Alkaloid adalah senyawa yang berasal dari sumber tumbuhan, bersifat basa, mengandung satu atau lebih atom nitrogen (biasanya dalam cincin heterosiklik) dan biasanya memiliki aksi fisiologis yang nyata.
Pengertian Alkaloid
Alkaloid adalah salah satu dari kelas yang mengandung basa yang mengandung nitrogen organik. Alkaloid memiliki efek fisiologis yang beragam dan penting pada manusia dan hewan lainnya. Alkaloid yang terkenal termasuk morfin, strychnine, quinine, efedrin, dan nikotin.
Alkaloid banyak ditemukan pada tanaman dan khususnya umum pada famili tanaman berbunga tertentu. Lebih dari 3.000 jenis alkaloid telah diidentifikasi dalam total lebih dari 4.000 spesies tanaman. Secara umum, spesies yang diberikan hanya mengandung beberapa jenis alkaloid, meskipun opium poppy (Papaver somniferum) dan jamur ergot (Claviceps) masing-masing mengandung sekitar 30 jenis yang berbeda.
Keluarga tumbuhan tertentu sangat kaya akan alkaloid; semua tanaman dari keluarga poppy (Papaveraceae) dianggap mengandung mereka, misalnya. Ranunculaceae (buttercups), Solanaceae (nightshades), dan Amaryllidaceae (amarilis) adalah keluarga yang mengandung alkaloid terkemuka lainnya.
Beberapa alkaloid telah ditemukan pada spesies hewan, seperti berang-berang Dunia Baru (Castor canadensis) dan katak panah beracun (Phyllobates). Ergot dan beberapa jamur lain juga memproduksinya.
Fungsi alkaloid pada tumbuhan belum dipahami. Telah disarankan bahwa mereka hanyalah produk limbah dari proses metabolisme tanaman, tetapi bukti menunjukkan bahwa mereka dapat melayani fungsi biologis tertentu. Pada beberapa tanaman, konsentrasi alkaloid meningkat sesaat sebelum pembentukan benih dan kemudian turun ketika benih matang, menunjukkan bahwa alkaloid dapat berperan dalam proses ini. Alkaloid juga dapat melindungi beberapa tanaman dari kerusakan oleh spesies serangga tertentu.
Struktur alkaloid
Struktur kimia alkaloid sangat bervariasi. Secara umum, alkaloid mengandung setidaknya satu atom nitrogen dalam struktur tipe amina — yaitu, yang berasal dari amonia dengan mengganti atom hidrogen dengan gugus hidrogen-karbon yang disebut hidrokarbon.
Atom nitrogen ini atau yang lain dapat aktif sebagai basa dalam reaksi asam-basa. Nama alkaloid (“seperti alkali”) pada awalnya diterapkan pada zat karena, seperti alkali anorganik, mereka bereaksi dengan asam untuk membentuk garam.
Sebagian besar alkaloid memiliki satu atau lebih atom nitrogen sebagai bagian dari cincin atom, yang sering disebut sistem siklik. Nama-nama alkaloid umumnya berakhiran dengan akhiran -ine, referensi untuk klasifikasi kimianya sebagai amina. Dalam bentuk murni mereka sebagian besar alkaloid tidak berwarna, tidak mudah menguap, padatan kristalin. Mereka juga cenderung memiliki rasa pahit.
Fungsi
Tujuan keberadaan alkaloid dalam tumbuhan yaitu fungsinya dalam tanaman tidak pasti. Ada berbagai pandangan oleh otoritas yang berbeda, seperti mereka tidak penting dan dapat dianggap sebagai produk sampingan dari metabolisme tumbuhan.
Alkaloid dapat bertindak sebagai cadangan untuk sintesis protein. Mereka dapat bertindak sebagai zat pelindung terhadap serangan hewan atau serangga. Seperti halnya hormon, mereka dapat berfungsi sebagai stimulan tanaman atau pengatur dalam kegiatan seperti pertumbuhan, metabolisme, dan reproduksi. Atau mereka dapat berfungsi sebagai agen detoksifikasi dengan memetilasi, mengkondensasi, dan mensiklusikan senyawa yang akumulasi yang jika tidak dapat menyebabkan kerusakan pada tanaman.
Fungsi lain alkaloid pada tumbuhan:
- Alkaloid sebagai agen beracun dan melindungi tanaman terhadap serangga dan herbivora.
- Alkaloid mungkin merupakan produk akhir dari reaksi detoksifikasi yang mewakili metabolisme penguncian senyawa yang jika tidak berbahaya bagi tanaman.
- Alkaloid dapat bertindak sebagai faktor pertumbuhan regulasi.
- Alkaloid mungkin merupakan zat cadangan, yang mampu memasok nitrogen atau zat lain.
- Dalam beberapa kasus alkaloid dapat menyediakan sarana penyimpanan atau transportasi zat tanaman dalam bentuk terlarut.
- Penelitian saat ini menunjukkan bahwa alkaloid memang berpartisipasi dalam metabolisme tanaman tetapi variasi harian dalam kandungan alkaloid (baik kualitatif & kuantitatif) menunjukkan bahwa keberadaan alkaloid tidak penting bagi tanaman.
Ketika mereka berpartisipasi dalam urutan metabolisme, mereka tidak hanya merupakan produk akhir dari metabolisme.
Sifat alkaloid:
Alkaloid tidak berwarna, kristal, tidak mudah menguap, padatan; beberapa seperti coniine dan nikotin adalah cairan dan beberapa bahkan berwarna, yaitu. berberin berwarna kuning. Basa bebas (mis. Alkaloid itu sendiri) tidak larut dalam air tetapi larut dalam sebagian besar pelarut organik. Sebagian besar alkaloid bersifat laevorotatory (aktif secara optik), walaupun beberapa alkaloid bersifat dekstrorotatori (mis. Coniine), sementara beberapa bahkan tidak aktif secara optis, yaitu. papaverine. Secara umum, alkaloid rasanya pahit dan memiliki aktivitas fisiologis yang jelas.
Meskipun banyak alkaloid memiliki sifat kuratif dan sangat berharga dalam dunia kedokteran, mereka adalah racun yang sangat kuat. Ini adalah fakta yang terkenal bahwa Socrates dihukum mati dengan memberikan secangkir hemlock. Secara kimia, alkaloid umumnya bersifat basa dan diendapkan oleh pereaksi alkaloid yang umum.
Sifat-Sifat Fisika
Umumnya mempunyai 1 atom N meskipun ada beberapa yang memiliki lebih dari 1 atom N seperti pada Ergotamin yang memiliki 5 atom N. Atom N ini dapat berupa amin primer, sekunder maupun tertier yang semuanya bersifat basa (tingkat kebasaannya tergantung dari struktur molekul dan gugus fungsionalnya) Kebanyakan alkaloid yang telah diisolasi berupa padatan kristal tidak larut dengan titik lebur yang tertentu atau mempunyai kisaran dekomposisi. Sedikit alkaloid yang berbentuk amorf dan beberapa seperti; nikotin dan koniin berupa cairan. Kebanyakan alkaloid tidak berwarna, tetapi beberapa senyawa yang kompleks, species aromatik berwarna (contoh berberin berwarna kuning dan betanin berwarna merah). Pada umumnya, basa bebas alkaloid hanya larut dalam pelarut organik, meskipun beberapa pseudoalkalod dan protoalkaloid larut dalam air. Garam alkaloid dan alkaloid quartener sangat larut dalam air.
Sifat-Sifat Kimia
Kebanyakan alkaloid bersifat basa. Sifat tersebut tergantung pada adanya pasangan elektron pada nitrogen. Jika gugus fungsional yang berdekatan dengan nitrogen bersifat melepaskan elektron, sebagai contoh; gugus alkil, maka ketersediaan elektron pada nitrogen naikdan senyawa lebih bersifat basa. Hingga trietilamin lebih basa daripada dietilamin dan senyawa dietilamin lebih basa daripada etilamin. Sebaliknya, bila gugus fungsional yang berdekatan bersifat menarik elektron (contoh; gugus karbonil), maka ketersediaan pasangan elektron berkurang dan pengaruh yang ditimbulkan alkaloid dapat bersifat netral atau bahkan sedikit asam. Contoh ; senyawa yang mengandung gugus amida. Kebasaan alkaloid menyebabkan senyawa tersebut sangat mudah mengalami dekomposisi, terutama oleh panas dan sinar dengan adanya oksigen. Hasil dari reaksi ini sering berupa N-oksida. Dekomposisi alkaloid selama atau setelah isolasi dapat menimbulkan berbagai persoalan jika penyimpanan berlangsung dalam waktu yang lama. Pembentukan garam dengan senyawa organik (tartarat, sitrat) atau anorganik (asam hidroklorida atau sulfat) sering mencegah dekomposisi. Itulah sebabnya dalam perdagangan alkaloid lazim berada dalam bentuk garamnya.