KARBOHIDRAT

 

PENGERTIAN KARBOHIDRAT

Karbohidrat merupakan produk pertama yang terbentuk dalam fotosintesis tumbuhan. Dari karbohidrat ini dengan berbagai reaksi organik dapat disintesis sejumlah besar konstituen lain.

Senyawa karbohidrat merupakan golongan senyawa karbon yang tersusun dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen dengan rumus umum Cn (H2O)n dengan gugus fungsi polihidroksi dan gugus aldehid atau keton. Dimana perbandingan antara atom H dan O pada umumnya sama dengan air (H2), yaitu dua berbanding satu.

Dalam proses fotosintesis, karbohidrat merupakan produk metabolit primer pertama yang terbentuk sehingga sangat cocok dijadikan titik tolak dalam setiap pembicaraan mengenai konstituen dari obat nabati. Lagipula, dengan reaksi-reaksi organik, karbohidrat dapat disintesis oleh tanaman menjadi bermacam-macam konstituen yang lain.

Pada tanaman, karbohidrat termasuk metabolit primer karena terlibat dalam metabolisme tanaman menjadi senyawa lain untuk mendapatkan energi yang diperlukan tanaman. Karbohidrat dapat digolongkan menjadi dua golongan besar, yaitu gula dan polisakarida. Gula dapat dibagi lagi menjadi:

1. Monosakarida : karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi gula lebih sederhana

2. Disakarida : karbohidrat yang apabila dihidrolisis memberikan 2 monosakarida

3. Trisakarida : karbohidrat yang apabila dihidrolisis memberikan 3 monosakarida

4. Tetrasakarida : karbohidrat yang apabila dihidrolisis memberikan 4 monosakarida, dan seterusnya

Beberapa pustaka menyebutkan, bahwa gula dengan lebih dari satu, satuan monosakarida adalah oligosakarida. Batas anatara oligosakarida dan polisakarida berbagai pustaka, ada yang berlainan. Ada yang menyebutkan bahwa oligosakarida mengandung satuan gula monosakarida sampai 7, ada juga yang menyebutkan sampai 10.

Monosakarida sendiri dapat digolongkan berdasarkan jumlah atom karbon dalam molekulnya. Jumlah atom C dalam monosakarida adalah 3 sampai 9 buah, namun yang umum di dalam tumbuhan adalah 5-7 buah. Monosakarida dengan 3 atom C disebut triosa, dengan 4 atom C disebut tetrosa. Jika jumlah atom C adalah 5 diberi nama penotsa dengan rumus umumnya menjadi C5H10O5. Pentosa terdiri dari beberapa isomer antara lain ribosa, arabinosa dan silosa. Sedangkan monosakarida dengan jumlah atom C sebanyak 6 disebut heksosa dengan rumus umumnya C6H12O6, terdiri dari beberapa isomer antara lain glukosa, fruktosa, galaktosa, ramnosa, manosa, dan lain-lain. Contoh monosakarida dengan 7 atom C yaitu heptosa adalah sedoheptulosa.

Monosakarida utama dalam tumbuhan adalah glukosa dan fruktosa. Selain itu, terdapat juga galaktosa, xylosa dan rhamnosa dalam jumlah yang lebih kecil. Di dalam tumbuhan glukosa, terdapat sebagai β-D-isomernya.

Contoh disakarida ialah sakarosa yang tersusun atas glukosa-fruktosa, laktosa (glukosagalaktosa) dan maltosa (glukosa-glukosa). Oligosakarida yang terdiri dari 3 unit monosakarida antara lain gentianosa (glukosa-glukosa-fruktosa) terdapat pada Gentiana sp., ramniosa (ramnosa-ramnosa-galaktosa) yang terdapat pada Rhamnus sp.

Polisakarida merupakan molekul yang kompleks, berbobot molekul tinggi. Ke dalam golongan polisakarida ini termasuk pati, inulin dan selulosa. Polisakarida dapat dihidrolisis bila menghasilkan komponen heksosa, maka disebut heksosan, misalnya pati dihidrolisis menghasilkan glukosa, disebut glukosan, inulin dihidrolisis menghasilkan fruktosa, disebut fruktosan. Polisakarida terdiri dari ratusan sampai ribuan unit monosakarida. Contohnya, amilosa (polimer glukosa melalui ikatan α-1,4), selulosa (polimer glukosa melalui ikatan β1,4), amilopektin (polimer glukosa melalui ikatan α-1,4) yang diselingi percabangan melalui ikatan α-1,6) dan lain-lain.

Gula dan pati sangat penting dalam ekonomi dan kehidupan manusia, karena digunakan sangat luas dalam makanan dan dalam farmasi.

Sifat umum gula adalah larut dalam air, berbentuk kristal, dan terasa manis. Selulosa adalah polisakarida lain yang membentuk dinding sel primer dari tumbuhan. Rangka selulosa terbentuk dari glukosa dengan ikatan satu sama lainnya β-1,4 (pati α-1,4 dan α-1,6). Bersama-sama selulosa terdapat juga hemiselulosa, yang juga polisakarida berbobot molekul tinggi, tetapi jauh lebih mudah larut dan lebih mudah dihidrolisis dari pada selulosa. Selulosa dapat digunakan sebagai bahan emulgator, seperti karboksimetilselulosa (CMC), tilosa, etilselulosa dan lain-lain. Gom dan musilago (lendir) sejenis dengan hemiselulosa, penting dalam farmasi. Dari gom dan musilago setelah dihidrolisis dapat dihasilkan pentosa misalnya arabinosa, maka gom dan musilago dapat digolongkan ke dalam pentosan. Pentosa lain adalah xilan, yang terdapat dalam bagian kayu pohon tertentu. Contoh pentosa (monosakarida) adalah arabinosa, xilosa, ribosa.

1. Biosintesis Karbohidrat

Karbohidrat merupakan produk fotosintesis, yaitu proses biologi yang mengubah energi elektromagnetik menjadi energi kimia dalam tumbuhan hijau fotosintesis terdiri dari dua golongan reaksi:

a. Reaksi cahaya, yang mengubah energi elektromagnetik menjadi potensial kimia

b. Reaksi enzimatik, yang menggunakan energi dari reaksi cahaya untuk mereaksikan karbondioksida menjadi gula.

2. Kegunaan Umum Karbohidrat

Dalam bidang kefarmasian, karbohidrat memiliki berbagai fungsi antara lain sebagai zat pembantu: pemberi bentuk pengisi pada sediaan kapsul dan tablet, bahan pemanis, pensuspensi dan lain-lain.

Dalam kehidupan manusia, karbohidrat sangat dibutuhkan karena bisa berperan sebagai makanan (amilum), pakaian (selulosa), pemukiman (kayu, selulosa), kertas (selulosa) dan lain-lain. Sementara di bidang farmasi, karbohidrat banyak digunakan antara lain sebagai sirup, bahan pensuspensi, kultur media bakteri, dan bahan penolong pembuatan tablet.

Beberapa karbohidrat dan turunannya dapat berperan sebagai bahan obat, contohnya pektin yang digunakan untuk pengobatan diare. Penelitian terakhir menunjukkan bahwa beberapa jenis karbohidrat memiliki efek farmakologis sebagai imunostimulan dan pencegah kanker.

Fiber merupakan simplisia karbohidrat (kecuali sebagian kecil yang merupakan turunan lignin) yang kembali populer dan terbukti memiliki berbagai khasiat. Karena manfaatnya yang begitu banyak, maka karbohidrat penting dibicarakan dalam farmakognosi.

LATIHAN SOAL

Untuk memperdalam pemahaman Anda mengenai materi pembelajaran di atas, kerjakanlah latihan berikut!

1) Jelaskan apa yang disebut dengan karbohidrat?

Jawaban : Karbohidrat merupakan produk pertama yang terbentuk dalam fotosintesis tumbuhan. Dimana, golongan senyawa ini tersusun dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen dengan rumus umum Cn (H2O)n dengan gugus fungsi polihidroksi dan gugus aldehid atau keton. Perbandingan antara atom H dan O pada umumnya sama dengan air (H2), yaitu dua berbanding satu.

2) Sebutkan fungsi karbohidrat dalam bidang kefarmasian?

Jwb: Dalam bidang kefarmasian, karbohidrat memiliki berbagai fungsi antara lain sebagai zat pembantu: pemberi bentuk pengisi pada sediaan kapsul dan tablet, bahan pemanis, pensuspensi dan lain-lain

3) Apa fungsi karbohidrat dalam proses fotosintesis?

Jwb : Pada tanaman, karbohidrat termasuk metabolit primer karena terlibat dalam metabolisme tanaman menjadi senyawa lain untuk mendapatkan energi yang diperlukan tanaman

4) Sebutkan biosintesis karbohidrat!

Jwb : Biosintesis karbohidrat terdiri dari dua macam proses yaitu: a) Reaksi cahaya, yang mengubah energi elektromagnetik menjadi potensial kimia b) Reaksi enzimatik, yang menggunakan energi dari reaksi cahaya untuk mereaksikan karbondioksida menjadi gula

5) Sebutkan penggolongan gula!

Jwb: Gula dapat dibagi menjadi:

a) Monosakarida : karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi gula lebih sederhana

b) Disakarida : karbohidrat yang apabila dihidrolisis memberikan 2 monosakarida

c) Trisakarida : karbohidrat yang apabila dihidrolisis memberikan 3 monosakarida

d) Tetrasakarida : karbohidrat yang apabila dihidrolisis memberikan 4 monosakarida, dst

RINGKASAN

Karbohidrat merupakan produk pertama yang terbentuk dalam fotosintesis tumbuhan. Dari karbohidrat ini dengan berbagai reaksi organik dapat disintesis sejumlah besar konstituen lain. Pada tanaman, karbohidrat termasuk metabolit primer karena terlibat dalam metabolisme tanaman menjadi senyawa lain untuk mendapatkan energi yang diperlukan tanaman.