BIOAKTIVITAS ALKALOID

Bioaktivitas Alkaloid

Setiap dari masing masing golongan alkaloid memiliki bioaktifitas sendiri-sendiri. Untuk mengenal lebih jauh maka di bawah ini akan dipaparkan secara singkat dan jelas bioaktifitas dari masing-masing alkaloid secara lebih jauh.

1.Bioaktifitas Golongan Piridin

Secara luas piridin digunakan sebagai pelarut. Piridin bersifat polar tetapi aprotik. Piridine larut dalam sebagian besar larutan termasuk heksan dan air. Piridin yang terdestilasi yang disebut dengan piridin-d₅ adalah pelarut yang sesuai untuk _­¹H NMR spektroskopi.

2.Piperin

Piperin ditemukan pada CYP3A4 dan P-glycoprotein, enzyme yang penting pada metabolisme dan transport dari xenobiotik dan metabolit. Pada penelitian pada hewan piperin juga inhibitor enzym yang lain pada proses metabolisme tubuh. Dengan menjadi inhibitor maka piperin meningkatkan bioavailabilitas dari beberapa komponen misalnya pada kurkumin.

Piperin juga ditemukan dapat menstimulasi proses pigmentasi pada kulit. Berdasarkan pada efeknya pada metabolisme obat, piperin harus diberikan secara hati-hati pada proses medikasi.

3. Trigonelin

Trigonelin  biasanya terdapat pada kopi yang dapat mencegah mutasi bakteri Streptococcos melekat pada gigi.

4. Pilokarpin

Pilokarpin digunakan dalam terapi open-angle glaucoma dan angle-closure glaukoma akut yang lebih dari 100 tahun. Efek kerja dari pilokarpin terjadi pada Muskarinik Reseptor M3 yang ditemukan pada otot iris mata yang bisa menyebabkan mata berkontraksi dan terjadilah miosis. Hal ini menyebabkan terbukanya lbang mata dan meningkatkan ketegangan pada otot mata. Proses inilah yang menyebabkan aqueous humor keluar dari mata untuk menurunkan tegangan intraokular.

Pilokarpin juga digunakan untuk mengobati mulut kering ( xerostomia) misalnya akibat dari terapi radiasi pada kanker kepala dan leher. Pilocarpin dapat menstimulasi sekresi air liur. Pilokarpin juga dapat digunakan untuk menstimulasi kelenjar keringat  pada uji keringat saat mengukur konsentrasi dari kloride dan natrium yang terekskresi melalui keringat yang digunakan untuk mendiagnosa cystic fibrosis (CF).

5. Sistin

Sistin adalah reseptor agonis nikotinik asetilkolin dan sebagai pengobatan terhadap preparasi farmasetik dalam upaya pengobatan untuk pecandu nikotin. Derifatif dari sistin yaitu vareniklin telah dikembangkan sebagai obat penghenti merokok.

Tanaman yang mengandung sistin memiliki efek positif diantaranya adalah rendah toksik tetapi juga memilki efek samping yaitu mual, muntah, sakit hati, sakit kepala dan pada dosis tingg menyebabkan kematian akibat dari kegagalan pernapasan.

6. Nikotin

Nikotin bisa digunakan sebagai salah satu terapi pengobatan bagi pecandu rokok. Untuk mengkontrol penggunaan nikorin sebagai pengobatan pada pasien biasanya nikotin diberikan dalam bentuk permen, patch, tablet hisap atau semprot hidung. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa nikotin juga bisa digunakan sebagai salah satu pengobatan terhadap epilepsi.

Nikotin dan metabolitnya sedang diteliti kemampuannya sebagai terapi untuk penyakit kejiwaan misalnya ADHD, Schizophrenia dan penyakit Parkinson. Penderita Schizophrenia bisa merokok dua sampai tiga kali lebih sering dari perokok tanpa gangguan mental, hal ini merupakan bentuk swa-medikasi untuk meningkatkan perhatian dan meningkatkan daya ingatnya.

2. Bioaktifitas Golongan Tropan

2.1 Atropin

Secara umum atropin memanjangkan dan memendekan seluruh aktifitas dari otot dan kelenjar yang diregulasi oleh sistem saraf parasimpatik. Ini terjadi karena atropin merupakan antagonis kompetitif dari reseptor muskarinik asetilkolin.

Atropin secara topikal digunakan sebagai sikloplegik dan sebagai midriatik untuk dilatasi pada pupil. Atropin menyebabkan midriasis dengan jalan membloking kontraksi dari otot spingter pupil. Atropin kontraindikasi dengan pasien glaukoma sempit.Atropin bisa digunakan pada pasien yang memilki trauma yang besar.

Injeksi Atropin biasa digunakan pada terapi bradikardi, asistol dan PEA pada penderita penyakit jantung. Hal ini terjadi karena adanya reaksi dari syaraf vagus dari sistem parasimpatik pada jantung yang akhirnya menurunkan tekanan.

Atropin merangsang keluarnya air liur, keringat dan mukosa kelenjar. Hal ini sangat berguna pada terapi hipertiroid dan dapat mencegah kematian pada pasien. Atropin juga digunakan sebagai antidotum pada SLUDGE ( Salivation, Lacrimation, Urination, Diaphoresis, Gastrointestinal motility, Emesis) penyakit yang disebakan karena keracunan organophospat. Atropin juga bisa dimanfaatkan untuk mengurangi efek dari asetilkolin.

2.2 Kokain

Kokain merupakan stimulan dari sistem syaraf pusat dan penurun nafsu makan. Secara spesifik merupakan dopamin reuptake inhibitor, noradrenalin reuptake inhibitor dan sekaligus serotonin reuptake inhibitor. Karena proses kerjanya yang mempengaruhi mesolimbic reward pathway maka kokain bersifat adktif. Meskipun demikian kokain juga sering digunakan sebgai anestesi secara topikal, meskipun pada anak-anak, biasanya terutama pada operasi mata, hidung dan tenggorokan.

2.3 Ecgonin

2.4 Scopolamin

Scopolamin memiliki tiga kegunaan primer: terapi pada mual dan penyakit motion, terapi pada kejang di saluran pencernaan dan untuk penyakit pada mata. Kegunaannya secara umum adalah untuk depresan dan mengobati penyakit mata. Scopolamin jarang digunakan sebagai praanestesi dan tidak pernah digunakan dalam terapi penyakit Parkinson. Scopolamin juga digunakan sebagai bahan tambahan pada analgesik narkotik seperti pada obat tidur yang mengandung morfin dan scopolamin.

3. Bioaktifitas Golongan Quinolin

3.1 Quinin

Quinin sangat efektif untuk pengobatan pada malaria yang disebabkan oleh Plasmodium falciparum.

3.2 Quinidine

Quinidin memilki efek utama sebagai antiaritmik, dengan cara memblokade masuknya natrium pada sel. Hal ini menyatakan jika detak jantung meningkat maka blokade dari ion natrium menurun. Quinidin juga memilki efek pada chanel ion pada aktifitas cardiac, dengan cara memperpanjang interval QT pada permukaan ECG.

3.3 Strychnin

Strichnin memiliki  efek sebagai bloker atau antagonis pada inhibitor atau strichnin-sensitif yakni reseptor glysin. Meskipun Strichnin terkenal sangat beracun tetapi pada dosis yang kecil bisa digunakan sebagai stimulan, laxantif dan sebagai terapi pada beberapa sakit perut. Strichnin juga bisa berfungsi sebagai pestisida pada hewan pengerat.

3.4 Brucin

Pada kegiatan medis brucin digunakan sebagai pengatur tekanan darah dan untuk mengatasi beberapa penyakit jantung.

3.5 Veratrin

Veratrin digunakan sebgai salep pada terapi neuralgia dan sakit rematik.

4. Bioaktifitas Golongan Isoquinolin

Isoquinolin bisa digunakan untuk berbagai macam fungsi diantaranya adalah anastetik, antihipertensi seperti quinapril, quinaprilat dan debrisoquine, sebagai antifungal, disinfektan, vasodilator seperti papaverin.

4.1 Codein

Codein bisa dimanfaatkan sebagai obat batuk dengan dosis rendah, juga bisa untuk diarrhea da untuk beberapa sakit kepala. Terkadang dipasaran codein dipasarkan dengan campuran kombinasi menggunakan acetaminophen seperti codamol, paracod, panadeine ataupun juga dikombinasikan dengan analgesik misalnya aspirin seperti co-codaprin ataupun dengan NSAID ibuprofen seperti Nuferon plus dan lain sebagainya. Kombinasi tersebut menghasilkan efek synergis obat yang baik.

4.2 Morphine

Morfin merupakan narkotika yang dapat berfungsi sebagai agonis reseptor opioid fenantren. Pada klinis, morfine memiliki efek farmakologi pada sistem syaraf pusat. Morfin merupakan narkotik rapi-action dan sangat kuat sebagai reseptor µ-opioid sehingga menyebabkan efek sedasi, euphoria, penurunan fisik dan depresi pernapasan. Morfin juga merupakan ?-opioid dan ?- opioid agonis reseptor, ?-opioid bekerja pada spinal analgesia yang menyebabkan efek miosis dan psycomimetic.

Seperti pada obat loperamide, morphine bekerja pada pleksus myenterikus pada saluran pencernaan, mengurangi motilitas usus yang dapat menyebabkan konstipasi.

4.3 Papaverin

Papaverin digunakan untuk pengobatan pada paisen yang mengalami kejang pada saluran pencernaan, saluran kemih dan ureter dan juga digunakan sebgai vasodilator otak dan pada serangan jantung dalam perdarahan dan operasi coronary artery bypass. Papaverin juga bisa digunakan  sebagai relaksan otot polos pada operasi kecil dimana dilakukan pada pembuluh darah kapiler.

4.4 Sanguinerin

4.5 Emetin

Emetin berfungsi sebagai anti amoebic. Meskipun penggunaan emetin menyebabkan mual tapi efek anti amoebicnya lebih efektif dari pada akar ipekak. Emetin tidak dapat diabsorbsi dalam tubuh secara per oral.

Meskipun memiliki sifat poten menjadi anti-protozoa, emetin juga bersifat mudah menggangu kontraksi otot bahkan menyebabkan kegagalan jantung pada beberapa kasus medis.

5 Bioaktifitas Golongan Phenetylamin

Pada otak manusia 2-phenethylamine dipercaya memiliki fungsi sebagai neuromodulator atau neurotransmiter. Diperkirakan phenethylamine dari makanan memiliki efek psychoactive pada jumlah tertentu.

5.1 Mescalin

Mescalin sangat efektif bila digunakan sebagai obat diare. Tapi pada penggunaan dengan dosis yang tidak tepat maka mescalin bisa menyebabkan halusinasi.

5.2 Ephedrin

Secara luas ephedrin digunakan sebgai topikal decongestan dan sebagai bronkodilator pada terapi asma.

5.3 Dopamine

Levedopa merupakan precursor dopamin yang digunakan pada terapi penyakit Parkinson dan dopa-responsive yaitu distonia. Dopamin juga bisa berfungsi sebagai oksidator sehingga mencegah cepat busuk atau rusaknya sayran dan buah.

5.4 Amphetamin

Amphetamin bisa digunakan dalam proses terapi pada ADD, ADHD, narcolepsy, treatment-resistant depression. Tetapi juga memiliki beberapa kontraindikasi yaitu pada CNS stimulant, Glaucoma, MAOI.

Amphetamin telah terbukti dapat masuk ke dalam saluran ASI ibu. Karena hal ini selam ibu menyusui dilarang mengkonsumsi amphetamin.

6 Bioaktifitas Golongan Indol

6.1 Tryptamin

Triptamine memiliki fungsi sebagai pestisida pada tanaman.

6.2 Ergolin

Ergolin merupakan salah  satu drug of choice yang bisa digunakan dalam pengobatan penyakit parkinson.

7 Bioaktifitas Golongan Purin

Selain sebagai bagian drai DNA dan RNA secar biokimia purin juga merupakan komponen pembentuk biomolekul penting seperti ATP,ADP, siklik AMP, NADH dan koenzyme A. Purin tidak tersedia dari alam tetapi dapat diproduksi oleh sistesis organic.

7.1 Xanthin

Derivatif dari xantin biasanya berfungsi sebagai stimulant dan sebagai bronchodilator pada terapi asma. Derivatif xantin yang termetilasi meliputi kafein, paraxantin, theophyllin dan theobromin memiliki efek sebagai inhibitor phosphodiesterase dan antagonis adenosine. Xantin juga ditemukan secara luas sebagai bagian dari asam nukleat.

7.2 Caffein

Pada manusia kafein merupakan stimulant dari system syaraf pusat. Sedangkan pada hewan kafein merupakan pestisida alam yang dapat memparalisis dan membunuh serangga tertentu dalam maksud mempertahankan diri.

Kafein merupakan stimulant sistem saraf psat sekaligus sebagai stimulant metabolit dan digunakan secara berkala untuk mengurangi keletihan fisik dan memperbaiki kesiagapan ketika kelelahan dan rasa mengantuk keluar.

7.3 Theobromin

Theobromin digunakan dalam pengobatan pada udema, serangan angine syphilitic dan degenerative angina. Theobromin bisa digunakan sebagai terapi pada arteriosclerosis, penyakit pada pembuluh darah, angina pectoris dan hipertension.

Theobromine digunakan sebagai vasodilator dan heart stimulant.

7.4 Theophyllin

Theophyllin biasa digunakan sebagai terapi penyakit obstructive kronik pada pernapasan, kronik obstructive penyakit paru-paru, asma bronchial, infant apnea. Secara keseluruhan theophyllin memiliki efek sebgai berikut, merelaksai otot bronchial, meningkatkan kontraksi dan efisiensy dari jantung, meningkatkan tekanan darah, merupakan efek anti-inflamasi, dan meningkatkan peredaran darah ke ginjal.

8 Bioaktifitas Golongan Pyrrolidine

Kerja dari sekelompok alkaloid ini menghalangi aktivitas saraf parasimpatis (pada bagian kecil dari spinal cord dan batang otak terjadi stimulasi sekresi pencernaan, melawan efek fisiologi system saraf simpatis, pupil konstriksi, detak jantung menjadi lambat, dan dilatasi pembuluh darah). Sepintas lalu, alkaloid pyrrolidine juga termasuk ‘truth medication’ scopolamine (juga diketahui sebagai hyoscine) dan kokain.

Kopi terkenal akan kandungan kafeinnya yang tinggi.^[20] Kafein sendiri merupakan senyawa hasil metabolisme sekunder golongan alkaloid dari tanaman kopi dan memiliki rasa yang pahit.^[21] Berbagai efek kesehatan dari kopi pada umumnya terkait dengan aktivitas kafein di dalam tubuh.^[ Peranan utama kafein ini di dalam tubuh adalah meningkatan kerja psikomotor sehingga tubuh tetap terjaga dan memberikan efek fisiologis berupa peningkatan energi.^[22] Efeknya ini biasanya baru akan terlihat beberapa jam kemudian setelah mengonsumsi kopi.^[21] Kafein tidak hanya dapat ditemukan pada tanaman kopi, tetapi juga terdapat pada daun teh dan biji cokelat.^[21][19]

Struktur molekul kafein.

Kandungan kafein dalam berbagai sumber minuman
Sumber	Kandungan Kafein
Secangkir kopi	85 mg
Secangkir teh	35 mg
Minuman berkarbonasi	35 mg
Minuman berenergi	50 mg
Jenis Kopi	Kadar
Kopi instan	2,8 - 5,0%
Kopi moka	1,00%
Kopi robusta	1,48%
Kopi arabika	1.10 %

Batas aman konsumsi kafein yang masuk ke dalam tubuh perharinya adalah 100-150 mg.^[20] Dengan jumlah ini, tubuh sudah mengalami peningkatan aktivitas yang cukup untuk membuatnya tetap terjaga.^[20]

Selama proses pembutan kopi, banyak kafein yang hilang karena rusak ataupun larut dalam air perebusan.^[20] Di samping itu, pada beberapa kasus pengurangan kadar kafein justru dilakukan untuk disesuaikan dengan tingkat kesukaan konsumen terhadap rasa pahit dari kopi.^] Metode yang umum dipakai untuk hal ini adalah Swiss Water Process.^[23] Prinsip kerjanya adalah dengan menggunakan uap air panas dan uap untuk mengekstraksi kafein dari dalam biji kopi. Pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan pada era ini juga telah memungkinkan implementasi bioteknologi dalam proses pengurangan kadar kafein.Cara ini dilakukan dengan menggunakan senyawa theophylline yang dilekatkan pada bakteri untuk menghancurkan struktur kafein.^[20]

Kandungan kafein dalam kopi memiliki efek yang beragam pada setiap manusia. Beberapa orang akan mengalami efeknya secara langsung, sedangkan orang lain tidak merasakannya sama sekali. Hal ini terkait dengan sifat genetika yang dimiliki masing-masing individu terkait dengan kemampuan metabolisme tubuh dalam mencerna kafein.^[24] Metabolisme kafein terjadi dengan bantuan enzim sitokrom P450 1A2 (CYP1A2).^] Terdapat 2 tipe enzim, yaitu CYP1A2-1 dan CYP1A2-2.^[25] Orang yang memiliki enzim CYP1A2-1 mampu mematabolisme kafein dengan cepat dan efisien sehingga efek dari kafein dapat dirasakan secara nyata.Enzim CYP1A2-2 memiliki laju metabolisme kafein yang lambat sehingga kebanyakan orang dengan tipe ini tidak merasakan efek kesehatan dari kafein dan bahkan cenderung menimbulkan efek yang negatif.

Banyak isu yang berkembang mengenai efek negatif meminum kopi bagi tubuh, seperti meningkatnya risiko terkena kanker, diabetes melitus tipe 2, insomnia, penyakit jantung, dan kehilangan konsentrasi.^[27] Beberapa penelitian justru menyingkapkan hal sebaliknya. Kandungan kafein yang terdapat di dalam kopi ternyata mampu menekan pertumbuhan sel kanker secara bertahap.^[27] Selain itu, kafein mampu menurunkan risiko terkena diabetes melitus tipe 2 dengan cara menjaga sensitivitas tubuh terhadap insulin.^[22] Kafein dalam kopi juga telah terbukti mampu mencegah penyakit serangan jantung.^[27][28] Pada beberapa kasus, konsumsi kopi juga dapat membuat tubuh tetap terjaga dan meningkatkan konsentrasi walau tidak signifikan.^[28][29] Di bidang olahraga, kopi banyak dikonsumsi oleh para atlet sebelum bertanding karena senyawa aktif di dalam kopi mampu meningkatkan metabolisme energi, terutama untuk memecahkan glikogen (gula cadangan dalam tubuh).^[30]
Selain kafein, kopi juga mengandung senyawa antioksidan dalam jumlah yang cukup banyak.^[31] Adanya antioksidan dapat membantu tubuh dalam menangkal efek pengrusakan oleh senyawa radikal bebas, seperti kanker, diabetes, dan penurunan respon imun.^[28] Beberapa contoh senyawa antioksidan yang terdapat di dalam kopi adalah polifenol, flavonoid, proantosianidin, kumarin, asam klorogenat, dan tokoferol.^[32] Dengan perebusan, aktivitas antioksidan ini dapat ditingkatkan.^[31
Permasalahan

Pada materi diatas telah dijelaskan bahwa Selama proses pembutan kopi, banyak kafein yang hilang karena rusak ataupun larut dalam air perebusan.^[20] Di samping itu, pada beberapa kasus pengurangan kadar kafein justru dilakukan untuk disesuaikan dengan tingkat kesukaan konsumen terhadap rasa pahit dari kopi.^] Metode yang umum dipakai untuk hal ini adalah Swiss Water Process.^[23] Prinsip kerjanya adalah dengan menggunakan uap air panas dan uap untuk mengekstraksi kafein dari dalam biji kopi. Pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan pada era ini juga telah memungkinkan implementasi bioteknologi dalam proses pengurangan kadar kafein.Cara ini dilakukan dengan menggunakan senyawa theophylline yang dilekatkan pada bakteri untuk menghancurkan struktur kafein.^[20]

Pertanyaan
Apa yang membuat kandungan kafein hilang atau strukturnya rusak ketika dalam air rebusan ?
 Kemudian apa yang membedakan kandungan/struktur kafein ketika  pembuatannya menggunakan perebusan atau dengan menggunakan uap air panas serta atau menggunakan senyawa theophylline yang dilekatkan pada bakteri ?

Mengapa struktur kafein itu dihancurkan padahal kafein dalam kopi atau teh ataupun jenis lainnya tersebut yang nantinya berfungsi didalam tubuh seperti yang telah dijelaskan diatas ?