Buku Ajar: Teknologi Bahan Alam - ULM

2y ago
136 Views
17 Downloads
1.36 MB
24 Pages
Last View : 1m ago
Last Download : 1m ago
Upload by : Xander Jaffe
Transcription

Buku Ajar: Teknologi Bahan Alami

Buku Ajar: Teknologi Bahan AlamBUKU AJARTEKNOLOGI BAHAN ALAMAgung NugrohoDiterbitkan oleh:Lambung Mangkurat University Press, 2017d.a. Perpustakaan Pusat Universitas Lambung MangkuratJl. H. Hasan Basry, Kayu Tangi, Banjarmasin 70123Telp/Faks. 0511-3305195Hak cipta dilindungi oleh Undang-Undang.Dilarang Memperbanyak buku ini sebagian atau seluruhnya, dalam bentuk dancara apa pun, baik secara mekanik maupun elektronik, termasuk fotokopi,rekaman, dan lain-lain tanpa izin tertulis dari penerbit.xiv-155 h 18,2 x 25 cmCetakan pertama, Februari 2017Lay out : Agung NugrohoISBN 978-602-6483-12-69786026483126ii

Buku Ajar: Teknologi Bahan AlamPRAKATABuku Ajar Teknologi Bahan Alam ini disusun sebagai bahan pengajaranpada mata kuliah Teknologi Minyak Atsiri, Rempah, dan Fitofarmaka bagimahasiswa Teknologi Industri Pertanian. Buku ini juga dapat dijadikan sebagaibahan bantu bagi mahasiswa Farmasi dan Kimia untuk memahami tentang kimiabahan alam, teknologi sediaan bahan alam, dan farmakognosi.Bahan alam sendiri dapat didefinisikan sebagai substansi kimia golonganmetabolit sekunder yang dapat berupa senyawa tunggal maupun campuranbeberapa senyawa dalam bentuk ekstrak atau sediaan kering, yang berasal daribagian tertentu atau keseluruhan tubuh suatu agen hayati tkankarenaefekfarmakologisnya. Bahan alam memiliki potensi yang luar biasa untukdikembangkan menjadi produk yang bernilai tinggi baik sebagai produkfarmasetik, nutrasetik, makanan fungsional, maupun kosmetik. Pengelolaanbahan alam melalui kegiatan industri membutuhkan landasan pengetahuan yangkuat mengenai karakteristik bahan yang menjadi material utamanya.Untuk itu buku ini disusun guna membekali mahasiswa denganpengetahuan mengenai karakteristik bahan alam beserta teknologi ekstraksi danproses lanjutannya. Buku ini terdiri dari delapan bab yang dimulai daripengetahuan tentang bahan alam dan metabolit sekunder, pengetahuanmengenai kelompok-kelompok metabolit sekunder, pengetahuan tentang ragamproduk dan pemanfaatan bahan alam, dilanjutkan dengan teknik seleksi danpenyiapan bahan, teknik ekstraksi, teknik fraksinasi dan isolasi, kemudian secaraiii

Buku Ajar: Teknologi Bahan Alamlebih khusus disampaikan mengenai teknik-teknik ekstraksi minyak atsiri besertapengelompokkan dan sifat-sifatnya.Dengan memahami delapan bab tersebut, diharapkan mahasiswa memilikilandasan yang cukup tentang pengetahuan bahan alam beserta carapenanganannya dalam rangka mengembangkan potensi bahan alam Indonesiamenjadi produk-produk yang bernilai tinggi yang bermanfaat baik secarafungsional maupun ekonomi bagi masyarakat luas. Terima kasih kepada semuapihak yang telah berperan dalam mewujudkan buku ini, baik secara langsungmaupun tidak langsung. Semoga buku ini bermanfaat dan berkontribusi bagiperkembangan dan kemajuan dalam pengelolaan bahan alam di Indonesia.Banjarbaru, Januari 2017.Penulisiv

Buku Ajar: Teknologi Bahan AlamDAFTAR ISIPRAKATAiiiDAFTAR TABELixDAFTAR GAMBARx1. BAHAN ALAM DAN METABOLIT SEKUNDER11.1. Deskripsi Singkat1.2. Relevansi1.3. Kompetensi1.4. Pengantar1.5. Pengertian Bahan Alam (Natural Products)1.6. Metabolit Sekunder dan Fitokimia1.7. Agroindustri Bahan Alam1.8. Rangkuman1.9. Latihan1.10. Bacaan Lanjutan yang Dianjurkan2. KELOMPOK SENYAWA METABOLIT SEKUNDER2.1. Deskripsi Singkat2.2. Relevansi2.3. Kompetensi2.4. Pengantar2.4.1. Terpenoid12233681011111313131414142.4.1.1. Monoterpene2.4.1.2. Sesquiterpene2.4.1.3. Diterpene2.4.1.4. Triterpene2.4.1.5. Tetraterpene2.4.1.6. Saponin1617181920212.4.2. Alkaloid2.4.3. Fenolik22242.4.3.1. Flavonoid2.4.3.2. Non-flavonoid25322.5. Rangkuman2.6. Latihan2.7. Bacaan Lanjutan yang Dianjurkan3838393. RAGAM PRODUK BAHAN ALAM40v

Buku Ajar: Teknologi Bahan Alam3.1. Deskripsi Singkat3.2. Relevansi3.3. Kompetensi3.4. Pengantar3.5. Minyak Atsiri (Essential Oils)3.5.1. Pengertian dan Karakteristik Minyak Atsiri3.5.2. Sumber Minyak Atsiri3.5.3. Pemanfaatan Minyak Atsiri3.6. Produk Farmasetik (Pharmaceuticals)3.7. Produk Kosmetik (Cosmetics)3.8. Produk Nutrasetik (Nutraceuticals)3.9. Produk Herbal di Indonesia3.9.1. Jamu3.9.2. Obat Herbal Terstandar (OHT)3.9.3. Obat Fitofarmaka3.10. Rangkuman3.11. Latihan3.12. Bahan Bacaan yang Dianjurkan4. PEMILIHAN DAN PENYIAPAN BAHAN404041414141424445485051525354555757584.1. Deskripsi Singkat4.2. Relevansi4.3. Kompetensi4.4. Pengantar4.5. Pemilihan Bahan4.5.1. Seleksi4.5.2. Identifikasi4.6. Penyiapan Bahan4.6.1. Pemanenan (Koleksi) Bahan4.6.2. Pengeringan4.6.3. Pengecilan Ukuran4.7. Rangkuman4.8. Latihan4.9. Bahan Bacaan yang Dianjurkan58595959606061616163666768695. TEKNIK EKSTRAKSI BAHAN ALAM705.1. Deskripsi Singkat5.2. Relevansi5.3. Kompetensi5.4. Pengantar5.5. Prinsip Ekstraksi5.5.1. Maserasi5.5.2. Perkolasi70717172727476vi

Buku Ajar: Teknologi Bahan Alam5.5.3. Ekstraksi dengan Reflux5.5.4. Ekstraksi dengan Soxhlet5.5.5. Ekstraksi dengan Ultrasonikasi5.5.6. Ekstraksi dengan Pelarut Bertekanan (Pressurized SolventExtraction)5.6. Menentukan Teknik Ekstraksi dan Pelarut yang Tepat5.7. Rangkuman5.8. Latihan5.9. Bahan Bacaan yang Dianjurkan6. TEKNIK FRAKSINASI DAN ISOLASI BAHAN ALAM6.1. Deskripsi Singkat6.2. Relevansi6.3. Kompetensi6.4. Pengantar6.5. Fraksinasi Ekstrak Bahan Alam6.5.1. Fraksinasi dengan liquid-iquid extraction.6.5.2. Fraksinasi dengan kolom kromatografi6.6. Isolasi Senyawa Metabolit Sekunder6.6.1. Prinsip Kromatografi6.6.2. Tipe Kromatografi6.6.3. Kromatografi Kolom6.6.4. Kromatografi Lapis Tipis6.7. Rangkuman6.8. Latihan6.9. Bahan Bacaan yang Dianjurkan7. TEKNIK EKSTRAKSI MINYAK 101151161161177.1. Deskripsi Singkat7.2. Relevansi7.3. Kompetensi7.4. Pengantar7.5. Ekstraksi dengan Destilasi7.5.1. Destilasi dengan air (water destillation)7.5.2. Destilasi dengan air dan uap (water and steam destillation)7.5.3. Destilasi dengan uap (steam destillation)7.6. Ekstraksi dengan Teknik Pengepresan7.7. Ekstraksi dengan Pelarut Organik7.8. Enfleurasi (Ekstraksi dengan lemak dingin)7.9. Ekstraksi dengan metode maserasi (lemak panas)7.10. Rangkuman7.11. Latihan7.12. Bahan Bacaan yang 30131132

Buku Ajar: Teknologi Bahan Alam8. KELOMPOK DAN SIFAT FISIKOKIMIA MINYAK ATSIRI8.1. Deskripsi Singkat8.2. Relevansi8.3. Kompetensi8.4. Pengantar8.5. Pengelompokkan Minyak Atsiri8.5.1. Terpene8.5.2. Ester8.5.3. Aldehida8.5.4. Ketone8.5.5. Alkohol8.5.6. Fenol8.6. Sifat Fisik Minyak Atsiri8.6.1. Aroma yang khas.8.6.2. Berat Jenis8.6.3. Indeks Bias8.6.4. Putaran Optik8.6.5. Kelarutan dalam Alkohol8.6.6. Warna8.7. Sifat Kimia Minyak Atsiri8.7.1. Bilangan Asam8.7.2. Bilangan Ester8.8. Reaksi yang Mempengaruhi Sifat Kimia Minyak Atsiri8.8.1. Reaksi Oksidasi8.8.2. Reaksi Hidrolisis8.8.3. Reaksi Resinifikasi8.9. Proses yang Mempengaruhi Perubahan Sifat Fisik dan Kimia MinyakAtsiri8.9.1. Penyimpanan Bahan8.9.2. Proses Ekstraksi8.10. Rangkuman8.11. Latihan8.12. Bahan Bacaan yang 146146DAFTAR PUSTAKA147GLOSARIUM149INDEX152PROFIL PENULIS155viii

Buku Ajar: Teknologi Bahan AlamDAFTAR TABELTabel 3.1. Sejumlah senyawa aktif metabolit sekunder besertasumber tanaman dan efek farmakologisnya46Tabel 3.2. Contoh bahan alam yang dimanfaatkan sebagai produkperawatan kulit.49Tabel 3.3. Contoh bahan alam yang dimanfaatkan sebagai produkperawatan rambut.49Tabel 5.1. Sifat fisik dan kimia beberapa pelarut organik yangdigunakan pada ekstraksi bahan alam87Tabel 8.1. Standar mutu fisik dan kimia minyak nilam berdasarkanSNI 06-2385-2006.ix143

Buku Ajar: Teknologi Bahan AlamDAFTAR GAMBARGambar 1.1. Akar kuning dan bentuk ekstraknya.5Gambar 1.2. Jalur biosintesis metabolit sekunder pada tumbuhan.7Gambar 1.3. Pemanfaatan bahan alam dalam industri.9Gambar 2.1. Stuktur senyawa terpenoid myrcene yang tersusun atasdua sturktur isoprene.15Gambar 2.2. Struktur kimia geranyl pyrophosphate.16Gambar 2.3. Struktur kimia limonen.17Gambar 2.4. Rimpang jaher dan struktur kimia zingiberene.18Gambar 2.5. Retinol, sebuah contoh diterpen.19Gambar 2.6. Ginseng dan ginsenoside.20Gambar 2.7. Beta-karoten, sebuah tetraterpen yang penting.21Gambar 2.8. Saponin dan busa saponin pada teh.22Gambar 2.9. Kafein dalam biji kopi.23Gambar 2.10. Struktur umum flavonoid.25Gambar 2.11. Flavonol (kiri) dan flavone (kanan).26Gambar 2.12. Quercetin (kiri) dan kaempferol (kanan).27Gambar 2.13. Hyperoside, glukosida dari quercetin.28Gambar 2.14. Flavone (kiri) dan isoflavone (kanan).29Gambar 2.15. Struktur umum isoflavone serta hesperidin (isoflavonepada buah jeruk).30Gambar 2.16. Struktur kimia catechin.31Gambar 2.17. Struktur umum anthocyanidin (aglicone darianthocyanin).32Gambar 2.18. Tiga kemungkinan posisi hidroksil padahydroxybenzoic acid.33Gambar 2.19. Gallic acid (trihydroxybenzoic acid).34Gambar 2.20. Hydroxycinnamic acid (kiri) dan cinnamic acid (kanan).35x

Buku Ajar: Teknologi Bahan AlamGambar 2.21. Caffeic acid (kanan) dan coumaric acid (kiri).35Gambar 2.22. Salah satu contoh tanin (tannic acid).37Gambar 3.1. Beberapa pemanfaatan minyak atsiri sebagai produkkesehatan.44Gambar 3.2. Perbedaan produk farmasetik dan nutrasetik.50Gambar 3.3. Logo jamu, obat herbal terstandar, dan fitofarmaka.52Gambar 3.4. Logo jamu.53Gambar 3.5. Logo obat herbal terstandar.54Gambar 3.6. Logo obat fitofarmaka.55Gambar 4.1. Pemanenan (koleksi) bahan tanaman untuk ekstraksi.62Gambar 4.2. Proses pengeringan bahan alam dalam ruangan.63Gambar 4.3. Pengeringan bahan di dalam oven.64Gambar 4.4. Pengeringan menggunakan sebuah freeze dryer.65Gambar 4.5. Pengecilan ukuran dengan mortar.66Gambar 5.1. Proses maserasi skala kecil.74Gambar 5.2. Proses perkolasi menggunakan beberapa perkolator.76Gambar 5.3. Ekstraksi skala kecil dengan reflux.78Gambar 5.4. Esktraksi dengan soxhlet.80Gambar 5.5. Contoh ekstraksi maserasi dengan bantuan alatultrasonikasi (Power Sonic 420).82Gambar 5.6. Mekanisme ekstraksi dengan bantuan ultrasonikasi.83Gambar 5.7. Bagian-bagian alat ekstraksi dengan pelarut bertekanan.84Gambar 6.1. Proses fraksinasi pada sebuah labu pemisah danterbentuknya dua fase yang terpisah.94Gambar 6.2. Proses evaporasi dengan rotary vacuum evaporator.95Gambar 6.3. Contoh proses isolasi beberapa senyawa flavonoid dariekstrak metanol daun pepaya (Carica papaya).99Gambar 6.4. Struktur kimia dan nama senyawa flavonoid hasil isolasidari ekstrak daun pepaya.100Gambar 6.5. Prinsip kromatografi dalam pemisahan senyawa.101Gambar 6.6. Contoh kromatografi kolom dengan tekanan medium(MPLC).104Gambar 6.7. Proses packing kromatografi kolom.106xi

Buku Ajar: Teknologi Bahan AlamGambar 6.8. Kolom kromatografi dengan sampel yang siap dielusi.107Gambar 6.9. Koleksi fraksi dari hasil elusi kromatografi kolom.109Gambar 6.10. Pengerjaan (spotting) TLC.110Gambar 6.11. Contoh TLC diamati di bawah sinar UV.111Gambar 6.12. Perbedaan prinsip normal phase dan reversed phasepada kromatografi lapis tipis.112Gambar 7.1. Metode ekstraksi melalui destilasi dengan air.120Gambar 7.2. Metode ekstraksi melalui destilasi dengan air dan uap.121Gambar 7.3. Penyulingan minyak atsiri dengan teknik destilasi airdan uap.122Gambar 7.4. Metode ekstraksi melalui destilasi dengan uap.123Gambar 7.5. Metode ekstraksi melalui pengepresan.124Gambar 7.6. Metode ekstraksi dengan pelarut organik.125Gambar 7.7. Metode ekstraksi dengan enfleurasi.128Gambar 7.8. Metode ekstraksi dengan maserasi lemak panas.130xii

Buku Ajar: Teknologi Bahan Alam1. BAHAN ALAM DANMETABOLIT SEKUNDER1.1. Deskripsi SingkatBahan alam secara khusus diartikan sebagai segala material organik yangdihasilkan oleh alam yang telah dipelajari dan dibuktikan baik secara empirismaupun secara tradisional melalui pengalaman penggunaan turun temurunmemiliki khasiat tertentu untuk kesehatan baik dalam bentuk segar, sediaankering, ekstrak, maupun senyawa tunggal hasil pemurnian. Pada era modern iniada kecenderungan pola hidup yang mengarah pada penggunaan bahan-bahanalami sebagai zat berkhasiat baik untuk pengobatan, perawatan kesehatan dankebugaran, kosmetika, makanan fungsional, maupun untuk produk perawatantubuh sehari-hari. Fenomena ini semakin meningkatkan pamor bahan alamsebagai pilihan karena dinilai lebih aman atau memiliki efek negatif yang lebihrendah. Nilai ekonomis beberapa bahan alam pun semakin meningkat yang diikutidengan semakin berkembangnya berbagai penelitian untuk mengembangkanproduk-produk yang berbasis pada bahan alam. Saat ini, bidang penelitian danindustri bahan alam menjadi salah satu bidang yang prospektif dan memiliki masadepan yang baik karena kebutuhan akan bahan ini semakin meningkat.Untuk itu, pengenalan mengenai teknologi, metode-metode atau teknikteknik dasar penelitian dan pemanfaatan bahan alam menjadi produk yang lebih1

Buku Ajar: Teknologi Bahan Alambernilai tinggi menjadi sangat perlu untuk mahasiswa teknologi industri pertanian.Sudah barang tentu, pengenalan dasar-dasar bahan alam ini perlu diberikansebagai landasan dalam mempelajari proses lanjut dari pemanfaatan bahan alam.Pada bab ini dijelaskan mengenai pengertian dasar bahan alam dan jugametabolit sekunder atau fitokimia yang merupakan komponen utama dari bahanalam. Selain itu juga dijelaskan mengenai agroindustri pengolahan bahan alambeserta contoh dan prospeknya.1.2. RelevansiBab tentang pengetahuan dasar bahan alam dan metabolit sekunder inipenting disajikan sebagai landasan untuk memahami metabolit sekunder sebagaikomponen utama bahan alam serta bagaimana mekanisme kerja metabolitsekunder sehingga dapat memberikan manfaat bagi manusia.1.3. KompetensiSetelah menyelesaikan bab ini, mahasiswa akan mampu memahami danmenjelaskan kembali beberapa hal sebagai berikut:1. Pengertian bahan alam2. Pengertian metabolit sekunder3. Prinsip kerja metabolit sekunder sebagai komponen utama bahan alam4. Jenis-jenis bahan alam5. Contoh-contoh pemanfaatan bahan alam6. Agroindustri bahan alam dan manfaatnya dalam peningkatan nilaitambah.2

Buku Ajar: Teknologi Bahan Alam1.4. PengantarBahan alam memiliki spektrum yang sangat luas. Mentimun yang kitasantap sebagai lalapan yang kita tujukan sebagai bahan serat yang akanmemperlancar pencernaan dan juga untuk menjaga tekanan darah dari potensidarah tinggi adalah sebuah contoh pemanfaatan bahan alam, yaitu mentimun.Senyawa menthol yang diformulasikan menjadi sebuah produk balsam yangdigunakan untuk melegakan dan menyegarkan dada dan tenggorokan jugamerupakan pemanfaatan bahan alam. Untuk itu pada bab ini dijelaskan mengenaipengertian bahan alam, komponen utamanya, bagaimana komponen utamatersebut bekerja dan apa saja efek-efeknya, serta bagaimana pemanfaatan bahanalam sebagai komoditas agroindustri untuk dikembangkan menjadi produkdengan nilai tambah lebih tinggi.1.5. Pengertian Bahan Alam (Natural Products)Secara harfiah bahan alam dapat diartikan sebagai bahan-bahan yangbersumber dari alam (natural resources), seperti hasil budidaya pertanian, hasilperikanan darat dan laut, hasil hutan, ataupun hasil tambang atau bahan mineral.Tetapi dalam bidang-bidang ilmu terkait kimia organik, farmasi, dan ilmu pangan,bahan alam (natural products) pada umumnya mengacu pada metabolitmetabolit sekunder baik dalam bentuk sediaan kering, ekstrak, ataupun senyawatunggal yang bersumber dari makhluk hidup, baik tumbuhan, hewan (terutamahewan laut), maupun mikroorganisme. Di Indonesia, istilah ‘bahan alam’ lebihumum digunakan daripada ‘produk alam’ atau ‘produk alami’ sebagai padananuntuk natural products.Samuelsson (1999) mendefinisikan natural products sebagai produk yangdihasilkan oleh alam yang meliputi: (1) seluruh organisme (tumbuhan, hewan, danmikroorganisme) yang telah diproses secara sederhana dengan tujuan untuk3

Buku Ajar: Teknologi Bahan Alampengawetan, seperti pengeringan, (2) bagian dari organisme, seperti daun, bunga,atau organ tertentu dari hewan, (3) ekstrak dari organisme atau bagian organisme,serta (4) komponen tunggal (alkaloids, coumarins, flavonoids, lignans, glycosides,terpenoids, steroids, dll.). Dalam praktiknya, istilah natural products lebih banyakdidefinisikan sebagai senyawa metabolit sekunder, dengan bobot molekul (BM)rendah yang dihasilkan oleh organisme tertentu yang tidak diperuntukkan sebagainutrisi pokok dalam proses pertumbuhannya, tetapi lebih bersifat sebagaikomponen penunjang, seperti sebagai alat perlindungan atau sebaliknya sebagaimedia penarik perhatian terhadap organisme lain (Cannell, 1998).Dengan demikian, bahan alam dapat didefinisikan sebagai komponen atausubstansi kimia yang merupakan metabolit sekunder (secondary metabolites)yang dapat berupa komponen tunggal/murni hasil isolasi maupun yang masihberupa campuran komponen dalam bentuk ekstrak, sediaan kering dari bagiantertentu atau keseluruhan dari suatu organisme baik tumbuhan, mikroba,ataupun hewan yang dieksplorasi dan dimanfaatkan karena efek rapeuticeffect),antioksidan(antioxidative effect), antibakteri (antibacterial), atau kemampuannya sebagaibahan pewarna (coloring agent), penyedap (flavoring agent), pengharum(parfuming agent), pengikat (fixative agent), serta karena aktivitas biologis(biological activity) lainnya seperti kemampuan sebagai pestisida alami (naturalpesticide).Sebagai contoh yang mudah adalah bahan pewarna alami, yaitu produkpewarna yang dihasilkan dari proses isolasi, ekstraksi, ataupun pengeringanbagian tertentu dari suatu bagian tumbuhan. Contoh pewarna alami dalambentuk senyawa tunggal adalah berberine, sumber warna kuning yang dapatdiisolasi dari beberapa tanaman, seperti akar kuning (Arcangelisia flava, Gambar1.1) atau berberry (Berberis vulgaris). Selain memberikan efek warna kuning,4

Buku Ajar: Teknologi Bahan Alamberberine juga memiliki kemampuan memberikan berbagai efek farmakologi danterapi (Imanshahidi and Hosseinzadeh, 2008).Gambar 1.1. Akar kuning dan bentuk ekstraknya.Ekstrak kunyit yang mengandung curcuminoids juga dapat digunakansebagai pewarna kuning dalam bentuk ekstrak selain juga memberikan efekfarmakologi (Anand et al., 2007). Selain itu serbuk cabe kering juga merupakancontoh pewarna merah dalam bentuk sediaan kering yang mengandung capsaicinsebagai bahan aktifnya yang juga memiliki efek farmakologi. Bahan alam tidakterbatas pada sumber-sumber organisme di darat saja tapi juga dari organismeyang hidup di air, sebagai contohnya beberapa senyawa terpenoids, flavonoids,dan saponins juga telah diisolasi dari timun laut (Stichopus japonicus) sertamemiliki berbagai macam efek farmakologi (Husni, 2011).Dalam pemanfaatannya, komponen atau substansi-substansi kimia bahanalam diproses menjadi produk lanjutan baik sebagai bahan baku untuk produklanjutannya atau produk jadi dengan standarisasi, keamanan, serta kepraktisandalam penggunaan dan cara konsumsinya untuk meningkatkan nilai ekonominya.5

Buku Ajar: Teknologi Bahan AlamObat, bahan obat, neutraceuticals, functional foods, nutritional supplements,produk herbal, aroma terapi, pewarna alami, bumbu alami, parfum serta berbagaiproduk lokal dengan istilah tertentu seperti jamu di Indonesia, merupakan contohpemanfaatan bahan alam dengan memberikan sentuhan teknologi untukmeningkatkan guna (function) dan nilainya (value).Dari segi pemanfaatannya bahan alam berbeda dengan bahan alam lainnya,seperti bahan pangan (food atau nutritional food), di mana ditujukan untukmemenuhi kebutuhan nutrisi pokok (karbohidrat, lemak, protein, asam amino),atau produk perikanan, produk kerajinan, bahan tambang, produk minyak dan gas,dan lain sebagainya, di mana sama-sama menggunakan bahan yang dihasilkanoleh alam. Inilah yang membedakan bahan alam dengan bahan dari alam (naturalsources) lainnya.1.6. Metabolit Sekunder dan FitokimiaSeperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa komponen utama dari bahanalam adalah metabolit sekunder, maka metabolit sekunder sendiri dapatdidefinisikan sebagai senyawa dengan berat molekul rendah yang ditemukandalam jumlah minor pada organisme yang memproduksinya karena tidakberfungsi sebagai komponen esensial dalam metabolisme atau penopang pokokdari kelangsungan hidup dari organisme tersebut, melainkan lebih berfungsisebagai penunjang seperti agen pertahanan diri, perlawanan terhadap penyakitatau kondisi kritis, ataupun berperan sebagai hormon.Sementara itu, ada istilah lain yaitu fitokimia (phytochemicals). Dari asalusul katanya, maka terdiri dari phyto dan chemicals. Fito (phyto) dalam bahasalatin berarti tumbuhan, sedangkan chemicals berarti bahan-bahan kimia. Secaraharfiah dapat dikatakan fitokimia adalah bahan-bahan atau senyawa-senyawakimia yang dihasilkan oleh tumbuhan. Dalam penggunaannya terutama dalambidang kimia bahan alam, fitokimia diartikan sebagai metabolit sekunder yang6

Buku Ajar: Teknologi Bahan Alamkhusus dihasilkan oleh tumbuhan. Dengan demikian dapat didefinisikan bahwafitokimia adalah senyawa kimia non nutrisi yang memiliki fungsi-fungsi proteksiatau pertahanan yang diproduksi di dalam sel tumbuhan. Gambar 1.2memperlihatkan kelompok-kelompok metabolit sekunder yang dihasilkan olehtumbuhan melalui beberapa jalur biosintesis yang bersumber atau berawal darimetabolit primer hasil proses fotosintesis.(http://science.marshall.edu/)Gambar 1.2. Jalur biosintesis metabolit sekunder pada tumbuhan.Sementara itu, metabolit primer adalah molekul dengan BM tinggi sertamemiliki struktur yang relatif sama di setiap organisme, seperti karbohidrat,lemak, protein, vitamin, dan asam nukleat. Meskipun metabolit primer jugamerupakan bahan yang diproduksi oleh alam, tetapi secara umum tidak disebutsebagai bahan alam, namun lebih dekat sebagai nutrisi atau bahan pangan (foods).7

Buku Ajar: Teknologi Bahan AlamMetabolit sekunder dipelajari dalam bidang ilmu Kimia Bahan Alam atau KimiaOrganik Bahan Alam, sedangkan metabolit primer dipelajari pada bidang ilmuBiokimia. Metabolit primer menjadi bahan dasar dalam biosintesis beberapakelompok metabolit sekunder, seperti terlihat pada Gambar 1.2.1.7. Agroindustri Bahan nmembersihkannya, lalu menjualnya, sudah dapat dikatakan melakukan kegiatanindustri (industri primer). Seorang ibu yang membeli jahe di pasar, kemudianmengolahnya menjadi ekstrak jahe instan lalu menjualnya dalam kemasan yangsederhana tentunya juga merupakan kegiatan industri, dan dapat diklasifikasikandalam industri sekunder. Sebuah pabrik jamu yang mendatangkan jahe dalamskala besar kemudian mengolahnya menjadi minuman jahe instan dengankemasan modern yang menarik juga termasuk dalam industri sekunder.Sebuah laboratorium yang menyediakan jasa analisis kualitas produk(kandungan nutrisi atau metabolit) kepada perusahaan pengolahan jahe tadi jugadikategorikan sebagai sebuah industri (industri jasa/industri tersier). Lebih jauhlagi, sebuah laboratorium yang melakukan riset mendalam untuk menelitimengenai senyawa metabolit sekunder dari jahe, aktivitas biologis atau efekfarmakologisnya, kemudian menciptakan sebuah formula produk yang terstandardan kemudian menjualnya kepada perusahan lain untuk diproduksi dalam skalabesar maka laboratorium tadi telah melakukan kegiatan industri kuarter(quaternary industry).Dari ilustrasi dan penjelasan di atas, dapat ditarik sebuah benang merahbahwa industri merupakan sebuah kegiatan untuk memperoleh pendapatan(income) baik dengan menjual produk maupun jasa, termasuk di dalamnya lisensiatau disain produk. Industri sekunder dicirikan dengan adanya usaha pengolahan(processing) untuk menciptakan nilai tambah (added value) dari bahan bakunya.8

Buku Ajar: Teknologi Bahan AlamSedangkan industri primer tidak melakukannya, kalaupun ada nilai tambah yangdiciptakan, persentasenya sangat kecil. Industri tersier memberikan pelayananjasa (service), sedangkan industri kuarter menghasilkan dan menjual lisensi ataudisain produk.Dengan demikian, agroindustri atau industri agro atau industri pertaniandalam lingkup khusus pemanfaatan bahan alam ini dapat didifinisikan sebagaikegiatan industri yang ditujukan untuk menghasilkan pendapatan dengan caramenciptakan nilai tambah dari suatu bahan alam, baik yang diperoleh melaluiproses budidaya/pertanian ataupun dengan cara mengambil secara langsung darialam (ekstraktif). Dengan demikian produk bahan alam adalah salah satu outputatau produk dari kegiatan Gambar 1.3. Pemanfaatan bahan alam dalam industri.Di sisi lain, produk bahan alam juga dapat berperan sebagai input ataumaterial agroindustri, jika produk tersebut diproses lanjut menjadi produk dengannilai tambah yang lebih tinggi. Dengan demikian, berdasarkan bahan bakunya,maka agroindustri dapat mencakup area yang sangat luas, yaitu produk kimia non9

Buku Ajar: Teknologi Bahan Alampangan (karet, lipid, fiber beserta turunan-turuanannya), produk pangan, produkbioindustri (enzim), produk perikanan dan peternakan, produk hasil hutan, danjuga produk bahan alam atau natural product (pharmaceuticals, herbal medicine,neutraceuticals, functional foods, nutritional supplements serta berbagai produkbahan dasar). Gambar 1.3 memperlihatkan tiga kelompok utama produkpemanfaatan bahan alam yang menghasilkan tiga kombinasi kelompok produkturunan lainnya.Kegiatan industri memiliki lingkup yang sangat luas, yaitu mencakupmaterial, teknologi pengolahan, mesin dan peralatan, sumber daya manusia,modal, manajemen, perencanaan, sampai pemasaran. Teknologi industriditujukan untuk menciptakan sistem produksi, baik dari sisi manajemen maupunteknologi prosesnya, yang efektif dan efisien atau dengan kata lain memilikiproduktivitas tinggi dalam kegiatan menghasilkan nilai tambah dari bahan yangdiprosesnya. Untuk mencapai tujuan itu, maka pemahaman mengenai segalaaspek yang berkaitan dengan sistem produksi itu harus dikuasai, mulai dari sifatdan jenis material, teknologi proses, mesin dan peralatan, pengendalian mutu,riset dan pengembangan, sampai dengan spesifikasi sumber daya manusia yangdibutuhkan.1.8. Rangkuman1. Bahan alam adalah substansi kimia yang merupakan metabolit sekunderyang dapat berupa komponen tunggal/murni hasil isolasi maupun yangmasih berupa campuran komponen dalam bentuk ekstrak, sediaankering dari bagian tertentu atau keseluruhan dari suatu organisme baiktumbuhan, mikroba, ataupun hewan yang dimanfaatkan karena efekfarmakologisnya.2. Pemanfaatan bahan alam antara lain: sebagai obat, bahan obat,neutraceuticals, functional foods, nutritional supplements, produk herbal,10

Buku Ajar: Teknologi Bahan Alamaroma terapi, pewarna alami, bumbu alami, parfum serta berbagaiproduk lokal dengan istilah tertentu seperti jamu di Indonesia.3. Metabolit sekunder adalah senyawa dengan berat molekul rendah yangditemukan dalam jumlah minor pada suatu organisme yang tidakberfungsi sebagai komponen esensial dalam metabolisme tersebut,melainkan sebagai komponen penunjang seperti agen pertahanan diri,perlawanan terhadap penyakit atau kondisi kritis, dll.4. Bahan alam dapat berperan sebagai input atau material agroindustriuntuk diproses lebih lanjut menjadi produk dengan nilai tambah yanglebih tinggi.5. Pemahaman mengenai sifat bahan/material merupakan faktor pentingdalam merekayasa produk maupun proses dalam suatu kegiatan industri.1.9. Latihan1. Jelaskan secara mendalam mengenai bahan alam, bagaimanakarakteristik dan penyusunnya!2. Sebut dan jelaskan contoh-contoh pemanfaatan bahan alam baik secaratradisional maupun modern!3. Jelaskan yang dimaksud dengan senyawa metabolit sekunder dansenyawa fitokimia!4. Sebut dan jelakan beberapa kelompok produk yang memanfaatkansenyawa metabolit sekunder atau fitokimia!5. Jelaskan pentingnya pemahaman dan pengetahun mengenai bahanalam dalam pengembangan agroindustri!1.10. Bacaan Lanjutan yang DianjurkanUntuk memahami lebih dalam dan untuk mengembangkan pengetahuanmaka beberapa bahan bacaan berikut sangat dianjurkan untuk dibaca.11

Buku Ajar: Teknologi Bahan AlamAgoes, G., 2007. Teknologi Bahan Alam. ITB, Bandung.Agusta, A., 2000. Minyak Atsiri Tumbuhan Tropis Indonesia. ITB, Bandung.Anand, P., Kunnumakkara, A.B., Newman, R.A., dan Aggarwal, B.B., 2007.Bioavailability of Curcumin: Problems and Promises. MolecularPharmaceutics, 4: 807-818.Ardiansyah., 2003. Atlas Tumbuhan Obat Indonesia. Trubus Agriwidya, Jakarta.Cannell, R.J.P., 1998. Natural Product Isolation. Humana Press, New Jersey.Dias, D.A., Urban, S., dan Roessner, U., 2012. A Historical Overview of NaturalProducts in Drug Discovery. Metabolites, 2: 303-336.Hariana, A., 2005. Tumbuhan Obat dan Khasiatnya Seri 2. Penebar Swadaya,Jakarta.Harris, R., 1987. Tanaman Minyak Atsiri. Penebar Swadaya, Jakarta.Husni, A., 2011. Tyrosinase Inhibition by Water and Ethanol Extracts of A FarEastern Sea Cucumber Stichopus japonicus. Journal of The Science ofFood and Agriculture, 9: 1541-1547.Imanshahidi, M. dan Hosseinzadeh, H., 2008. Pharmacological and TherapeuticEffects of Berberis vulgaris and Its Active Constituent, Berberine.Phytotherapy Research, 22: 999-1012.Kabera, J.N., Semana, E., Mussa, A.R., dan He., X., 2014. Plant SecondaryMetabolites: Biosynthesis, Classification, Function and PharmacologicalProperties. Journal of Pharmacy and Pharmacology, 2:377-392.Kapoor, V.P., 2005. Herbal Cosmetics for Skin and Hair Care. Natural ProductRadiance, 4: 306-314.Lahlou, M., 2013. The Success of Natural Products in Drug Discovery.Pharmacology and Pharmacy, 4: 17-31.Pandey, N., dkk., 2011. Medicinal Plants Derived Nutraceuticals: A Re-emergingHealth Aid. International Journal of Pharma and Bio Sciences. 4: 419441.Rusli S, Nurdjanah, N., Soediarto, Sitepu, D., Ardi, dan Sitorus. D.T., 1985.Penelitian dan Pengembangan Minyak Atsiri Indonesia. Bogor: BalaiPenelitian Tanaman Rempah dan Obat.Samuelsson, G., 1999. Drug of Natural Origin: A Textbook of Pharmacognosy.Swedish Pharmaceutical Press, Stockholm, Sweden.Sarker, S.D., Latif, Z., dan Gray, A.I., 2006. Natural Product Isolation 2nd edition.Humana Press, New Jersey, USA.12

Buku Ajar Teknologi Bahan Alam ini disusun sebagai bahan pengajaran . bahan bantu bagi mahasiswa Farmasi dan Kimia untuk memahami tentang kimia bahan alam, teknologi sediaan bahan alam, dan farmakognosi. . , dilanjutkan dengan teknik seleksi dan penyiapan bahan, teknik ekstraksi, te

Related Documents:

Kata kunci: kelayakan, bahan ajar, RPP, kurikulum 2013. Bahan ajar pada rancangan pelaksanaan pembelajaran (RPP) merupakan bahan ajar yang disusun oleh pendidik dan terlampir dalam RPP. Bahan ajar disusun untuk memudahkan peserta didik dalam mencapai kompetensi dasar karena dalam praktik

Analisis Buku Ajar Biologi SMA Kelas X Di Kota Bandung Berdasarrkan Literasi Sains, 1–13. Adisendjaja, Y. H., & Romlah, O. (2007). Analisis Buku Ajar Sains Berdasarkan Literasi Ilmiah Sebagai Dasar Untuk Memilih Buku Ajar Sains ( Biologi ) Literasi Ilmiah Sebagai Dasar Untuk Memilih Buku Ajar Sains (Biologi). FPMIPA-UPI, 1–8.

Pengembangan Bahan Ajar Fisika Bermuatan Lifeskill untuk Siswa SMA Susilawati, Nur Khoiri Pendidikan Fisika IKIP PGRI Semarang Surat-e: susilawati.physics@gmail.com Penelitian ini menjelaskan pengembangan bahan ajar fisika berbasis lifeskill pada kelas XI semester gasal. Bahan ajar disusun untuk membekali siswa dalam memahami pelajaran fisika yang

ANALISIS KEBUTUHAN BAHAN AJAR Dalam analisis pembuatan bahan ajar terdiri dari 4 point yaitu : 1. Relevansi, menargetkan pada STTPA dan aspek apa yang akan dicapai. 2. Keamanan, media bahan ajar yang kita pilih hendaknya yang aman digunakan oleh anak. Bila menggunakan yang perlu pendampingan orang tua hendaknya kita memberi arahan terlebih

buku ajar dalam pembelajaran Akidah Akhlak yaitu buku ajar siswa Akidah Akhlak untuk SMA/MA kelas X. Buku ajar yang telah diterbitkan oleh Kementerian Agama Republik Indonesia Tahun 2014 tentunya masih banyak

ajar adalah format materi yang diberikan kepada siswa dan dapat dihubungkan dengan media pembelajaran lainnya. Salah satu hal penting yang harus diperhatikan dalam mengembangkan bahan ajar dwi bahasa adalah ketepatan istilah. Sebelum disampaikan hal-hal penting yang harus diperhatikan dalam mengembangkan bahan ajar dwi bahasa, terlebih dahulu disampaikan teknik pengembangan bahan ajar secara .

penyempurnaan buku ajar ini. 6. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah memberikan banyak bantuan kepada tim penulis sehingga buku ini dapat terwujud. Tim penulis berharap semoga buku ajar ini dapat menjadi salah satu buku yang dapat membentuk karakter generasi penerus bangsa yang sesuai dengan nilai-nilai Pancasila.

The anatomy of the lactating breast: Latest research and clinical implications Knowledge of the anatomy of the lactating breast is fundamental to the understanding of its function. However, current textbook depictions of the anatomy of the lactating breast are largely based on research conducted over 150 years ago. This review examines the most .