Buah berry
Lantana Sage, Yellow
Triterpen camara
domba,
hijau
Sage, atau West
kambing
mentah
Indian Lantana Linum
Sapi,
Flax Semua sianogenik glikosida usitatissimum
Birdsfoot Trefoil CN tannin corniculatus
domba
lupinin, anagirin,
Sapi,
Lupinus spp. Lupin
Biji
spartein, dan
kambing
hidroksilupanin Medicago
Alfalfa atau
Sapi, ayam,
Semua canavanin, saponin sativa
Lucerne
domba
Metilotus alba Sweetclover
Kuda, sapi,
and Melilotus Batang Dicoumarol putih dan kuning domba officinalis
neriosida, oleandrosida, Nerium Oleander
Kuda, sapi,
saponin, cardiak oleander
kambing, Semua
glikosida Macam-macam
domba
Poppies Papaver spp.
Sapi Semua kodin, morfin, protopin termasuk Opium
fitolakatoksin, Rumput poke
babi, kuda
Pinus
tunas
Ponderosa Pine Sapi Tidak diketahui ponderosa
muda
Podophyllum Mayapple dan alpha- dan beta-
Sapi, babi Semua
peltatum Mandrake peltatin, podofilloresin Wild Cherries,
Kuda, sapi,
Black Cherry,
babi,
Prunus spp. Bitter Cherry, Biji, daun amigdalin, prunasin
domba,
Choke Cherry,
kambing
Pin Cherry
Kuda, sapi,
Pteridium prunasin, ptaquilosida, Bracken Fern
domba,
semua
aquilinium thiaminase
babi
gallotannin, quercitrin, Quercus spp. Pohon Oak Kuda, sapi daun muda dan quercitin
Buah,
Ranunculus Buttercups atau Sapi, kuda, Semua protoanemonin spp.
Crowfoot
kambing
Ricinus Castor Bean
Semua Biji ricin, albumin communis
Kuda, sapi,
Robinia
unggas,
Daun, biji,
Black Locust robin, fasin pseudoacacia
domba,
kulit kayu
kambing Sapi,
Rumex spp. Dock
Daun
Oxalat dapat larut
domba Daun,
sambunigrin canadensis
buah mentah
Senecio,
Kuda, sapi,
Senecio spp. Groundsels, dan kambing, Daun jacobin, senecifillin Ragworts
domba
Common Nightshade, Black
Sapi, kuda, Daun,
Solanum spp. Nightshade,
soladulsidin, solanin Horse Nettle,
kambing, buah
domba
mentah
Buffalo Bur, Potato
Sorghum atau Milo, rumput
Kuda, sapi, Daun,
Sorghum spp. dhurrin, nitrat Sudan, dan
kambing
batang
rumput Johnson Taxus
Daun, biji,
Cemara Semua Taksin cuspidata
Horsebrush Daun spp.
sapi
Alsike clover , Trifolium spp. Clover merah, Kuda, sapi Semua
Nitrat Clover putih
Triglochin
Sapi,
Rumput Arrow Semua taksifillin, triglochinin maritima
Carboksiatraktilosida strumarium
Cocklebur
Sapi, babi
biji
Zigadenus spp. Death Camas Semua semua zigasin
Kebanyakan para ahli menggolongkan anti nutrisi berdasarkan komposisi kimiawinya. Hal tersebut mudah dimengerti, karena anti nutrisi umumnya merupakan senyawa kimia yang akan lebih mudah menggolongkannya berdasarkan golongan-golongan yang terdapat dalam dunia kimia. Terdapat berbagai macam pendapat tentang penggolongan berdasarkan komposisi kimianya. Tetapi dari sekian pendapat tersebut secara umum masing-masing sepakat dengan pembagian yang meliputi alkaloid, alkohol dan keton, karbohidrat, racun chelat, glikosida, lemak, metal, protein dan asam amino, fenol, sesquiterpen lakton, mikotoksin dan anti nutrisi lain.
Senyawa alkaloid terdiri dari indol alkaloid, indolizidin, piperidin, polisiklik diterpen, piridin, pirolizidin, quinolizidin, steroid, tropan dan triptamin. Alkohol dan keton meliputi diaceton alkohol, dietilen glikol, etanol, etilen glikol, metanol, propilen glikol, cicutoksin, tremeton dan treratol. Angggota anti nutrisi karbohidrat meliputi oligosakarida, beta-glukan, pektin, rafinosa, gula sederhana, favisme, fruktosa, galaktosa, laktosa, sukrosa dan xilosa. Racun chelat terdiri dari nitrat, nitrit, oksalat dan fitat. Anggota glikosida terdiri dari kalsinogenik glikosida, karboksiatraktilosida, kardiak glikosida, koumarin, furocormarin, glukosinolat, isoflavon, coumestan, nitroglikosida, ranunculin, saponin dan vicin. Lemak terdiri dari asam lemak siklopropinoid, asam erucat, fluoroasetat dan glikolipid. Anggota metal antara lain adalah tembaga, merkuri, selenium, arsen, timah dan besi. Senyawa fenol mempunyai anti nutrisi asam sinamat, fagopirin, gosipol, hiperisin, pterosin, resorisinol, urusiol dan tannin.
Protein dan asam amino mempunyai anti nutrisi yang dibagi menjadi menjadi lima kelompok besar yaitu allergen (amilase inhibitor, enzim, lipoksidase, tiaminase, tokoferoloksidase), lektin (abris, concanavalin, ricin dan robin), protein sitoplasmik tanaman, polipeptida dan asam amino yang dibagi menjadi dua yaitu nutrisi (leusin, metionin, triptofan) dan non nutrisi (arginin analog, kanavanin, indospecin, L amino D prolin, dihidroksifenilalanin, latirogen dan memosin). Sedangkan mikotoksin beranggota aflatoksin, citrinin, jamur tremorgen, lupinosis, okratoksin, patulin, rubratoksin, sporidesmin, stacibotirotoksin, trikotecenes, dan zearalenon.
Sejumlah faktor dapat berkontribusi pada keracunan ternak oleh tanaman. Banyak contoh perbedaan sepesies dapat mempengaruhi sensitivitas efek keracunan tanaman. Hal tersebut memungkinkan ternak untuk beradaptasi pada keracunan tanaman potensial. Ternak akan lebih memilih pakan yang aman bagi mereka apabila dapat memilih. Ternak akan menghindari tanaman beracun bahkan apabila tanaman tersebut umum terdapat dalam lingkungan. Dalam situasi tersebut, ternak akan sering mengkonsumsi pakan beracun hanya ketika pakan yang seharusnya pantas dimakan tidak tersedia atau ketika ternak tidak dapat menyeleksi pakan. Situasi tersebut mungkin terjadi ketika tanaman beracun atau bagian tanaman seperti biji-bijian terdapat dalam bentuk hay, silase atau bentuk pakan lainnya.
Konsentrasi racun dalam tanaman dapat bervariasi dari tahun ketahun, melalui musim pertumbuhan tanaman, atau sebagai jawaban dari faktor lingkungan seperti kekeringan. Sebagai contoh, akumulasi konsentrasi racun potensial dari nitrat dalam pakan ternak sangat sering terjadi selama periode kekeringan yang menghalangi pertumbuhan normal tanaman.
Diagnosis racun tanaman merupakan pekerjaan yang sulit. Banyak tanaman memproduksi tanda-tanda klinis non spesifik yang harus dibedakan dari kondisi penyakit lainnya. Sebagai tambahan, ternak yang mati karena mengkonsumsi tanaman beracun sering tidak menunjukkan tanda-tanda post mortem yang jelas. Hal yang tidak mendukung lagi adalah relatif sedikit tes laboratorium yang tersedia untuk mendeteksi racun tanaman pada contoh ante mortem dan post mortem. Dalam banyak kasus, jalan terbaik untuk mendukung diagnosis racun tanaman adalah mengkonfirmasi keberadaan tanaman beracun pada lingkungan peternakan.
Problem lain lagi adalah sangat sedikit terapi antidotal untuk mengobati keracunan tanaman. Pendekatan terbaik untuk memperlakukan ternak yang keracunan adalah secara rutin mengadakan prosedur dekontaminasi dan penggunaan arang aktif dan obat pencuci perut untuk mempercepat pengeluaran pakan beracun dari saluran pencernaan. Informasi tentang anti nutrisi sangat banyak tersedia di lapangan.
BAB 2 KLASIFIKASI RACUN ATAU ANTI NUTRISI BERDASARKAN STRUKTUR KIMIA
2.1. Alkaloid
Alkaloid adalah suatu golongan senyawa organik yang terbanyak ditemukan di alam. Senyawa ini tersusun atas karbon, hidrogen, nitrogen dan oksigen. Hampir seluruh alkaloid berasal dan tersebar luas dalam berbagai jenis tumbuhan. Alkaloid adalah famili dari alkalin, senyawa yang mengandung substansi dasar nitrogen basa, biasanya dalam bentuk cincin heterosiklik. Beberapa komposisi kimia dari senyawa alkaloid dapat dilihat pada Gambar 2.1
NH Kuinolin
Indol
Gambar 2.1. Senyawa alkaloid
Alkaloid ini diklasifikasikan berdasarkan tipe dasar kimia pada nitrogen yang terkandung dalam bentuk heterosiklik. Alkaloid biasanya dinyatakan dengan nama trivial dan hampir semuanya diberi akhiran “–in” yang mencirikan alkaloid. Klasifikasi alkaloid tersebut meliputi pirrolizidin alkaloid, peperidin alkaloid, piridin alkaloid, indol alkaloid, quinolizidin alkaloid, steroid alkaloid, polisiklik diterpen alkaloid, indolizidin alkaloid, triptamin alkaloid, tropan alkaloid, fescue alkaloid dan miscellaneous alkaloid.
Alkaloid dijumpai pada tanaman seperti kentang, tomat DAN jamur serta pada hewan seperti kerang-kerangan. Beberapa diproduksi dalam tubuh manusia seperti histamin. Tanaman yang kaya akan alkaloid adalah apocynaceae, barberidaceae, liliaceae, menispermaceae, papaveraceae, papilionaceae, ranunculaceae, rubiaceae, rutaceae dan solanaceae. Sedangkan golongan yang mempunyai alkaloid sedang adalah caricaceae, crassulaceae, erythroxylaceae dan rhamnaceae . Sedangkan yang tidak mengandung alkaloid adalah labiatae dan salicaceae . Klasifikasi secara rinci dapat diterangkan dalam Tabel 2.1 sebagai berikut.
Tabel 2.1. Klasifikasi senyawa alkaloid
No. Kelompok
Sub kelompok
Senyawa
1. Piridin Piperin, coniin, trigonelin, arekaidin, guvasin, pilokarpin, sistin, nikotin, dan spartein
2. Tropin Atropin, kokain, higrin, ekgonin, dan peletierin
Striknin, brusin
Veratrum
Veratrin, dan cevadin
4. Isoquinolin Opium Morfin, kodein, thebain, papaverin, narcotin, narsein
Substansi
Hidrastin, berberin
kompleks
5. Fenetilamin Metamfetamin, meskalin, efedrin
6. Indol Triptamin
Diperkirakan sekitar 15 – 20% vascular tanaman mengandung alkaloid. Sebagian besar alkaloid merupakan turunan asam amino lisin, ornitin, fenilalanin, asam nikotin, dan asam antranilat. Asam amino disintesis dalam tanaman dengan proses dekarboksilasi menjadi amina, amina kemudian dirubah menjadi aldehida oleh amina oksida. Asam-asam amino ornitin dan lisin adalah senyawa-senyawa awal (prekursor) dalam biosintesis alkaloid alisiklik. Alkaloid ini yang mempunyai cincin pirolidin seperti higrin, hiosiamin, isopeletierin dan pseudoisopeletierin dan piperidin seringkali disebut alkaloid sederhana. Pada biosintesis alkaloid ini, ornitin atau lisin pertama-tama mengalami dekarboksilasi Diperkirakan sekitar 15 – 20% vascular tanaman mengandung alkaloid. Sebagian besar alkaloid merupakan turunan asam amino lisin, ornitin, fenilalanin, asam nikotin, dan asam antranilat. Asam amino disintesis dalam tanaman dengan proses dekarboksilasi menjadi amina, amina kemudian dirubah menjadi aldehida oleh amina oksida. Asam-asam amino ornitin dan lisin adalah senyawa-senyawa awal (prekursor) dalam biosintesis alkaloid alisiklik. Alkaloid ini yang mempunyai cincin pirolidin seperti higrin, hiosiamin, isopeletierin dan pseudoisopeletierin dan piperidin seringkali disebut alkaloid sederhana. Pada biosintesis alkaloid ini, ornitin atau lisin pertama-tama mengalami dekarboksilasi
Hampir semua alkaloid indol berasal dari asam amino triptofan. Alkaloid indol yang sederhana seperti serotonin dan psilosibin, terbentuk sebagai hasil dekarboksilasi dari turunan triptofan yang sebanding. Namun, banyak alkaloid indol yang lebih kompleks berasal dari penggabungan turunan asam mevalonat dan triptofan. Dalam bentuk yang sederhana, satu molekul dimetilalil pirofosfat diinkorporasikan ke dalam triptofan menghasilkan asam lisergat, melalui chanoklavin dan agroklavin. Ketiga alkaloid ini ditemukan bersama-sama dalam Claviseps purpurea . Hampir semua alkaloid yang ditemukan di alam mempunyai keaktifan fisiologis tertentu, ada yang sangat beracun tetapi ada pula yang sangat berguna dalam pengobatan. Meskipun kebanyakan alkaloid adalah racun seperti striknin, coniin dan kolsicin, beberapa digunakan di bidang kesehatan sebagai analgesik atau anastetik seperti morfin, kokain, atropin, kafein, quinin, teofilin dan teobromin.
2.2. Glikosida
Glikosida adalah eter yang mengandung setengah karbohidrat dan setengah non karbohidrat yang bergabung dengan ikatan eter. Komponen non gula dikenal sebagai aglikon sedangkan komponen gula disebut dengan glikon. Glikosida biasanya adalah substansi yang pahit. Seringkali aglikon dikeluarkan oleh aksi enzimatis ketika jaringan tanaman mengalami luka. Klasifikasi glikosida meliputi sianogenik glukosida, goitrogenik glukosida, coumarin glukosida, steroid dan triterpenoid glukosida, nitropropanol glikosida, visin, kalsinogenik glikosida, karboksiatraktilosida, dan isovlavon. Klasifikasi glikosida berdasarkan kelompok aglikon dapat dibagi menjadi 11 kelompok, yaitu: tannin, kardioaktif, aldehid, antraquinon, alkohol, saponin, lakton, sianofor, isotiosianat, fenol dan flavonol.
Sebagai contoh pada tanaman Glycyrrhiza glabra terdapat saponin. Glikon pada saponin terdiri dari glukosa, arabinosa, xilosa dan asam glukuronat. Sedangkan aglikon dari saponin dinamakan sapogenin. Sapogenin pada saponin Sebagai contoh pada tanaman Glycyrrhiza glabra terdapat saponin. Glikon pada saponin terdiri dari glukosa, arabinosa, xilosa dan asam glukuronat. Sedangkan aglikon dari saponin dinamakan sapogenin. Sapogenin pada saponin
COOH COOH O
Aglikon = asam glisiretinat COOH O
dua molekul aglikon = asam glukoronat
Gambar 2.2. Komposisi kimia glisirizin
Asam glisirizin 50 kali lebih manis dibandingkan gula (sukrosa). Pada hidrolisis, glikosida kehilangan rasa manis dan diubah menjadi aglikon asam glisiretinat dan dua molekul asam glukuronat. Asam glisiretinat adalah turunan triterpenoid pentasiklik dari tipe beta-amyrin. Senyawa tersebut mempunyai bahan ekspektoran dan antitusif. Ekspektoran digunakan untuk menurunkan viskositas mucus yang kental, atau untuk meningkatkan sekresi mukus pada batuk kering beriritasi.
2.3. Protein
Protein berasal dari kata "proteios" yang berarti "pertama" atau “kepentingan primer". Protein merupakan senyawa organik yang sebagian besar unsurnya terdiri dari karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur dan fosfor. Ciri khusus protein adalah adanya kandungan nitrogen. Berdasarkan bentuknya, protein dapat diklasifikasikan dalam tiga bagian, yaitu : protein berbentuk bulat, serat dan gabungan keduanya.
Protein berbentuk bulat (globular) terdiri dari albumin, globulin, glutelin, prolamin, histon, dan protamin. Albumin adalah protein yang larut dalam air dan menggumpal apabila terkena panas. Umumnya albumin menjadi komponen pada albumin telur, albumin serum, leucosin pada gandum dan legumelin pada kacang- kacangan. Globulin tidak larut dalam air tetapi larut dalam asam kuat dan menggumpal apabila terkena panas. Globulin terdapat sebagai komponen globulin serum, fibrinogen, myosinogen, edestin pada biji hemp, legumin pada kacang-kacangan, concanavalin pada jack bean dan excelsin pada kacang Brazil. Glutelin tidak larut dalam air dan pelarut netral, tetapi lebih cepat larut dalam larutan asam atau basa. Contoh yang umum terdapat pada glutelin pada jagung yang lisinnya tinggi, dan oxyzenin pada padi. Prolamin atau gliadin adalah protein sederhana yang larut dalam 70 sampai dengan 80 persen etanol tetapi tidak larut dalam air, alkohol dan pelarut netral. Contohnya terdapat pada zein dalam jagung dan gandum, gliadin pada gandum dan rye serta hordein pada barley. Histon adalah protein dasar yang larut dalam air, tetapi tidak larut dalam larutan amonia. Histon sebagian besar bergabung dengan asam nukleat pada sel makhluk hidup. Contoh yang umum adalah globin pada hemoglobin dan scombrin pada spermatozoa ikan mackerel. Protamin adalah molekul dengan bobot rendah pada protein, larut dalam air, tidak menggumpal terkena panas berbentuk garam stabil. Contohnya adalah salmin dari sperma ikan salmon, sturin dari ikan sturgeon, clupein dari ikan herring, dan scombrin dari ikan mackerel. Protamin umumnya bersatu dengan asam nukleat dalam sperma ikan.
Protein berbentuk serat (fibrous) terdiri dari kolagen, elastin dan keratin. Kolagen adalah protein utama pada jaringan penghubung skeletal. Umumnya Protein berbentuk serat (fibrous) terdiri dari kolagen, elastin dan keratin. Kolagen adalah protein utama pada jaringan penghubung skeletal. Umumnya
Protein gabungan (conjugated) terdiri dari nukleoprotein, mukoid, glikoprotein, lipoprotein dan kromoprotein. Nuleoprotein adalah satu atau lebih molekul protein yang berkombinasi dengan asam nukleat, yang dalam sel dikenal sebagai deoksiribonukleatprotein, ribonukleatprotein ribosom dan lain-lain. mukoid atau mukoprotein yang merupakan bagian karbohidrat dalam protein adalah mukopolisakarida yang mengandung N-asetil-heksosamin seperti glukosamin atau galaktosamin yang berkombinasi dengan asam uronik, galakturonik atau asam glukoronik, banyak juga yang mengandung asam sialik. Glikoprotein adalah protein yang mengandung karbohidarat kurang dari 4 persen, sering kali dalam bentuk heksosa sederhana, seperti manosa sebesar 1,7 persen dalam albumin telur. Lipoprotein adalah protein larut dalam air yang bergabung dengan lesitin, cepalin, kolesterol, atau lemak dan fosfolipid lain. Kromoprotein adalah kelompok yang mempunyai bentuk karakteristik yang merupakan gabungan dari protein sederhana dengan kelompok prospetik pewarna. Komoprotein meliputi hemoglobin, sitokrom, flavoprotein, visual purple pada retina mata dan enzim katalase.