Karotenoid: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Kembangraps (bicara | kontrib) |
Tidak ada ringkasan suntingan Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler Suntingan seluler lanjutan |
||
(20 revisi perantara oleh 12 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:Tomato.jpg|
'''Karotenoid''' adalah [[pigmen]] [[senyawa organik|organik]] yang ditemukan dalam [[kloroplas]] dan [[kromoplas]] [[tumbuhan]] dan kelompok [[organisme]] lainnya seperti [[alga]] ("ganggang"), sejumlah [[bakteri]] (fotosintentik maupun tidak), dan beberapa [[fungi]] (non-fotosintetik)
Ada dua kelompok besar karotenoid, yaitu [[xantofil]] (karotenoid yang membawa [[atom]] [[oksigen]]) dan [[
Sebagai pigmen, karotenoid pada umumnya menyerap cahaya [[biru]] dan memantulkan [[warna]]-warna ber[[panjang gelombang]] besar ([[merah]] sampai [[kuning]] kehijauan). Pewarna alami pada kisaran merah, jingga, sampai kuning banyak yang merupakan anggotanya, seperti [[
Peran terpenting karotenoid dalam proses fisiologi adalah sebagai zat [[antioksidan]] dan penghantar elektron dalam [[fotosintesis]].<ref name="mithra">{{en}} {{cite web| url = http://www.wisegeek.com/what-are-carotenoids.htm| title = What are Carotenoids?| first = S| last = Mithra| date = | month = | year = 2011| work = | publisher = Wisegeek| accessdate = 10-07-2011| quote = | ref =
| separator = | postscript = }}</ref>
<!--
Berdasarkan struktur kimianya, karotenoid termasuk ke dalam golongan [[terpenoid]].<ref name="Tian">{{en}} {{cite journal
| author = Tian L, Musetti V, Kim J, Magallanes-Lundback M, DellaPenna D
| year = 2004
| month = Januari
| title = The ''Arabidopsis'' LUT1 locus encodes a member of the cytochrome P450 family that is required for carotenoid
| journal = Proceedings of the National Academy of Sciences
| volume = 101
| issue = 1
| pages = 402
| doi =
| id =
| url = http://www.pnas.org/content/101/1/402.full.pdf
| format = pdf
Baris 28:
</ref> -->
== Karakteristik umum ==
''Artikel utama: [[karotena]] dan [[xantofil]]''
Baris 40:
| first = B
| last = Best
| date =
| month =
| year = 2009
| work =
| publisher =
| accessdate = 16-07-2011
| quote =
| ref =
| separator =
| postscript = }}</ref> Manusia dapat menyerap dan membawa sekitar 25 jenis karotenoid ke dalam aliran [[darah]].<ref name="best"/>
Warna yang dihasilkan karotenoid beragam, mulai dari kuning pucat, jingga terang, sampai merah tua, yang secara langsung terkait dengan [[struktur kimia]] masing-masing. Xantofil umumnya menghasilkan warna kuning, sesuai dengan nama kelas yang diberikan ([[bahasa Yunani
== Peran fisiologi ==
Karena susunan molekulnya memungkinkan terjadinya [[konjugasi]], karotenoid aktif mereduksi berbagai oksidan (senyawa yang berperan sebagai [[reaksi redoks|oksidator]]). Bagian kromofor molekulnya, yang menyebabkan dihasilkannya warna khas karotenoid, berperan besar sebagai penghantar elektron pada proses transfer energi, seperti pada [[fotosintesis]].
=== Tumbuhan dan alga ===
Karotenoid memegang dua fungsi utama pada [[tumbuhan]] dan [[alga]]. Fungsi pokok pertama adalah menyerap energi cahaya untuk digunakan dalam [[fotosintesis]]. Fungsi kedua adalah melindungi [[klorofil]] dari kerusakan akibat cahaya.
Beta-karotena memegang peranan penting di pusat reaksi [[fotosintesis]]. Karena bekerjanya proses [[mekanika kuantum]] yang timbul akibat simetri molekul, terbentuk mekanisme fotoproteksi yang melindungi senyawa-senyawa dan jaringan dari auto-oksidasi. Karotenoid juga terlibat dalam proses transfer energi. Bagi organisme non-fotosintetik, seperti manusia, karotenoid terkait dengan mekanisme pencegahan [[oksidasi]].
Pada tumbuhan, lutein adalah karotenoid yang jumlahnya paling melimpah dan perannya dalam mencegah penyakit mata manusia yang terkait usia sedang diteliti. Lutein dan pigmen karotenoid lainnya yang berada dalam daun sering tidak terlihat karena kalah pekat daripada [[klorofil]], pigmen lain yang juga memiliki "ekor" terpena. Ketika klorofil tidak ada atau hanya sedikit, seperti pada daun muda, daun sakit (misalnya mengalami [[klorosis]]), dan daun yang menua siap berguguran (seperti daun-daun di [[musim gugur]]), karotenoid kuning, merah, dan jingga akan tampak mendominasi warna daun. Penjelasan yang sama juga berlaku bagi warna [[buah-buahan|buah]] matang, misalnya pada buah [[tomat]] serta kulit buah [[jeruk]] dan [[pisang]]. Namun
Karotenoid tertentu adalah bahan baku bagi [[asam absisat]], suatu fitohormon inhibitor bagi proses fisiologi tumbuhan. Selain itu, beberapa metabolit sekunder yang tergolong [[minyak atsiri]], umumnya yang membawa gugus [[keton]], merupakan hasil degradasi karotenoid.
=== Hewan ===
Karotenoid memiliki banyak fungsi [[fisiologi]] pada [[hewan]]. Melihat strukturnya, karotenoid sangat efisien menangkal radikal bebas dan juga meningkatkan sistem kekebalan tubuh [[vertebrata]]. Ada beberapa lusin karotenoid dalam makanan yang dikonsumsi manusia dan sebagian besar merupakan [[antioksidan]]<ref>[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10511324 β-Carotene and other carotenoids as antioxidants.] From [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez/ U.S. National Library of Medicine]. November, 2008.</ref> yang berguna bagi kesehatan. Studi epidemiologi telah menunjukkan bahwa asupan β-karotena tinggi dan tingkat β-karotena di [[plasma darah]] yang tinggi secara signifikan dapat mengurangi
Sebagian besar hewan, termasuk manusia, tidak mampu menyintesis karotenoid dan mendapatkannya melalui asupan makanan. Perkecualian adalah [[kutu daun|afid]] ''Acyrthosiphon pisum'', yang memiliki kemampuan sintesis karotenoid bernama [[torulena]] oleh [[gen]] yang diduga telah diperolehnya dari [[fungi]] (jamur) melalui proses [[transfer gen]] horizontal.<ref name="moran2010">{{cite doi|10.1126/science.1187113}}</ref>
Karotenoid umum ditemukan pada hewan dan kebanyakan memiliki peran sebagai hiasan, seperti warna merah muda pada [[flamingo]] dan [[ikan salem]], dan warna merah jingga pada [[lobster]] atau [[udang]] masak. Peran sebagai hiasan (ornamen) ditunjukkan oleh burung [[puffin]]. Warna yang dihasilkan karotenoid menjadi semacam indikator bagi kesehatan individu, dan berguna untuk memilih pasangan potensial dalam per[[kawin]]an.
=== Kesehatan manusia ===
Pada manusia, empat karotenoid (beta-karotena, alfa-karotena, gamma-karotena, dan beta-kriptoxantin) memiliki aktivitas vitamin A (yang berarti dapat dikonversi menjadi retinol) dan
Di bagian ''[[macula lutea]]'' [[mata]] manusia jenis-jenis karotenoid tertentu secara aktif terkonsentrasi pada titik yang menyebabkan warna kuning, dan ini membantu melindungi [[retina]] dari cahaya biru dan pancaran fotoaktif, sebagaimana xantofil melindungi [[fotosistem]] tumbuhan. Karotenoid juga terkonsentrasi secara aktif dalam [[korpus luteum]] [[ovarium|indung telur]] sehingga memberikan warna penciri jaringan tersebut dan bertindak sebagai antioksidan umum.
Manusia yang mengonsumsi makanan alami kaya karotenoid melalui buah-buahan dan sayuran diketahui lebih sehat dan mortalitasnya lebih rendah apabila terkena sejumlah penyakit kronis. Namun
== Biosintesis ==
Biosintesis karotenoid telah banyak dipelajari dan diketahui dengan cukup baik. Sebagai salah satu bentuk isoprenoid (senyawa-senyawa turunan isoprena), pembentukan karotenoid pada tumbuhan terjadi melalui jalur MEP, suatu cabang [[siklus Calvin]], yang berlangsung secara lokal di [[plastida]].
Jalur MEP (2-C-metil-D-eritriol 4-fosfat) diawali dengan reaksi antara [[asam piruvat]] (empat atom karbon, 4C) dan gliseraldehida-3-fosfat (3C) yang dikendalikan oleh enzim sintase DXS dan reduktoisomerase DXR. Rangkaian reaksi selanjutnya membentuk dua bentuk kerangka isoprena difosfat (isopentenildifosfat, IPP dan dimetilalildifosfat, DMAPP). Aktivitas enzim GGDP-sintase akan mengondensasi tiga molekul IPP dan satu molekul DMAPP membentuk geranilgeranildifosfat (GGDP).
Karotenoid dibentuk dari aktivitas enzim fitoena sintase (''phytoene synthase'') yang disintesis oleh keluarga gen ''phytoenesynthase'' (''psy'') yang menggabungkan dua GGDP membentuk fitoena dan dua piro[[fosfat]]. Tahap pertama ini diketahui berlaku umum, baik untuk tumbuhan, alga, maupun bakteri.
Selanjutnya fitoena akan digarap oleh enzim yang berbeda-beda membentuk likopena, ada yang langsung, seperti pada bakteri ''Erwinia uredovora'' oleh gen ''carotene isomerase'', ''crtI'', maupun yang tidak langsung, seperti pada kebanyakan tumbuhan, melalui pembentukan senyawa antara [[zeta-karotena]].
Likopena akan digarap oleh enzim siklase membentuk alfa- dan beta-karotena. Alfa-karotena dapat terhidroksilasi menjadi lutein, sedangkan beta-karotena terhidroksilasi membentuk zeaxantin. Zeaxantin dapat terketonasi menjadi [[kantaxantin]] dan [[astaxantin]], serta dapat terepoksi membentuk [[violaxantin]]. Salah satu produk degradasi violaxantin adalah asam absisat, suatu [[fitohormon]].
Biosintesis karotenoid telah dimanfaatkan dalam pembentukan ''[[Golden Rice]]'', suatu [[beras]] hasil [[rekayasa genetik]] yang dapat menghasilkan sendiri beta-karotena sehingga berasnya berwarna kekuningan.
== Peran ekonomi ==
=== Parfum dan wewangian ===
Produk degradasi karotenoid dalam bentuk turunan isoprena dan keton seperti ionon, damaskon dan damaskenon merupakan bahan kimia penting penghasil aroma yang digunakan secara ekstensif dalam industri parfum dan wewangian. β-damaskenon dan β-ionon meskipun dalam konsentrasi rendah dalam air sulingan mawar merupakan senyawa yang berkontribusi menentukan bau dalam bunga. Bahkan, aroma bunga yang harum yang muncul dalam teh hitam, daun tembakau tua, anggur, dan buah-buahan disebabkan oleh senyawa aromatik yang dihasilkan dari degradasi karotenoid.
=== Penyakit ===
Beberapa karotenoid yang diproduksi oleh bakteri berfungsi untuk melindungi diri dari serangan kekebalan oksidatif. Pigmen warna emas yang ditemukan pada beberapa strain ''[[Staphylococcus aureus]]'' sesuai dengan nama yang diberikan (''aureus''
== Sintesis Buatan ==
Baris 112:
| url = http://science.jrank.org/pages/5303/Plant-Pigment-Carotenoids.html
| title = Plant Pigment - Carotenoids
| first =
| last =
| date =
| month =
| year = 2011
| work =
| publisher = Science Jrank
| accessdate = 10-07-2011
| quote =
| ref =
| separator =
| postscript =
}}</ref> Senyawa tersebut dibagi menjadi dua kelas utama, yaitu [[karoten]] yang umum ditemukan pada sayur atau buah berwarna kuning, dan [[xantofil]] yang umum ditemukan pada sayur atau buah berwarna hijau.<ref name="mithra" /><ref name="jrank" /> Karoten hanya mengandung atom [[karbon]] dan [[hidrogen]], sementara xantofil adalah bentuk turunan teroksigenasi dari karotenoid yang memiliki satu atau lebih atom [[oksigen]].<ref name="jrank"></ref>
Berikut ini adalah jenis-jenis karotenoid yang umum ditemukan:
{| class="wikitable" border="1" cellpadding="3" cellspacing="0" align="center"
! Jenis karotenoid !! Peran !! Sumber !! Struktur kimia
|- align="left"
! Beta-karotena
| -Nutrisi esensial yang diubah tubuh menjadi [[vitamin A]]<ref name="mithra"></ref><br><
|| [[Wortel]], [[ubi]], [[mangga]], [[labu]] <ref name="WHFoods"></ref> || [[Berkas:Beta-carotene-2D-skeletal.svg|250px|centre]]
|- align="left"
! Likopena
| -Pigmentasi warna merah pada berbagai jenis buah<ref name="best"></ref><br><
|| Tomat, [[semangka]], [[anggur|anggur merah]], [[jambu biji]], [[pepaya]] <ref name="mithra"></ref> || [[Berkas:Lycopene.svg|250px|centre]]
|- align="left"
! Lutein
| -Pigmentasi warna kuning dan hijau pada berbagai jenis makanan<ref name="best"></ref><br><
|| [[Bayam]], [[parslei]], [[kuning telur]], [[
|- align="left"
! Zeaxantin
| Bersama dengan lutein merupakan jenis karotenoid satu-satunya dalam makula mata<ref name="best"></ref><br><
|| [[Jagung]] <ref name="mithra"></ref> || [[Berkas:Zeaxanthin.PNG|250px|centre]]
|}
-->
== Rujukan ==
{{reflist}}
Baris 155:
* [http://www.benbest.com/nutrceut/phytochemicals.html#carotenoids Carotenoid Terpenoids]
* [http://leffingwell.com/caroten.htm Carotenoids as Flavor and Fragrance Precursors]
[[Kategori:Senyawa kimia organik]]
[[Kategori:Fotosintesis]]
[[Kategori:
|