Biogenetik Alkaloid pada Makhluk Hidup

Pada pembahasan kali ini kita akan membahas terkait biogenetik dari senyawa alkaloid pada makhluk hidup. Pada pembahasan kali ini juga akan dibahas terkait kemungkinan proses biosintesis senyawa turunan alkaloid pada makhluk hidup. Sebelum masuk pada pokok pembahasan, alangkah baiknya jika kita ulang kembali sedikit tentang alkaloid.

Alkaloid sendiri diartikan sebagai salah satu senyawa yang termasuk kedalam golongan metabolit sekunder yang mempunyai sifat alkali. Nama alkaloid sendiri diambil karena senyawa ini memiliki sifat alkali. Alkaloid ini dikatakan memiliki sifat alkali dikarenakan senyawa ini mempunyai nitrogen baik satu atau lebih dalam bentuk amina primer, sekunder, maupun tersier. Alkaloid ini diartikan juga sebagai suatu senyawa organik siklik yang memiliki nitrogen secara terbatas dengan tingkat oksidasi negatif dalam makhluk hidup.

Biogenetik sendiri dapat diartikan sebagai suatu zat atau senyawa yang dihasilkan oleh suatu makhluk hidup melalui suatu proses yang nantinya zat atau senyawa ini akan berguna untuk kelangsungan makhluk hidup. Proses yang digunakan untuk menghasilkan zat atau senyawa yang berguna tadi disebut juga dengan biosintesis. Lebih jelasnya biosintesis dapat diartikan sebagai proses yang terdiri dari beberapa tahap, dimana tujuannya adalah mengubah substart menjadi produk yang jauh lebih kompleks. Proses ini umumnya dikatalis oleh suatu enzim. Dilihat dari sisi biogenetiknya, alkaloid ini terdiri dari beberapa asam amino. Alkaloid alisiklik yang terdiri dari asam amino ornitin dan lisin, seperti higrin. 
Pada pembahasan kali ini kita akan lebih fokus membahas tentang biosintesis dari senyawa alkaloid yaitu morpin.

Gambar jalur biosintesis morphin

Seperti dapat dilihat pada gambar diatas, dimana tahap awal biosintesis ini diawali dengan reaksi kondensasi yang dikatalis oleh enzim norcoclaurine sintase (NCS) pada senyawa dopamine dan  4-hydroxyphenylacetaldehyde, dimana pada saat proses penggabungan tadi katalis yang digunakan akan menyerang atom hidrogen alpa, hidrogen akan lepas dan akan mensubsitusi dan bergabung dengan ikatan yang lain dan proses ini akan menghasilkan molekul ( S ) –norcoclaurine. Nantinya ( S ) –norcoclaurine ini akan menjadi (S)-Coclaurine melalui proses substitusi salah satu atom hidrogen dengan gugus metil, gugus metil ini akan berikatan dengan atom O yang bermuatan negatif dan akan menjadi struktur (S)-Coclaurine. Lalu setelah itu, atom hidrogen yang ada pada atom N juga akan disubstitusi dengan gugus metil yang sama seperti tadi gugus N akan berikatan dengan gugus metil yang membuat struktur senyawa itu menjadi (S)-N-Methylcoclaurine. Proses selanjutnya adalah akan terjadi proses reduksi enzim dan penambahan O₂ yang diikuti dengan proses oksidasi ensim dan H­₂O. Dari proses ini akan menyebabkan terbentuknya senyawa (S)-3’-hydroxy-N-methylcoclaurine dengan adanya penambahan gugus pada cincin yang bagian bawah. Selanjutnya akan dibentuk senyawa  (S) –Reticuline yang merupakan perantara titik cabang dalam biosintesis beberapa subkelompok struktural BIA. Biosintesis morfin membutuhkan epimerisasi ( S )-reticuline sehingga perlu diubah menjadi (R)- reticulin. Selanjutnya, salutaridine dibentuk melalui fenol yang ada pada karbon-karbon intramolekul dari ( R ) -reticuline yang dikatalisis oleh sitokrom P450 monooxygenase salutaridine synthase. Salutaridine reductase ( SalR ) yang bergantung pada NADPH mengurangi kelompok keto C7 dari salutaridine dengan cara stereospesifik, menghasilkan salutaridino, yang mana mengalami perubahan dari gugus hidroksil C7 oleh gugus asteil KoA untuk membentuk salutaridinol 7- O- asetat.  Hilangnya gugus asetil secara spontan menyebabkan penataan ulang terhadap thebaine. Dimana thebaine ini akan mengalami reaksi secara spontan dan menghasilkan Codeinon. Codeinone reductase ( COR ) yang bergantung pada NADPH mengurangi codeinone menjadi codeine dan codein ini akam menjadi sebuah morfin.

Permasalahan

1.      Salahsatu senyawa alkaloid adalah morfin. Morfin ini memiliki kegunaan sebagai analgesik. Nah apabila morfin ini mengalami proses biogenetik dan menghasilkan senyawa baru, apakah tidak mengganggu sifat analgesik yang dimiliki oleh morfin?

2.      Apakah semua alkaloid ini terbentuk atau tersintesis dari suatu asam amino? Mohon dijelaskan.

3.      Alkaloid ini terdiri dari bermacam-macam. Apakah proses biogenetik yang membuat munculnya berbagai macam jenis alkaloid ini mempengaruhi fungsi dan kegunaanya?