Karotenoid: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Kembangraps (bicara | kontrib) Tidak ada ringkasan suntingan |
Kembangraps (bicara | kontrib) Tidak ada ringkasan suntingan |
||
Baris 1:
[[Berkas:Tomato.jpg|thumb|200px|Pigmen merah pada buah [[tomat]] adalah [[likopena]], suatu karotenoid.]]
Baris 9 ⟶ 8:
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>. Selain itu, beberapa karotenoid dapat diubah menjadi [[vitamin]] esensial<ref name="mithra"/>.
<!--
Baris 29 ⟶ 28:
</ref> -->
==Karakteristik umum==
''Artikel utama: [[karotena]] dan [[xantofil]]
Karotenoid termasuk dalam tetraterpenoid, suatu senyawa rantai panjang dengan 40 atom karbon, yang dibentuk dari empat unit [[terpena]] (masing-masing terdiri dari 10 atom karbon). Secara struktural, karotenoid berbentuk rantai hidrokarbon [[poliena]] yang kadang-kadang di bagian ujungnya terdapat [[gugus cincin]] dan mungkin memiliki atom oksigen. Namanya berasal dari kata ''carotene'' yang ditambah sufiks ''-oid'', dan berarti "senyawa-senyawa sekelompok atau mirip dengan karotena".
Karotenoid dengan molekul yang mengandung oksigen, seperti lutein dan zeaxantin, dikenal sebagai xantofil sedangkan karotenoid yang tidak mengandung oksigen seperti [[alfa-karotena|α-karotena]], [[beta-karotena|β-karotena]], dan likopena dikenal sebagai karotena. Karotena hanya mengandung karbon dan hidrogen (hidrokarbon), dan merupakan hidrokarbon tak jenuh karena memiliki ikatan rangkap di antara dua atom karbon.
Karotenoid yang paling banyak dikenal sesuai dengan namanya ditemukan dalam akar tunggang [[wortel]] ([[bahasa Latin Vulgar]], ''carota'') dan menghasilkan warna jingga terang. Minyak sawit mentah adalah sumber karotenoid alam dengan nilai kesetaraan [[retinol]] (provitamin A) yang tertinggi. Buah [[gac]] dari Vietnam diketahui mengandung konsentrasi likopena tertinggi.▼
Ada lebih dari 600 karotenoid yang dikenal<ref name="best">{{en}} {{cite web| url = http://www.benbest.com/nutrceut/phytochemicals.html#carotenoids
Baris 52 ⟶ 49:
| ref =
| separator =
▲| postscript = }}</ref> Manusia dapat menyerap dan membawa sekitar 25 jenis karotenoid ke dalam aliran [[darah]].<ref name="best"/>. Karotenoid yang paling banyak dikenal sesuai dengan namanya ditemukan dalam akar tunggang [[wortel]] ([[bahasa Latin Vulgar]], ''carota'') dan menghasilkan warna jingga terang akibat kandungan beta-karotena. Sumber beta-karotena yang juga umum dikenal adalah berbagai jenis [[waluh]]. Minyak sawit mentah adalah sumber karotenoid alam dengan nilai kesetaraan [[retinol]] (provitamin A) yang tertinggi. Buah [[
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. Warna terjadi karena atom-atom karbon ikatan rangkap berinteraksi satu sama lain dalam proses yang disebut [[konjugasi]], yang memungkinkan [[elektron]] dalam molekul untuk bergerak bebas di daerah sekitar molekul. Seiring dengan peningkatan konjugasi ikatan rangkap, elektron-elektron yang terkait dengan sistem terkonjugasi memiliki lebih banyak ruang untuk bergerak, dan membutuhkan energi lebih sedikit untuk mengubah strukturnya. Hal ini menyebabkan berbagai energi cahaya yang diserap oleh molekul mengalami penurunan. Semakin tinggi frekuensi cahaya yang diserap dari ujung pendek [[spektrum]] yang terlihat, akan menghasilkan penampilan senyawa yang semakin merah.▼
▲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 Kuna]] ''ξανθός'', ''xanthos'', berarti "kuning"). Warna terjadi karena atom-atom karbon ikatan rangkap berinteraksi satu sama lain dalam proses yang disebut [[konjugasi (kimia organik)|konjugasi]], yang memungkinkan [[elektron]] dalam molekul untuk bergerak bebas
==Peran fisiologi==
Baris 65 ⟶ 61:
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 demikian, warna merah, ungu, dan kombinasi kedua warna tersebut, yang juga banyak dimiliki daun pada [[musim gugur]] dan buah-buahan, dihasilkan dari kelompok pigmen lain di dalam [[sel (biologi)|sel]], yaitu [[antosianin]]. Berbeda dari karotenoid, antosianin tidak dihasilkan daun sepanjang musim, namun hanya aktif diproduksi menjelang akhir [[musim panas]]<ref>Davies, Kevin M. (2004). Plant pigments and their manipulation. Wiley-Blackwell. p. 6. ISBN 1-4051-1737-0.</ref>.▼
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 resiko [[kanker paru-paru]]. Namun demikian, penelitian [[suplemen]]tasi dengan dosis β-karotena tinggi pada perokok malah menunjukkan peningkatan risiko [[kanker]] (kemungkinan karena dosis β-karotena yang berlebihan menghasilkan produk pemecahan yang mengurangi plasma vitamin A dan memperburuk proliferasi sel [[paru-paru]] yang disebabkan oleh asap)<ref>{{cite journal |author=Alija AJ, Bresgen N, Sommerburg O, Siems W, Eckl PM |title=Cytotoxic and genotoxic effects of β-carotene breakdown products on primary rat hepatocytes |journal=Carcinogenesis |volume=25 |issue=5 |pages=827–31 |year=2004 |pmid=14688018 |doi=10.1093/carcin/bgh056 |url=http://carcin.oxfordjournals.org/cgi/content/full/25/5/827}}</ref>. Hasil serupa juga telah ditemukan pada hewan lainnya.
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]]
Karotenoid umum ditemukan pada hewan dan kebanyakan memiliki peran sebagai
===Kesehatan manusia===▼
Pada manusia, empat karotenoid (
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.
▲Pada tumbuhan, lutein adalah karotenoid yang jumlahnya paling melimpah dan perannya dalam mencegah penyakit mata 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 demikian, warna merah, ungu, dan kombinasi kedua warna tersebut, yang juga banyak dimiliki daun pada [[musim gugur]] dan buah-buahan, dihasilkan dari kelompok pigmen lain di dalam [[sel (biologi)|sel]], yaitu [[antosianin]]. Berbeda dari karotenoid, antosianin tidak dihasilkan daun sepanjang musim, namun hanya aktif diproduksi menjelang akhir [[musim panas]]<ref>Davies, Kevin M. (2004). Plant pigments and their manipulation. Wiley-Blackwell. p. 6. ISBN 1-4051-1737-0.</ref>.
▲===Kesehatan manusia===
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 demikian, hasil meta-analisis dari 68 percobaan suplementasi antioksidan yang melibatkan total 232.606 individu menyimpulkan bahwa mengonsumsi suplemen β-karotena tidak selalu bermanfaat dan kemungkinan dapat membahayakan, meskipun kesimpulan ini muncul karena dalam penelitian ini juga melibatkan perokok. Pengecualian berlaku untuk buah gac dan minyak sawit mentah, yang merupakan buah paling kaya karotenoid dan sayuran yang rendah lemak. Karena lipid diduga menjadi faktor penting untuk ketersediaan hayati karotenoid, sebuah studi yang dilakukan pada tahun 2005 menyelidiki apakah penambahan buah alpukat atau minyak, sebagai sumber lipid, akan meningkatkan penyerapan karotenoid pada manusia. Studi ini menemukan bahwa penambahan buah alpukat dan minyak secara signifikan meningkatkan penyerapan subyek dari semua karotenoid yang diuji (α-karotena, β-karotena, likopena, lutein, dan zeaxantin).
==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-
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.
Baris 93 ⟶ 90:
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
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.
===Penyakit===
Beberapa karotenoid yang diproduksi oleh bakteri berfungsi untuk melindungi diri dari serangan kekebalan oksidatif. Pigmen warna emas yang ditemukan pada beberapa strain
== Sintesis Buatan ==
Mikroorganisme (menggunakan urutan gen dipatenkan
<!-- ==Jenis ==
Baris 150 ⟶ 148:
-->
==
{{reflist}}
Baris 158 ⟶ 156:
* [http://leffingwell.com/caroten.htm Carotenoids as Flavor and Fragrance Precursors]
[[Kategori:Senyawa kimia organik]]
[[Kategori:Fotosintesis]]
| |||