Teknologi herbal golongan karbohidrat. Oleh : Imam Santosa
Pengertian Karbohidrat Menurut farmakope, karbohidrat diartikan sebagai semua bentuk senyawa yang terdiri dari monosakarida, disakarida, trisakarida, dan polisakarida. Manfaat karbohidrat bagi manusia bisa berupa efek yang langsung dirasakan dari karbohidratnya sendiri, misalnya rasa manis dari gula. Dapat pula berupa gula yang berikatan dengan senyawa lain, misalnya senyawa penurun tekanan darah dari daun seledri (apiin), yaitu terdiri dari ikatan gula dan aglikon yang disebut glikosida. Karbohidrat adalah polihidroksi aldehida atau polihidroksi keton yang mengandung karbon,' hidrogen, dan oksigen. Kedudukan hidrogen dan oksigen berada dalam perbandingan dua-satu, sama seperti yang terdapat dalam air. Rumus empiris dari karbohidrat adalah C(H2O), sedangkan gugus fungsionalnya adalah gugus alkohol dan aldehida atau keton.
Penggunaan karbohidrat oleh manusia 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.
KLASIFIKASI KARBOHIDRAT 1.
Menurut hasil uraiannya : a. Monosakarida, yaitu karbohidrat yang tidak dapat diurai menjadi senyawa yang lebih sederhana. b. Disakarida, yaitu karbohidrat yang dapat dihidrolisis menjadi dua molekul monosakarida. c. Polisakarida, yaitu karbohidrat yang dapat dihidrolisis menjadi banyak molekul monosakarida. 2. Menurut jumlah atom C di dalamnya : a. Triosa, monosakarida yang mengandung tiga atom C. b. Tetrosa, monosakarida yang mengandung empat atom C. c. Pentosa, monosakarida yang mengandung lima atom C. d. Heksosa, monosakarida yang mengandung enam atom C.
Klasifikasi yang lain a. Gula yang sebenarnya 1) .Monosakarida : Pentosa (arabinosa, fukosa, ramnosa, ribosa, dan ksilosa). Heksosa (fruktosa, galaktosa, glukosa, dan manosa). 2) Disakarida - Disakarida yang mereduksi (gentiobiosa, laktosa, dan maltosa). - Disakarida yang tidak mereduksi (sukrosa). 3) Trisakarida - Trisakarida yang tidak mereduksi (rafinosa).
Klasifikasi yang lain b. Bukan gula atau polisakarida 1) Pentosan (araban, ksilan) 2) Hesosan: - glukosan (selulosa, dekstran, glikogen, dan amilum) - fruktosan (inulin dan tritisin) - monosan - galaktosan c. Turunan karbohidrat 1) Gum, suatu eksudat tanaman berupa getah yang mengandung karbohidrat. 2) Musilago, suatu eksudat berupa lendir yang mengandung karbohidrat. 3) Pektin, suatu eksudat tanaman berupa gel yang mengandung karbohidrat asam.
1. Monosakarida Monosakarida adalah karbohidrat yang tidak dapat lagi dipecah dengan cara hidrolisis. Monosakarida merupakan zat yang mereduksi dikarenakan adanya gugus karbonil. Biasanya disebut dengan menambahkan akhiran ose (atau osa dalam istilah Indonesia) pada akhir kata, seperti glucose (glukosa) dan fructose (fruktosa). Akhiran osa ini sering digunakan sebagai nama umum. Selain itu, penggolongan monodisakarida tergantung dari jumlah atom oksigen yang terdapat di dalam senyawa. Dengan demikian, monodisakarida digolongkan sebagai biosa, triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, dan heptosa.
a. Identiflkasi dan determinasi Pendekatan kuantitatif dari monosakarida dapat dilakukan dengan menggunakan larutan alkali dari garam tembaga (larutan Fehling yang mengandung senyawa kompleks tembaga dengan garam kalium dan natrium tartrat). Adanya pengaruh panas dan terdapatnya gula maka tembaga akan direduksi menjadi kuprooksida yang terpisahkan dari larutan dan dapat ditentukan secara oksidimetri. Karbohidrat dapat pula diperiksa dengan pereaksi Fehling atau pereaksi Benedict. Pada pemanasan, semua monosakarida akan menghasilkan endapan kuprooksida yang berwarna merah bata. Hampir semua monosakarida berasa manis. Jika rasa manis gula sukrosa (gula pasir) diberi angka 100 maka glukosa 74, fruktosa 173, maltosa 32, galaktosa 32, dan laktosa 16.
b. Jenis-jenis monosakarida 1) Dekstrosa Dekstrosa, alfa-D-(+)glukopiranosa, atau DGlukosa adalah gula yang biasanya diperoleh dengan hidrolisis dari amilum. Dekstrosa merupakan nama farmasi yang umum dan biasa digunakan dalam perdagangan dan industri. Namun demikian, nama ilmiah yang lazim Struktur dekstrosa digunakan dalam kepustakaan kimia dan biokimia adalah glukosa.
Dekstrosa a) Sumber Secara alami glukosa terdapat dalam buah anggur (20— 30%), buah juniperi (sampai 4%), ceri, stroberi, blueberrie, dan buah-buahan lain. Glukosa dapat pula diperoleh dengan cara hidrolisis glukosida alami tertentu. Dalam skala industri, glukosa dibuat dengan hidrolisis amilum dengan asam encer. Setelah dihidrolisis, asam dinetralkan dengan natrium karbonat dan warna larutan dihilangkan lalu diuapkan dalam hampa udara sampai menjadi sirup (liquid glucose}. Dengan proses hidrolisis yang terjadi tidak secara sempurna maka di dalam larutan tersebut tidak hanya mengandung glukosa saja, tetapi juga berisi disakarida, trisakarida, dan tetrasakarida. Glukosa murni diperoleh dengan cara kristalisasi. Lebih dari 500 juta kg glukosa dihasilkan setiap tahun di AS dengan cara hidrolisis dari amilum jagung,
Dekstrosa, C6H12O6.H2O b) Sifat-sifat Glukosa berupa kristal monohidrat. Glukosa larut dalam air dan rasa manisnya lebih rendah 25% dibandingkan dengan gula sukrosa (gula pasir). c) Kegunaan Glukosa digunakan sebagai sumber energi bagi tubuh, pemasok karbon dalam sintesis protein dalam tubuh, penghambat kristalisasi. Glukosa juga merupakan bahan penting dalam industri fermentasi, industri pasta gigi, industri penyamakan, sepuh cermin perak {silvering mirror), pembuatan kembang gula, es krim, dan lain-lain. Dalam farmasi, glukosa digunakan dalam larutan anti-koagulan untuk menyimpan darah, sebagai makanan yang dimasukkan secara oral, enema, injeksi sub-kutan dan intravena. Glukosa juga digunakan sebagai pengganti laktosa.
2) Fruktosa
HO OH
Fruktosa, D-fruktosa, P-D-fruktosa, (3-D-fruktopiranosa, atau levulosa adalah gula keton yang berbentuk kristal tidak berwarna atau serbuk putih tidak berbau dan berasa manis. Berbeda dengan glukosa, fruktosa tidak mempunyai gugus aldehida, melainkan gugus keton sehingga tidak dapatdioksidasikan menjadi asam. Perbedaannya dengan glukosa terletak pada atom karbon nomor satu dan dua.
2) Fruktosa a) Sumber Fruktosa terdapat dalam buah yang berasa manis (fruit sugar) dan madu. Fruktosa diperoleh dengan cara hidrolisis inulin, yaitu polisakarida dari fruktosa (fruktosan). Sumber-sumber inulin antara lain Helianthus tuberosus dan Taraxacum officinale (famili Compositae). Fruktosa dapat pula dibuat melalui inversi larutan sukrosa dalam air, lalu diteruskan dengan pemisahan fruktosa dari glukosa. b) Sifat-sifat Di dalam lambung, fruktosa diabsorbsi oleh lambung tanpa dicerna. Fruktosa lebih manis dibandingkan dengan gula sukrosa (sukrosa 100, fruktosa 173). Pada penderita diabetes, glukosa membanjir masuk ke dalam urin, tetapi fruktosa tidak karena mengalami metabolisme.
2) Fruktosa c) Kegunaan Pada dasarnya fruktosa digunakan sebagai pelengkap nutrisi secara parenteral atau pun oral dan dianjurkan dipakai dalam kasus keadaan darurat diabetes (ketoasidosis yang akut). Untuk hewan, fruktosa digunakan sebagai pencegah ketosis. Di bidang industri, fruktosa dipakai untuk mencegah pecahnya es krim ketika telah terbentuk adukan krim yang halus. Fruktosa terdapat dalam sediaan farmasi seperti Frutabs, Fructose Injection, dan Fructose and Sodium Chloride Injection.
3) Karamel {Saccharum ustum) Karamel adalah larutan pekat dari produk yang diperoleh dengan memanasi gula atau glukosa sampai rasa manisnya hilang dan diperoleh masa berwarna cokelat tua yang homogen. Selama pemanasan ditambahkan sedikit alkali, alkali karbonat, atau dicolok dengan mineral. a) Sumber Sumber karamel adalah gula dan glukosa. b) Sifat-sifat Karamel berupa cairan kental yang berwarna cokelat tua dengan bau khas gula terbakar dan rasa pahit yang enak. Berat jenisnya tidak kurang dari 1,30 pada suhu 25° C. Karamel dapat bercampur dengan air dalam semua perbandingan dan larut dalam alkohol encer sampai 55%volume.
3) Karamel {Saccharum ustum) c) Kegunaan Karamel digunakan untuk memberi warna dan atau rasa sediaan farmasi tertentu. Sediaan farmasi dari karamel antara lain sirup obat batuk bagi anak-anak dan sirup obat antidemam anak-anak.
4) Ksilosa (xylose)
OH
OH HO
Ksilosa {wood sugar) adalah suatu pentosa yang diperoleh dengan cara mendidihkan bonggol jagung {corn cobs), jerami {straw), dan bahan yang serupa dengan asam encer untuk menghidrolisis polimer ksilan. a) Kegunaan Ksilosa digunakan sebagai sarana diagnostik bagi fungsifungsi fisiologis dari gastro intestinal, sediaan farmasi ksilosa adalah emulsi minyak ikan.
4) Ksilosa (xylose) b) Sifat-sifat Ksilosa mempunyai rasa manis dan diserap secara normal dari usus kecil, tetapi hanya sampai pada derajat tertentu. Ksilosa tidak dimetabolisme oleh enzim mamalia. Sifat ini menjadikan ksilosa diusulkan oleh FDA (food drug administration) sebagai bahan diagnostik untuk mengevaluasi absorbsi di usus. Pengeluaran relatif dari ksilosa dalam urin merupakan petunjuk keadaan absorbsi usus yang tidak baik dan mungkin juga disertai oleh kondisi-kondisi seperti celiac disease, sprue, crohn disease, pellagra, radiation enteritis, dan surgical resection.
5) Arabinosa Arabinosa (pectin sugar) adalah suatu pentosa yang diperoleh dengan cara menguraikan gum. Sementara gum dihasilkan oleh tanaman acasia, mesquite, atau cherry gum. Untuk mendapatkan arabinosa, gum dididihkan dengan asam sulfat encer. Selain diperoleh arabinosa, dari pemisahan tersebut didapatkan pula araban karena hidrolisis yang tidak sempurna
5) Arabinosa b) Sifat-sifat Arabinosa merupakan kristal ortorombik dengan jarak lebur 157°—160° C. Arabinosa larut dalam air (1 : 1) dan agak larut dalam etanol 90% (1 : 950). Arabinosa mereduksi larutan Fehling dan pada pemanasan 200° C akan membentuk furfurol. c) Kegunaan Arabinosa digunakan sebagai pereaksi fermentasi pada kultur media preparat mikrobiologi.
2. Disakarida
Disakarida yang penting untuk farmasi adalah sukrosa (gula pasir), laktosa (gula susu), dan gentiobiosa.
a. Sukrosa Sukrosa mempunyai rumus molekul C12H22O11 . Berbeda dengan disakarida lain, sukrosa tidak mereduksi. Lagi pula (+)-sukrosa tidak membentuk osazon, tidak terdapat dalam bentuk anomer, dan dalam larutan tidak menunjukkan mutarotasi. Semua kenyataan ini menunjukkan bahwa sukrosa tidak mengandung gugus aldehida atau gugus keton yang bebas.
a. Sukrosa
HO
CH2OH OH
Bila dihidrolisis dengan asam encer atau karena daya kerja enzim invertase (dari ragi), akan menghasilkan jumlah yang sama D(+)glukosa dan D(-)-fruktosa. Hidrolisis disertai dengan penggantian tanda rotasi dari positif menjadi negatif. Ini pula sebabnya hidrolisis ini disebut inversi dari sukrosa, sedangkan campuran (+)-glukosa dan D(-)fruktosa yang memutar bidang polarisasi ke kiri disebut gula invert. Sebagai komponen dari sukrosa, D(+)-glukosa dan D(-)fruktosa yang rotasinya berlawanan arah ke kanan dan ke kiri biasa disebut dekstrosa dan levulosa.
1) Sumber Sukrosa Sukrosa juga disebut saccharum atau gula dan tersebar luas dalam tanaman. Secara komersial gula dibuat dari tebu atau bit, dapat pula diperoleh dari maple (Acer saccharum, Aceraceae), dari berbagai palem dan sumber lain. Untuk membuat sukrosa, batang tebu digiling atau diiris-iris, disarikan dengan air, lalu sarinya dimurnikan dengan pemanasan bersama-sama dengan kapur yang akan menetralkan asam (suasana larutan yang asam cenderung menghidrolisis sukrosa) dan membantu mengendapkan protein. Kelebihan kapur dihilangkan dengan karbondioksida. Selanjutnya, cairan tersebut diuapkan di dalam hampa dan gula dibiarkan mengkristal. Cairan induk (mother liquid), molase (tetes), merupakan sumber karbo yang penting dan murah untuk bahan baku industri fermentasi, antara lain sebagai bahan baku vetsin (penyedap masakan). Sukrosa dalam batang tebu atau umbi bit tidak dihidrolisis karena batang dan umbi akar tersebut tidak mempunyai alfa-glukosidase dan beta-fruktosidase.
2) Sifat-sifat Sukrosa Sukrosa berupa kristal berbentuk kubus, tidak berwarna, tidak berbau, rasa manis, stabil di udara, bereaksi netral terhadap lakmus, mudah larut dalam air, dan agak sukar larut dalam alkohol.
3) Kegunaan Pada bidang farmasi sukrosa digunakan untuk menutupi rasa obat (memberi rasa manis). Dalam kadar yang lebih tinggi dari 60%, sukrosa bisa berfungsi sebagai bahan pengawet karena tekanan osmosenya tinggi sementara tekanan uapnya rendah. Itulah sebabnya sirup asli yang terbuat dari bahan gula tidak diperlukan pengawet. Gula sukrosa sering dipakai sebagai bahan pemicu fermentasi etanol, butanol, gliserol, asam sitrat, dan asam levulinat. Sukrosa juga mampu menambah kelarutan beberapa senyawa yang sukar larut dalam air, untuk bahan penyalut tablet, serta bahan pembantu pembuatan granulasi. Sukrosa penting sebagai bahan makanan dan juga sebagai pemanis. Namun, sukrosa tidak boleh dikonsumsi oleh para penderita diabetes. Dalam saluran pencernaan, sukrosa tidak diserap sebelum mengalami hidrolisis oleh enzim invertase menjadi glukosa dan fruktosa. Oleh karena invertase tidak terdapat dalam sel tubuh binatang maka bila binatang disuntik dengan sukrosa, sukrosa yang keluar dari dalam urin masih dalam keadaan tidak diubah.
b. Madu (Mel depuratum)
Apis mellifera berarti tawon atau lebah pembawa madu. Lebah hidup secara berkelompok yang terdiri dari 10—50.000 individu. Setiap sarang berisi seekor lebah ratu. Lebah pekerja mempunyai alat berbentuk pipa yang merupakan kepanjangan dari rahang (maxillae) dan bibir (jabium). Fungsinya untuk mengisap madu dari nektar. Air madu yang sebagian besar terdiri dari sukrosa diisap oleh lebah melewati esophagus memasuki kantong madu dan oleh enzim ludah diubah menjadi gula invert. Setelah tiba di sarang, lebah memuntahkan cairan madu tersebut dalam ruangan (kompartemen/sel) khusus dalam indung madu.
Madu (Mel depuratum) Pengambilan madu (panen) dari sarang dilakukan dengan cara sentrifugasi (pemusingan) indung madu. Selanjutnya, madu yang terpisah dikumpulkan dan disaring. Madu yang dihasilkan dengan cara demikian dinamakan clarified honey (madu bening). Madu dapat pula dihasilkan dengan cara pemerasan dan penyaringan terhadap sel malam dalam indung madu.
Madu (Mel depuratum) 2) Sifat-sifat Madu merupakan cairan kental seperti sirup, berwarna cokelat kuning muda sampai cokelat merah. Pada waktu masih segar, warna madu bening, tetapi lama-kelamaan menjadi keruh berbutirbutir karena terjadinya kristal dekstrosa. Madu memiliki bau khas, rasa manis, dan sedikit getir. Bau dan rasa madu bermacammacam, tergantung jenis bunga atau- nektar. Secara mikroskopi, madu menunjukkan adanya butir-butir serbuk sari yang dapat menjadi petunjuk terhadap bunga-bunga asal atau sumbernya. Konstituen dari madu adalah campuran dekstrosa dan fruktosa dengan jumlah yang sama dan dikenal sebagai gula invert, 50— 90% dari gula yang tidak terinversi dan air. Madu juga mengandung 0,1—10% sukrosa dan sejumlah kecil karbohidrat lain, minyak atsiri, pigmen, mineral, serta bagian-bagian tanaman, terutama butir serbuk sari.
b. Madu (Mel depuratum) 3) Kegunaan Madu digunakan sebagai bahan pembantu dalam farmasi karena mempunyai sifat-sifat bahan makanan dan demulsen. Madu juga digunakan sebagai bahan pembawa, sama seperti sirup, meskipun madu mempunyai daya kerja pencahar lebih kuat daripada sirup. Madu biasa dipalsukan dengan gula invert buatan, sukrosa, dan glukosa cair perdagangan. Madu dapat pula dipalsukan dengan cara pemberian suatu asupan kepada lebah berupa larutan gula sukrosa yang bukan berasal dari nektar. Sebagai contoh, ketika musim bunga paceklik maka para petani peternak madu berupaya mencarikan pengganti nektar agar lebah tidak mengungsi ke tempat lain, yaitu dalam bentuk larutan gula sukrosa dalam baki-baki. Dalam sediaan farmasi, madu biasa digunakan dalam sediaan cair obat batuk.
c. Laktosa CH2OH HO
Laktosa atau gula susu adalah gula yang diperoleh dari susu. Gula ini dikristalkan dari air dadih (whey) yang diperoleh dari hasil samping pembuatan keju. Kristal yang tidak murni ini dilarutkan kembali dalam air, dihilangkan warnanya dengan karbon adsorben, dan dikristalkan kembali.
2) Sifat-sifat Laktosa Laktosa tidak berbau dan rasanya agak manis. Laktosa stabil di udara, tetapi mudah menyerap bau; larut dalam air; sedikit larut dalam etanol; dan tidak larut dalam kloroform. Laktosa mempunyai rumus molekul C11H22O11, merupakan gula yang mereduksi, mampu membentuk osazon, terdapat dalam bentuk alfa dan beta serta mengalami mutarotasi. Apabila diberi asam sulfat atau diberi emulsin (hanya memecah hubungan beta saja) maka laktosa akan terurai dan berubah menjadi D(+)glukosa dan D(+)-galaktosa dalam jumlah yang sama. Laktosa dapat dihidrolisis dengan enzim yang spesifik, yaitu laktase, tetapi tidak dapat dihidrolisis oleh maltase, sukrase, atau diastase. Laktosa sangat mudah mengalami fermentasi membentuk asam laktat dan asam butirat.
3) Kegunaan Laktosa Laktosa sering digunakan sebagai bahan pengencer tablet, pengencer obat keras (opium), dan pengencer obat lainnya, Laktosa kurang manis dibandingkan dengan sukrosa, tetapi lebih mudah dihidrolisis. Laktosa digunakan sebagai bahan makanan untuk bayi dan berguna untuk memelihara mikroflora usus sebab merupakan substrat yang baik bagi laktobasili. Laktosa juga mudah diubah menjadi asam laktat oleh lactobacillus bulgaricus dan ini pulalah antara lain yang menyebabkan susu bisa berasa asam.
5) Susu lembu merupakan sumber laktosa Susu merupakan bahan nutrisi penting, sumber pembuatan laktosa dan kumyss (susu fermentasi), kasein, dan natrium kaseinat yang digunakan dalam kultur media.
3. Polisakarida
Polisakarida sering juga dinamakan senyawa bukan gula karena rasanya tidak manis. Polisakarida merupakan senyawa yang terdiri dari ratusan atau bahkan ribuan satuan monosakarida per molekul dan dapat dipecah dengan cara hidrolisis. Polisakarida dapat dibedakan menjadi dua golongan sebagai berikut : 1. Pentosan (C6H8O4)m merupakan bentuk polimer atau rantai panjang dari molekul pentosa. Dua macam pentosan yang agak jarang terdapat adalah araban dan ksilan. Pada hidrolisis, araban hanya memberikan arabinosa saja, sedangkan ksilan hanya memberikan ksilosa saja. 2. Heksosan (C6H10O5)n dibedakan berdasarkan heksosa yang dihasilkan pada hidrolisis yaitu glukosan, manosan, fruktosan, dan galaktosan. Termasuk dalam senyawa ini adalah selulosa, dekstran, dan amilum.
1) Amilum Amilum dihasilkan dari dalam daun-daun hijau sebagai wujud penyimpanan sementara dari produk fotosintesis. Amilum juga tersimpan dalam bahan makanan cadangan yang permanen untuk tanaman, dalam biji, jari-jari teras, kulit batang, akar tanaman menahun, dan umbi. Amilum merupakan 50—65% berat kering biji gandum dan 80% bahan kering umbi kentang. a) Sumber Amilum : mays (jagung), Oryza sativa (beras), Solanum tuberosum (kentang), Triticum aesficum (gandum), Maranta arundinacea (garut), Ipomoea batatas (ketela rambat), dan Manihot utilissima (ketela pohon). Amilum berbentuk granul atau butir-butir kecil dengan lapisan-lapisan yang khas bagi beberapa spesies tanaman sehingga dapat digunakan untuk penentu identitas tanaman asalnya.
b) Sifat-sifat Amilum
Amilum jagung (kiri), amilum gandum (tengah), dan amilum kentang (kanan) Secara umum amilum terdiri dari 20% bagian yang larut air (amilosa) dan 80% bagian yang tidak larut air (amilopektin). Amilosa merupakan molekul yang lurus, terdiri dari 250—300 satuan D-glukopiranosa dan dihubungkan secara seragam oleh ikatan alfa-l,4-glukosida yang cenderung menyebabkan molekul tersebut dianggap berbentuk seperti uliran (helix). Amilopektin terdiri dari 1.000 atau lebih satuan glukosa yang kebanyakan juga dihubungkan dengan hubungan alfa-1,4. Namun, terdapat juga sejumlah hubungan alra-1,6 yang terdapat pada titik-titik percabangan. Jumlah hubungan semacam ini terdapat kurang lebih 4% dari seluruh jumlah hubungan atau satu untuk setiap 25 satuan glukosa. Amilosa bereaksi dengan iodium membentuk senyawa kompleks yang berwarna biru tua, sedangkan amilopektin memberikan warna violet kebiruan atau ungu.
c) Cara membuat amilum Pembuatan amilum meliputi pemecahan sel tanaman untuk membebaskan granulgranul amilum; menghilangkan protein yang lengket (gluten), terutama dalam jagung dan gandum karena akan menghambat kelancaran bergeraknya amilum; dan menghilangkan lipid (pada kecambah) yang akan menyebabkan tengik. Kecambah yang terpisahkan mengandung vitamin E dan dapat diproses untuk memperoleh minyak yang bermanfaat. Proses pembuatan amilum dilakukan sebagai berikut. ^ Biji jagung direndam dalam air yang mengandung sulfur dioksida yang hangat selama 40 jam agar menjadi lunak dan tidak terjadi fermentasi. ^ Isi biji yang lunak dan sudah membengkak dilewatkan pada gilingan yang berputar untuk melepaskan kulit biji jagung dan memecahkan endosperm berisi amilum. Pada tahap ini kecambah terpisahkan. Selanjutnya diperas minyaknya. Endosperm dihancurkan dalam gilingan batu yang bergerigi. ^ Amilum dan lendir dicuci dan dipisahkan dari kulit yang tidak pecah dan disaring dengan ayakan sutera ke dasar talang yang panjang. ^ Amilum dibiarkan mengendap di dasar talang dan lendirnya akan membentuk lapisan di bagian atas. ^ Dilakukan kembali pencucian dengan air dingin untuk membebaskan semua lendir. Amilum dibiarkan mengendap, air pencuci terakhir disaring, dipres, dan dikeringkan. Amilum yang diperoleh dengan cara ini dikenal sebagai amilum perdagangan.
d) Kegunaan Amilum Amilum digunakan sebagai bahan penyusun dalam serbuk awur dan sebagai bahan pembantu dalam pembuatan sediaan farmasi yang meliputi bahan pengisi tablet, bahan pengikat, dan bahan penghancur. Sementara suspensi amilum dapat diberikan secara oral sebagai antidotum terhadap keracunan iodium dan amilum gliserin bisa digunakan sebagai emolien dan sebagai basis untuk supositoria. Pada bidang lain amilum digunakan sebagai bahan perekat kertas, perekat pakaian, sebagai kanji untuk pakaian, dan penggunaan lain. Amilum juga digunakan sebagai bahan pemula dalam pembuatan glukosa cair, dekstrosa, dan dekstrin. Amilum adalah pelengkap nutrien, demulsen, absorben, dan protektif.
2. Inulin
Tonairian yang mengandung inulin antara lain Arctium lappa (kiri), Inula helenium (tengah), dan Taraxacum officinale (kanan)
Inulin adalah polimer D-frukto-furanosa dengan residu-residu yang berhubungan satu sama lain secara lurus oleh ikatan beta-2,1. Inulin diperoleh dari organ bawah tanaman famili Compositae, terutama banyak terdapat dalam Taraxacum, Inula, Lappa, Echinacea, Triticum, dan Chicory
a) Sumber inulin Tanaman yang mengandung inulin antara lain Taraxacum officinale (dandelion) yang juga mengandung senyawa-senyawa lain seperti minyak atsiri, levulosa, kholina, asam-hidroksifenil asetat, asam 3,4 dihidroksi sinamat, asamasam lemak, alkohol monohidrat, taksasterol, homotaraksasterol, dan senyawa semacam fitosterol glikosida. Tanaman lain yang juga mengandung inulin adalah Inula helenium (Asteraceae), Arctium lappa, Echinacea angustifolia, Triticum aesticum, dan Cbicorium intybus (chicory).
b) Sifat dan kegunaan inulin Inulin terdapat dalam cairan sel. Bila akar atau rimpang segar direndam dalam etanol dalam waktu beberapa malam, akan muncul kristal inulin. Inulin digunakan untuk menurunkan gula darah dalam kasus kencing manis. Selain itu, inulin bersifat sebagai imuno-modulator (pengendali kekebalan tubuh), menurunkan kolesterol, stimulansia pencernaan, dan sebagai bahan probiotik. Pada bidang farmasi, inulin digunakan untuk diuretik dan tonikum.
OH
3) Dekstran Dekstran adalah poliglukan yang terhubung secara alfa1,6. Dekstran terbentuk dari sukrosa karena bekerjanya sistem enzim trans-glukosilase (dekstrak sukrase) yang terdapat dalam Leucofiostt mesenteroides dan Ijeuconostoc dextranicum (famili Lactobacteriaceae). Ukuran dekstran dapat dibuat dengan mengendalikan depolimerisasi (hidrolisis asam, fungal dekstranase, atau vibrasi ultrasonik) terhadap dekstran alami atau dengan cara fermentasi terkendali yang meliputi penggunaan sistem enzim bebas sel. Dekstran yang biasa digunakan untuk farmasi maupun klinik mempunyai BM 40.000, 70.000, dan 75.000. Dua macam dekstran yang besar digunakan dalam larutan 6% sebagai plasma ekspander (pengencer plasma) dalam kasus shock. Namun, dekstran bukan merupakan pengganti darah lengkap.
Dekstran a) Sumber Dekstran terbentuk dari sukrosa atas bantuan enzim trans-glukosinase atau dektran sukrose. b) Sifat-sifat Dekstran merupakan serbuk berwarna putih dan larut dalam air.
c) Kegunaan Dekstran digunakan sebagai pengencer darah (blood extender). Dekstran mempunyai kelebihan dibandingkan dengan polisakarida lain karena dekstran dapat tinggal dalam sirkulasi darah lebih lama serta mempunyai tekanan osmosis dan kekentalan yang sama dengan plasma. Dekstran stabil pada penyimpanan dan secara serologi bersifat indiferen, relatif tidak beracun, tidak pirogen, dan tidak antigenik. Pemecahan metabolik terhadap ikatan glukosida 1,6 yang lambat memperpanjang efektivitasnya. Dekstran yang ber-BM rendah dapat melintas lewat ruang ekstra vaskular dan mudah dikeluarkan. Larutan dekstran 10% dapat digunakan sebagai obat tambahan pada pengobatan shock, untuk mengurangi kekentalan darah, serta memperbaiki mikro sirkulasi pada keadaan aliran darah yang rendah. Dekstran bersifat memperlama beberapa percobaan laboratorium karena menambah waktu pembekuan darah secara mencolok.
4) Selulosa Selulosa adalah polisakarida yang merupakan komponen utama penyusun dinding sel dalam tanaman. Molekul selulosa tersusun dari lebih seribu satuan glukosa yang terhubung satu sama lain secara hubungan beta dan membentuk rantai lurus. Selulosa tidak larut dalam pelarut biasa. Selulosa diperoleh dari ekstraksi kayu atau bahan lain menggunakan bantuan alkali kuat atau kalsium sulfit yang dapat melarutkan lignin (suatu zat yang biasanya menyertai selulosa). Selanjutnya selulosa dilarutkan dalam pereaksi schweitzer (larutan tembaga amoniakal) membentuk larutan kompleks tembaga selulosa yang pada penambahan asam akan memberi endapan selulosa.
Selulosa
CH2R
a) Sumber Selulosa merupakan serat tanaman yang berasal dari karbohidrat rantai panjang. b) Sifat-sifat Selulosa tidak mudah dihidrolisis, tetapi hidrolisis dapat terjadi apabila digunakan suhu tinggi, tekanan tinggi, dan kadar asam tinggi. Gugus alkohol bebas dari selulosa mudah diasetilasi. Sifat ini dimanfaatkan dalam pembuatan asetil selulosa yang digunakan secara luas dalam pembuatan serabut tekstil. Gugus alkohol bebas juga dapat diesterkan dengan asam nitrat atau asam lain. Nitroselulosa digunakan dalam bahan peledak. Selulosa tetranitrat (piroksilin) digunakan dalam pembuatan kolodion.
c) Kegunaan Selulosa merupakan bahan makanan yang paling penting untuk binatang herbivora. Pada manusia, selulosa berperan sebagai pengisi dan berfungsi secara mekanis terhadap gerakan usus. Oleh karena tidak larut dan bersifat inert maka selulosa digunakan pada pembedahan dalam bentuk serabut-serabut kapas (87—93% selulosa). Kapas pembalut berperan sebagai pengganti sementara kulit pada pengobatan pembedahan. Banyak serabut tanaman yang kebanyakan terdiri dari selulosa dan digunakan dalam pembuatan pakaian serta plastik. Selulosa memberikan warna biru dengan iodium dengan adanya bahan pengering (dehydrating agent), seperti zink klorida atau asam sulfat. Pada industri, nitroselulosa direaksikan dengan kamfor akan menjadi bahan plastik yang lentur dan transparan, yaitu seluloid. Selulosa digunakan antara lain untuk bahan film (fotografi), bahan baku pembuatan mainan anak-anak, alat-alat perkantoran, serta benda-benda lain yang lentur.
Macam selulosa i) Kapas murni Kapas murni terdiri dari rambut-rambut biji kapas (Gossypium barbadense, famili Malvaceae) dan hampir 100% berupa selulosa. ii) Selulosa mikrokirstal Selulosa mikrokirstal adalah selulosa yang didepolimer sebagian dan dimurnikan. Dibuat dengan cara memproses OC-selulosa (yang diperoleh dari bubur bahan tanaman yang berserabut) dengan asam mineral. Gunanya untuk dijadikan sebagai pengencer dan atau pengisi dalam pembuatan sediaan tablet. iii) Rayon murni Rayon murni adalah selulosa yang dihasilkan kembali, diputihkan, dan di alam berbentuk serabut. Rayon murni digunakan sebagai bahan bantu pembedahan. iv) Metil selulosa Merupakan bentuk metil eter dari selulosa yang mengandung tidak kurang dari 27,5% dan tidak lebih dari 31,5% gugus metoksi (-OCHi).
Macam selulosa v) Etil selulosa Etil selulosa adalah etil eter selulosa yang mengandung 44—51%. Digunakan sebagai bahan pengikat dalam pembuatan sediaan tablet. vi) Hidroksi etil selulosa Hidroksi etil selulosa adalah selulosa yang terikat dengan gugus etoksi (hidroksi etil eter) selulosa. Hidroksi etil selulosa digunakan sebagai bahan pelunak dan bahan penolong dalam pembuatan sediaan farmasi serta sebagai bahan formulasi pembuatan air mata buatan. vii) Hidroksi propil selulosa Hidroksi propil selulosa adalah selulosa yang terikat dengan gugus hidroksi propil eter selulosa. Mengandung tidak lebih dari 80,5% gugus hidroksi propil eter. Hidroksi propil selulosa digunakan sebagai bahan penstabil dan bahan pelunak pada sediaan farmasi cair.
5) Gum dan musilago Gum merupakan hidrokoloid tanaman yang digolongkan menjadi garam-garam dari polisa-karida maupun polisakarida anionik dan nonionik. Senyawa ini berupa massa amorf bening yang seringkaH dihasilkan oleh tanaman tinggi sebagai penutup luka setelah pohon dilukai. Hidrokoloid juga terdapat di dalam kecambah biji atau bagian tanaman oleh jasad renik tertentu. Pada bidang farmasi, gum dipakai untuk berbagai keperluan antara lain sebagai komponen perekat gigi atau perekat lain, pencahar, pengikat tablet, emulgator, bahan penggelatin, bahan pensuspensi, bahan pengental, dan stabiliser. Musilago dan gum dibedakan atas dasar bahwa gum mudah larut dalam air, sedangkan musilago tidak larut, tetapi membentuk massa yang berlendir. Peneliti lain membedakan musilago dan gum atas dasar bahwa musilago adalah produk fisiologis, sedangkan gum adalah produk patologis.
Sumber-sumber penghasil gum komersial antara lain adalah sebagai berikut. Sumber-sumber penghasil gum komersial antara lain adalah sebagai berikut. 1) Eksudat pohon atau semak-semak: akasia, karaya, tragakan. 2) Gum laut: agar, algin, karaginan. 3) Gum biji: Guar, locust bean, psyllium. 4) Sari tanaman: pektin. 5) Turunan selulosa dan amilum: amilum hidroksi etil, karboksi metil selulosa, etil selulosa, hidroksipropil metil selulosa, selulosa teroksidasi. 6) Gum mikroba: dekstran, ksantan.
beberapa jenis gum dan musilago a) Tragakan Tragakan adalah eksudat seperti gum kering dari Astragallus gumnifer (Leguminosae), digunakan sebagai bahan penyuspensi untuk serbuk yang tidak larut dalam mikstura, sebagai emulgator untuk minyak dan resin, dan sebagai suatu perekat. Tragakan adalah hidrokoloid yang paling tahan terhadap hidrolisis asam. Tragakan juga digunakan dalam kosmetik {hand lotion), sebagai demulsen dan emolien, dalam pengecatan pakaian, konveksi, dan prosesproses lain.
b) Akasia Akasia atau gum arab adalah eksudat gum kering dari batang Acasia Senegal Linne (Leguminosae). Pohon ini disadap dengan membuat irisan melintang pada kulit, mengupas kulitnya di atas dan bawah irisan hingga menyingkapkan suatu daerah kambium. Dalam waktu 2—3 minggu serpihan-serpihan gum yang terbentuk di atas permukaan yang tersingkap tersebut dapat dikumpulkan. Hasil rata-rata gum per tahun untuk satu pohon adalah 900—2.000 g. Akasia digunakan untuk emulgator dan bahan penyuspensi. Akasia mempunyai sifat-sifat demulsen dan emolien serta digunakan sebagai perekat dan bahan pengikat pada granulasi tablet.
c) Gum karaya Gum karaya adalah eksudat kering dari tanaman Sterculia urens Roxburgh, S. villosa R, S. tragacantha Lindley. Gum mengalir keluar secara alami atau dari irisan yang dibuat sampai teras kayu dikumpulkan sepanjang tahun, tetapi kebanyakan dari Maret sampai Juni. Gum karaya adalah salah satu gum eksudat tanaman yang kelarutannya paling kecil. Gum ini menyerap air, mampu mengembang sampai beberapa kali besar volume semula, dan membentuk musilago yang tidak kontinu. Berbeda dengan tragakan, gum karaya tidak larut dalam alkali. Gum karaya digunakan untuk laksan, sebagai bahan pembentuk emuisi dan suspensi, serta sebagai perekat gigi. Gum ini digunakan secara luas dalam larutan penggelombang rambut dan dalam lotion untuk kulit. Dalam industri tekstil, gum karaya sebagai pengikat warna serta dalam pembuatan produk makanan sebagai bahan pengemuisi dan dalam pembuatan campuran material bangunan sebagai bahan pengental.
d) Obat-obat musilago Dalam keadaan murni, musilago berupa massa amorf putih. Dengan campuran air, obat-obat musilago akan menghasilkan larutanlarutan koloid, kental, dan tidak lengket. Larutan tersebut tidak dapat ditarik keluar menjadi benang-benang seperti pada larutan gum. Berbeda dengan pektin, musilago tidak mengendap dengan air kapur. Musilago terdapat dalam sel-sel yang diisolasi dari jaringan tanaman, akar, daun, bunga, buah, dan biji. Dalam beberapa hal seluruh epidermis berisi musilago. Tampaknya fungsi musilago bagi tanaman adalah berperan sebagai penyerap air yang efisien. Obat-obatan seperti althaea, elm, linisemen, dan psylium banyak digunakan karena mengandung musilago. Musilago juga tersebar luas dalam banyak obat gubal lain meskipun jarang dimanfaatkan karena nilai terapinya rendah (tidak ada khasiatnya).
e) Agar Agar adalah zat koloidal kering, hidrofil yang disari dari Gelidium amansii dan Gelidium cartilagineum Linne. Gaillon (Gelidiaceae), Gracilaria confervoides Linne Greville (Sphaerococcaceae), dan ganggang merah yang sekerabat (dari kelas Rhodophyceae). Di Kalifornia, agar dibuat dengan cara sebagai berikut : Gulma laut yang segar dicuci selama 24 jam dalam air mengalir, disari dalam alat penyari yang dipanasi dengan uap menggunakan larutan asam encer dan selanjutnya dengan air selama 30 jam. Sari air panas didinginkan, kemudian dibekukan dalam lemari es. Air dari agar terpisah sempurna sebagai es. Sekitar 300 kg balok es yang mengandung agar (isi 5 kg agar kering) dihancurkan, dicairkan, dan disaring melewati saringan hampa yang berputar. Gumpalan agar basah kemudian dikeringkan dalam aliran udara kering dalam silinder. Produk yang telah kering digiling menjadi serbuk halus. Agar dengan air membentuk massa yang halus dan tidak bersifat meningkatkan peristaltik normal karena tidak bersifat iritasi. Bahan ini digunakan sebagai pencahar. Agar juga digunakan sebagai bahan penyuspensi, emulgator, bahan penggelatin untuk supositoria, pelicin sarana bedah, sebagai pengisi tablet dan bahan pembantu pemecah tablet. Selain itu, agar juga banyak digunakan sebagai gel dalam media untuk kultur bakteri serta sebagai pembantu dalam pengolahan makanan dan proses industri lain. Agar menunjukkan fenomena yang dikenal sebagai hysteresis. Pelarutan agar terjadi pada suhu yang lebih tinggi dari yang dibutuhkan dalam pembentukan gel. Untuk melarutkan agar, gulma laut perlu dipanaskan sampai 90° C atau lebih, tetapi sekali agar terlarut tidak lagi terjadi pembentukan gel, kecuali bila suhu diturunkan hingga kurang dari 40° C.
f) Natrium alginat Natrium alginat atau algin adalah produk karbohidrat yang dimurnikan dan disarikan dari ganggang cokelat dengan menggunakan alkali encer. Sifat-sifat : Algin terdapat sebagai serbuk kasar atau halus, hampir tidak berbau dan tak berasa, serta berwarna putih kekuningan. Algin mudah larut dalam air membentuk larutan koloid yang kental. Namun, algin tidak larut dalam etanol, eter, kloroform, dan asam kuat. Natrium alginat (Kelgen) adalah bahan pensuspensi. Asam alginat relatif tidak larut dalam air. Kegunaan : Algin dipakai dalam industri makanan (es krim, cokelat susu, bumbu selada, dan pembuatan permen). Algin juga digunakan untuk membuat suspensi sediaan kosmetik dan keperluan industri lain. Algin mengalami metabolisme dalam badan dan mempunyai nilai kalori kira-kira 1,4 kalori per gram. Nilai kalori dari jumlah pemakaian yang relatif kecil dalam kebanyakan produk industri adalah tidak penting. Asam alginat yang relatif tidak larut dalam air digunakan sebagai pengikat tablet dan bahan pengental.
g) Karaginan Karaginan adalah istilah yang diberikan untuk hidrokoloid yang diperoleh dari bermacam-macam ganggang merah atau gulma laut. Sumber utama untuk karaginan adalah Chondrus crispus Linne. dan Gigartina mamillosa (Gigartinaceae), ganggang tersebut umum dikenal sebagai chondrus dan irish mfxTanaman tersebut biasa dipanen pada bulan Juni. Setelah dipanen, lalu ditebarkan di pantai dan diputihkan di bawah matahari dan embun. Selanjutnya diberi perlakuan dengan air garam dan akhirnya dikeringkan untuk disimpan. Karaginan banyak digunakan untuk membentuk gel dan memberikan stabilitas kepada emuisi dan suspensi. Ini dikarenakan adanya susunan yang teguh dan kemampuan pembersih yang baik dari hidrokoloid, terutama untuk formulasi pasta gigi. Karaginan juga digunakan untuk demulsen, pencahar, dan komponen pembantu dalam sediaan makanan.
h) Biji plantago Biji plantago adalah biji masak yang kering dan bersih dari Plantago Psyllium Linne atau P. Indica Unne (P. Arenarid) (Plantaginaceae). Dalam perdagangan biji plantago dikenal sebagai biji psyllium. Panen dilakukan pada waktu fajar ketika embun masih menempel untuk mencegah tersebarnya biji, kemudian dikeringkan di bawah sinar matahari langsung, ditumbuk, biji-biji dibersihkan, dimasukkan karung, dan dibiarkan menjadi kering betul. Biji plantago mengandung 10—30% hidrokoloid yang terdapat dalam kulit luar dari biji. Bahan hidrokoloid dapat dipisahkan menjadi bagian-bagian poli-sakarida asam dan netral. . Larutan dari gum yang dimurnikan bersifat tiksotropik, yaitu kekentalan akan berkurang bila kecepatan geser naik, suatu sifat yang mempunyai nilai potensial. Secara tradisional biji plantago digunakan sebagai obat sembelit. Biji harus diminum dengan air yang cukup.
6) Pektin (pectinum) Pektin adalah produk karbohidrat yang dimurnikan, diperoleh dari sari asam ecer kulit bagian dalam buah jeruk atau apel. Pektin berasal dari bahasa Yunani yang artinya membeku atau mengental. Senyawa ini ditemui pada dinding sel jaringan seluruh tanaman yang berfungsi sebagai perekat interseluler. Merupakan koloid hidrofil alami yang terdiri dari asam poligalakturonat yang mengikat metoksil sebagian. BM pektin berkisar antara 100.000—250.000. a) Sifat-sifat Kulit jeruk merupakan sumber yang kaya akan pektin, tetapi jumlahnya berbeda-beda tergantung musim dan varietas. Pektin alam terdapat dalam bentuk serbuk halus sampai kasar, warna putih kekuningan, hampir ddak berbau, dan mempunyak rasa lendir. Pektin larut dalam 20 bagian air, larutannya kental, keruh, koloidal, dan asam (terhadap lakmus). Satu bagian pektin dipanasi dengan 9 bagian air membentuk gel yang liat. b) Kegunaan Pektin digolongkan sebagai protektan dan bahan pensuspensi dan merupakan komponen dalam banyak formulasi and diare. Oleh karena sifat fisika dan kimianya, pektin sebagai larutan koloid mempunyai sifat menggumpalkan toksin dan meningkatkan fungsi fisiologis dari saluran pencernaan. Pada saluran usus bagian atas, pektin mempunyai daerah permukaan yang terdiri dari misel-misel (partikel yang ultra-mikroskopik) dan bersifat dapat menyerap toksin.
C. OBAT HAYATI YANG SEKERABAT DENGAN GULA 1. Produk metabolisme glikolitik dan oksidatif : Asam-asam, etanol, sari buah ceri, sari buah prambors. 2. Produk metabolit reduktif : manitol, sorbitol,
1) Asam sitrat (acidum citricum), C4H4O7 Asam sitrat diisolasi pertama kali dari buah jeruk oleh Scheele pada tahun 1784 dalam bentuk kristal. Umumnya digunakan sebagai penambah asam pada makanan atau minuman. Asam sitrat terdapat pada banyak tanaman dan buah-buahan. Secara komersial, asam sitrat diperoleh dari jeruk atau buah lain yang berasa asam, nenas, dan lain lain. Namun, kebanyakan asam sitrat diperoleh dengan cara fermentasi sukrosa oleh Aspergillus niger (Aspergilaceae). Penghasil utama asam sitrat adalah Charles Pfizer & Company di Amerika Serikat. Untuk menghasilkan asam sitrat, perusahaan tersebut menggunakan kultur permukaan dalam metode panci dangkal {shallow pan method) yang memerlukan jumlah besar panel dan ruangan. Anyaman miselium yang kuat terbentuk pada permukaan cairan. Selanjutnya, bir dipisahkan, miselium ditekan, dan asam sitrat diisolasi dari larutan panas dengan cara pengendapan menggunakan ion kalsium. Garam kalsium dipisahkan, lalu diuraikan menggunakan asam sulfat.
ASAM LAKTAT b) Sifat-sirat Asam laktat sebagai cairan mirip sirup, tidak berwarna atau sedikit kekuningan, dan hampir tidak berbau. Asam laktat dapat dicampur dengan air, etanol, dan eter. Campuran terdiri dari asam laktat dan ankihrida laktat yang jumlahnya ekuivalen. c) Kegunaan Asam laktat digunakan sebagai asidulan, terutama dalam resep makanan bayi, tetapi sedikit memberi efek rasa mengantuk. Pada industri, asam laktat digunakan sebagai pengendali keasaman larutan pewarna kain,dan pereduksi khromat dalam industri kain wol. Asam laktat digunakan juga dalam industri keju, makanan dan minuman, penurun kadar kalsium, penurun kadar Clostridium butyricum dalam industri jeasf, dan sebagai katalisator dalam industri resin.
Asam sitrat b) Sifat-sifat Asam sitrat di alam terdapat sebagai kristal yang tidak berwarna, tidak berbau, bening, serta mudah larut dalam air dan dalam etanol. c) Kegunaan Asam sitrat, terutama berguna dalam sistem buffer dan sebagai asidulan, yaitu untuk mempertahankan suasana keasaman larutan/lingkungan. pembuat suasana asam sistemik dan dalam larutan antikoagulansia dekstrosa sitrat, serta larutan antikoagulansia dekstrosa fosfat. Dalam proses pembuatan keju, asam sitrat bersifat sinergis bila dicampur dengan antioksidan sehingga akan memperkuat aksi antioksidan. Pada industri, asam sitrat digunakan sebagai pencegah terbentuknya busa, penghilang jejak-jejak logam, dan pencerah warna. Asam sitrat juga berfungsi sebagai pereaksi untuk identifikasi albumin, musin, glukosa, dan cairan empedu. Urin yang selalu mengandung 0,4—1,5 g asam sitrat bisa mengikis batu ginjal sedikit demi sedikit. Dosis yang lazim diberikan dengan takaran 0,2—2 g diperhitungkan sebagai asam.
2) Asam laktat {acidum lacticum), C3H6O3 Secara industri asam laktat dapat diperoleh dengan cara fermentasi dari karbohidrat seperti molase (tetes tebu), hidrolisis dari amilum jagung atau amilum kentang, dan gula susu (whey). Mikroba yang digunakan tergantung karbohidratnya. Jenis mikroba yang sering digunakan adalah 'Lactobacillus delbrueckii dan Lactobacillus bulgaricus. Penggunaan mikroba lactobadllus bulgaricus paling baik dengan media susu untuk menghasilkan asam laktat. Kalsium karbonat ditambahkan untuk mencegah penurunan pH yang terlalu besar. Setelah 5—6 hari, larutan dinetralkan dengan kalsium hidroksida, protein dihilangkan dengan pemanasan, serta larutan dihilangkan warnanya dan diuapkan supaya terjadi kristalisasi. Garam kalsium diuraikan dengan asam sulfat, asam yang bebas disaring dan dipisahkan dari kalsium sulfat. Metode yang paling baru menggunakan ekstraksi kontinu dari asam dengan iso-propil-eter, sisa penguapan diesterkan dengan metanol, selanjutnya metil ester dimurnikan dengan destilasi. Asam laktat juga dibuat secara sintetik.
3) Asam tartrat {acidum tartaricum), C4H6O6 Asam tartrat adalah asam dikarboksilat yang diperoleh dari hasil tam-bahan pada industri minuman beralkohol dari anggur. Asam tartrat diperoleh dari dalam buah anggur (Vitis vinifera, famili Vitaceae). Bila buah anggur difermentasikan menjadi wine (minuman beralkohol) dan disimpan maka garam asam kalium dari asam tartrat akan mengendap sebagai massa kemerahan yang dikenal sebagai argols atau cream of tartar. Argols merupakan produk komersial dari negaranegara penghasil anggur, terutama Perancis dan Spanyol.
Asam tartrat b) Sifat-sifat Asam tartrat merupakan prisma monoklinik, jarak leburnya 160— 170° C, stabil di udara dan dari pengaruh cahaya, serta rasa sangat masam. Asam tartrat sangat larut dalam air dan etanol. Asam tartrat digunakan sebagai pengganti asam sitrat dalam sistem buffer dan resep-resep gelegak {effervescent). c) Kegunaan Asam tartrat digunakan dalam industri minuman ringan, industri konveksi, industri makanan, gelatin, es krim, asidulan, bidang fotografi, bahan asidulan bagi penyamak, serta bahan glasur keramik. Dalam pewarnaan tekstil, bentuk turunan dietil dan dibutil digunakan sebagai pengencer pewarna tekstil. Pada bidang farmasi, asam tartrat digunakan sebagai asidulan dan pengendali keasaman, terutama untuk sediaan-sediaan effervescent. Asam tartrat lebih besifat iritatif dibandingkan dengan asam sitrat dan lebih bersifat laksansia.
b. Etanol Di beberapa negara, etanol dihasilkan secara besar-besaran dari sulfite liquor, suatu hasil buangan pada pembuatan kertas yang mengandung 2—4% gula. Jenis gula ini dapat difermentasikan. Metode sulfite liquor merupakan metode yang paling ekonomis. Dengan memanfaatkan bantuan Torula utilis atau fusarium, pentosa (ksilosa dan lain-lain) dapat juga difermentasikan menjadi etanol. Kadar polimer ksilosa (ksilan) dalam kayu tertentu bisa mencapai 30% dan dalam pinus sekitat 12%. Produk-produk amilum banyak digunakan sebagai sumber karbohidrat. Proses fermentasi etanol dari bahan amilum meliputi beberapa langkah sebagai berikut. 1) Hidrasi amilum dengan menggiling dan merendamnya dalam air. 2) Gelatinasi dengan cara merebus amilum. 3) Hidrolisis enzimarik sampai menjadi maltosa (untuk hidrolisis, telah digunakan kecambah dari juwawut dan saat ini digunakan jamur atau bakteri amilase gubal). 4) Konversi gula menjadi etanol secara fermentasi menggunakan bantuan ragi. 5) Isolasi dan pemurnian etanol dengan cara destilasi. Residu yang diperoleh digunakan sebagai makanan ternak karena kaya akan protein dan vitamin. Fermentasi secara alami biasanya hanya akan menghasilkan etanol secara terbatas dengan kadar tidak lebih dari 14% dari volume. Ini dikarenakan pada kadar yang semakin pekat, mikroba yang melakukan fermentasi akan mengalami penghambatan. Proses destilasi untuk memekatkan kadar etanol dalam destilat baru diketahui pada abad ke 8 SM.
c. Saribuah ceri Sari buah ceri adalah cairan yang dibuat dengan penekanan buah ceri masak yang segar (Prunus cerasus Linne, famili Rosaceae). Caranya, buah dicuci, tangkai dibuang, tetapi bijinya tidak dibuang. Lalu, buah digiling secara kasar untuk memecah biji-biji, tetapi tidak melumatkan inti biji. Selanjutnya, campuran antara buah dan biji diawetkan dengan 0,1% asam benzoat, lalu dibiarkan pada suhu kamar (15°—30° C) dalam waktu beberapa hari (7—14 hari) sampai suatu ketika penambahan 1/2 volume etanol pada rendaman tersebut memberi larutan yang bening (tidak keruh setelah ditunggu 30 menit). Percobaan ini menunjukkan bahwa pektin dalam sari buah telah dihancurkan oleh enzim dan tetap bening. Sari buah yang bebas pektin ditekan dari campuran dan disaring hingga diperoleh cairan bening. Sari buah ceri mengandung tidak kurang dari 1% asam malat. Sari buah ceri digunakan untuk pembuatan sirup ceri dan pembawa bahan penutup rasa yang enak, terutama untuk obat yang asalnya memang berasa asam. Sour cherry adalah buah masak segar dari tanamari Prunus cerasus Linne. Daging buahnya mengandung 2% asam malat, 1% sukrosa, 9% gula invert, 0,2—0,4% pektin, serta sejumlah kecil asam sitrat dan asam tartrat.
d. Sari buah prambos Prambos atau raspberry adalah buah segar dan masak dari tanaman Rubus idaeus Linne atau Rubus strigosus Michaux (Rosaceae). Buah ini mengandung 2% asam malat dan asam sitrat, 4% levulosa, 0,5% sukrosa, 0,4% pektin, serta sejumlah kecil rnlnyak atsiri yang menyebabkan buah ini mempunyai aroma khas. Sari buah prambos adalah cairan yang dihasilkan dengan penekanan buah prambos segar dan masak. Ini juga dikenal dengan nama Red Raspberry Juice. Adapun caranya, buah dicuci, dikeringkan pada suhu kamar sehingga pektin dihancurkan oleh enzim, lalu disaring menjadi cairan bening. Sari buah ini bila dicampur dengan setengah volume etanol akan menghasilkan larutan bening yang tidak menjadi keruh setelah ditunggu 30 menit. Sari ini mengandung tidak kurang dari 1,5% asam sittat. Warna sari prambos akan mengabur saat terkena cahaya. Pada bidang farmasi, sari buah prambos digunakan dalam pembuatan sirup prambos, suatu pembawa penutup rasa untuk campuran farmasi, terutama untuk obat-obat yang aslinya berasa asam.
2. Produk metabolit reduktif Dulsitol, manitol, sorbitol, dan bentuk gula alkohol lain tersebar luas dalam tanaman, tetapi belum ada enzim atau sistem enzim yang dapat mereduksi suatu gula menjadi gula alkohol yang dapat diisolasi dari sumber tanaman tinggi.
a) Manitol Manitol atau D-Mannitol adalah gula alkohol heksa hidrik atau poli-ol yang diperoleh dari reduksi manosa atau dengan cara isolasi dari manna. Manitol diperoleh dengan cara bahan diekstraksi dengan etanol mendidih. Manna adalah suatu eksudat berupa getah mengalir dari tanaman Fraxinus ornus (famili Oleaceae) yang dilukai dan mengandung 50—60% manitol. Dalam musim gugus, spesies Laminaria (gulma laut) mengandung 18% manitol dan merupakan bahan mentah yang paling cocok untuk pembuatan manitol industri. Cara mikrobiologi menghasilkan manitol didasarkan pada reaksi reduksi langsung dari fruktosa oleh Lawonosfoc mesenteroides (famili Lactobacillaceae).
sorbitol 2) Sifat-sifat Sorbitol mudah larut dan dapat bergabung dengan sirup, alkohol, dan poliol lain. 3) Kegunaan Kemurnian sorbitol kira-kira setengahnya dibandingkan dengan sukrosa, tidak diserap pada penggunaan per-oral, dan tidak mudah mengalami metabolisme. Sifat-sifat ini menyebabkan sorbitol sangat berguna dalam pembuatan pasta gigi, permen karet, dan bermacam-macam produk makanan lain. Sorbitol bisa digunakan dengan penambahan pemanis lain yang tidak berkalori dalam minuman untuk diet, sebab sorbitol akan bekerja sebagai pencahar osmotik bila diminum dalam jumlah besar. Sorbitol juga digunakan sebagai pemanis pengganti gula pada kasus diabetes dan dalam sintesis vitamin C.
