i
TANAMAN BERACUN DALAM KEHIDUPAN TERNAK
DR. IR. WAHYU WIDODO
ii
KUPERSEMBAHKAN KARYA INI BAGI KEJAYAAN AGAMA, BANGSA DAN
NEGARAKU
iii
KATA PENGANTAR
Racun merupakan salah satu senjata pembunuh makhluk hidup yang sudah
sangat tua, setua kehidupan manusia. Penulis punya dugaan bahwa buah kuldi
yang dimakan oleh Adam dan Hawa mempunyai racun yang berpengaruh
terhadap kondisi tubuh mereka. Akibatnya mereka menderita penyakit yang
penyembuhannya memerlukan waktu lama dan harus dicari di seluruh bumi.
Racun menjadi favorit untuk melenyapkan nyawa seseorang karena
mempunyai beberapa kelebihan seperti hampir tidak meninggalkan jejak
pembunuhan, mudah diperoleh, mudah digunakan, sangat efektif dan hasilnya
ces pleng. Beberapa pembunuhan tingkat tinggi sering menggunakan racun
sebagai medianya. Contoh yang paling terkenal adalah pembunuhan tokoh filsafat
Yunani, Sokrates yang dipaksa mencicipi racun coniin dari tanaman hemlock
beracun.
Kasus yang terkenal lagi adalah kisah bunuh diri Cleopatra akibat terlibat
cinta dan perebutan kekuasaan. Cleopatra sebagai ratu Mesir yang mendukung
suaminya Yustinianus berhadapan dengan Kaisar Romawi Yulius Caesar
memperebutkan kekaisaran. Yustinianus kalah dan sebagai solidaritas cinta pada
suaminya, Cleopatra bunuh diri dengan memberikan lengannya untuk digigit oleh
ular berbisa.
Penggunaan racun di dunia kontemporer dapat dilihat pada kasus
percobaan pembunuhan calon presiden Ukraina Victor Yuchenko pada akhir
tahun 2004 dengan racun dioksin. Meskipun peracunan gagal, efek yang
dihasilkan cukup memprihatinkan, yaitu wajah membiru dan benjol-benjol.
Sementara di Indonesia pada akhir tahun 2004 dihebohkan dengan meninggalnya
Munir seorang tokoh HAM yang diracun dengan arsenik. Dengan teganya Munir
diambil nyawanya diatas angkasa raya di atas Hongaria.
Disamping berfungsi sebagai agen maut, racun apabila diberikan dalam
dosis yang tepat dapat berfungsi sebagai obat ataupun kegiatan yang menunjang
lainnya. Morfin dalam skala yang telah ditentukan dapat digunakan sebagai obat
iv
bius dalam pembedahan. Lektin atau hemaglutinin dapat digunakan sebagai
bahan pembeku darah atau aglutinasi bagi penderita hemofilia.
Disamping pengobatan, sebagian racun dapat digunakan sebagai kegiatan
penunjang hidup manusia seperti papain yang dapat digunakan sebagai
pengempuk daging karena sifatnya yang dapat mendegradasikan jaringan protein.
Contoh senyawa lainnya yang dapat digunakan untuk kegiatan produksi adalah
mimosin yang digunakan oleh peternak untuk merontokkan bulu domba.
Kegiatan tersebut dilakukan dengan menginjeksi mimosin pada tubuh domba dan
kemudian bulu domba akan mudah rontok.
Buku ini merupakan pelengkap bagi para pemerhati nutrisi dan pakan
ternak. Di dalamnya teruraikan banyak hal tentang bermacam-macam racun atau
anti nutrisi yang berbahaya bagi ternak. Buku ini disusun dengan
mengelompokkan racun dalam beberapa macam kelompok berdasarkan struktur
kimiawinya. Sebagian isi buku merupakan pengetahuan tentang racun yang
terdapat di negara barat yang relatif maju dalam penelitian tentang racun. Racun
tersebut kemungkinan tidak atau kurang terdapat di Indonesia. Sedangkan
sebagian isi buku lainnya merupakan pengetahuan tentang racun yang umum
terdapat di negara kita. Racun yang ditampilkan dalam buku ini dikhususkan
berasal dari tanaman. Hal tersebut dilakukan karena sebagian besar komponen
bahan pakan ternak berasal dari tanaman.
Penulis berharap bahwa pengetahuan tentang racun ini hanya untuk tujuan
yang berguna bagi kemaslahatan hidup makhluk hidup. Peluang penyalahgunaan
terhadap pengetahuan ini sangat besar. Oleh sebab itu sejak penulis menerbitkan
buku ini, kegunaan yang diselewengkan merupakan bagian dari perbuatan yang
sangat terkutuk. Penulis akan bertanggung jawab pada bagian untuk kegunaan
yang positif. Penulis sudah memperingatkan melalui media buku ini sehingga
penulis dapat melepaskan tanggung jawab keilmuan, moral dan agama dari akibat
terbitnya buku ini untuk kegunaan yang negatif.
Semoga buku ini bisa menjawab kekurangan pengetahuan tentang
bermacam-macam racun yang belum umum yang dapat dijadikan referensi oleh
para ilmuwan, praktisi dan peternak serta dapat dijadikan petunjuk praktis untuk
v
lebih berhati-hati dalam penyusunan ransum. Insya Allah buku ini akan selalu
direvisi dengan dilengkapi hasil-hasil penelitian dari berbagai referensi di seluruh
dunia.
vi
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ........................................................................................... iii DAFTAR ISI ........................................................................................................ vi DAFTAR TABEL.................................................................................................. ix DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x BAB 1. PENDAHULUAN .................................................................................... 1 BAB 2. KLASIFIKASI RACUN ATAU ANTI NUTRISI ................................. 17 BERDASARKAN STRUKTUR KIMIA.............................................................. 17
2.1. Alkaloid................................................................................................... 17 2.2. Glikosida ................................................................................................. 19 2.3. Protein ..................................................................................................... 21 2.4. Asam amino dan turunan asam amino .................................................... 23 2.5. Karbohidrat ............................................................................................. 26 2.6. Lemak...................................................................................................... 28 2.7. Glikoprotein ............................................................................................ 31 2.8. Glikolipid ................................................................................................ 33 2.9. Senyawa fenol ......................................................................................... 35 2.10. Mikotoksin .............................................................................................. 39 2.11. Racun atau Anti Nutrisi lain.................................................................... 41
BAB 3. SENYAWA RACUN ALKALOID........................................................ 42 3.1. Piperidin alkaloid .................................................................................... 42 3.2. Indol Alkaloid ......................................................................................... 47 3.3. Indolizidin Alkaloid ................................................................................ 54 3.4. Pirrolizidin alkaloid................................................................................. 59 3.5. Triptamin Alkaloid.................................................................................. 64 3.6. Piridin Alkaloid....................................................................................... 68 3.7. Tropan alkaloid ....................................................................................... 70 3.8. Quinolizidin Alkaloid ............................................................................. 73 3.9. Polisiklik Diterpen Alkaloid ................................................................... 76 3.10. Steroid alkaloid ....................................................................................... 79
BAB 4. SENYAWA RACUN GLUKOSIDA ..................................................... 84 4.1. Glukosida sianogenik .............................................................................. 84 4.2. Solanin .................................................................................................... 97 4.3. Fitoestrogen (Isoflavon dan coumestan) ............................................... 100 4.4. Vicin (Favisme)..................................................................................... 104 4.5. Glukosinolat .......................................................................................... 108 4.6. Kalsinogenik glikosida.......................................................................... 114 4.7. Karboksiatraktilosida ............................................................................ 116 4.8. Kardia glikosida .................................................................................... 119 4.9. Koumarin glikosida............................................................................... 121 4.10. Saponin.................................................................................................. 127 4.11. Azoksiglikosida (cicasin) ...................................................................... 133 4.12. Jojoba glikosida (simmondsin) ............................................................. 135 4.13. Ranunculin ............................................................................................ 137
vii
BAB 5. SENYAWA RACUN PROTEIN DAN ASAM AMINO..................... 140 5.1. Anti Tripsin ........................................................................................... 140 5.2. Papain.................................................................................................... 144 5.3. Lectin/Hemaglutinin ............................................................................. 147 5.4. Mimosin ................................................................................................ 152 5.5. Latirogen ............................................................................................... 156 5.6. Linatin, Indospecin dan Canavanin....................................................... 161 5.7. Inhibitor Polipeptida ............................................................................. 167 5.8. Protein Penghasil Kembung (Bloat Producing Protein)....................... 171 5.9. Tiaminase .............................................................................................. 176 5.10. Ricin ...................................................................................................... 180 5.11. Amilase inhibitor................................................................................... 183 5.12. Hipoglisin.............................................................................................. 185 5.13. Amina Biogenik (Pressor)..................................................................... 187
BAB 6. SENYAWA RACUN KARBOHIDRAT, LEMAK, PENGIKAT LOGAM (METAL BINDING) DAN AN ORGANIK..Error! Bookmark not defined.
6.1. Siklopropinoid..........................................Error! Bookmark not defined. 6.2. Lignin .......................................................Error! Bookmark not defined. 6.3. Korinetoksin.............................................Error! Bookmark not defined. 6.4. Fitat ..........................................................Error! Bookmark not defined. 6.5. Oksalat .....................................................Error! Bookmark not defined. 6.6. Nitrat dan Nitrit ........................................Error! Bookmark not defined. 6.7. Selenium...................................................Error! Bookmark not defined.
BAB 7. SENYAWA RACUN POLIFENOL........Error! Bookmark not defined. 7.1. Gosipol .....................................................Error! Bookmark not defined. 7.2. Tannin ......................................................Error! Bookmark not defined. 7.3. Hiperisin...................................................Error! Bookmark not defined. 7.4. Resorsinol.................................................Error! Bookmark not defined. 7.5. Keracunan Black walnut (Juglon) ............Error! Bookmark not defined. 7.6. Racun Pohon Ek (Oak) ............................Error! Bookmark not defined.
BAB 8. MIKOTOKSIN ........................................Error! Bookmark not defined. 8.1. Sterigmatosistin........................................Error! Bookmark not defined. 8.1. Asam penisilat..........................................Error! Bookmark not defined. 8.3. Trikotesena...............................................Error! Bookmark not defined. 8.4. Griseofulvin .............................................Error! Bookmark not defined. 8.5. Luteoskirin ...............................................Error! Bookmark not defined. 8.6. Aflatoksin.................................................Error! Bookmark not defined. 8.7. Patulin ......................................................Error! Bookmark not defined. 8.8. Zearalenon................................................Error! Bookmark not defined. 8.9. Citrinin .....................................................Error! Bookmark not defined. 8.10. Okratoksin ................................................Error! Bookmark not defined. 8.11. Lupinosis ..................................................Error! Bookmark not defined. 8.12. Asam Helvolat..........................................Error! Bookmark not defined. 8.13. Rubratoksin ..............................................Error! Bookmark not defined. 8.14. Tremorgen Jamur .....................................Error! Bookmark not defined.
viii
8.15. Sporidesmin .............................................Error! Bookmark not defined. 8.16. Stacibotriotoksin ......................................Error! Bookmark not defined. 8.17. Racun Kikuyu ...........................................Error! Bookmark not defined.
BAB 9. RACUN TANAMAN LAIN....................Error! Bookmark not defined. 9.1. Racun Rumput sleepy (diaseton alkohol).Error! Bookmark not defined. 9.2. Racun Cicuta (Cicutoksin) .......................Error! Bookmark not defined. 9.3. Racun Blue-green algae (siklopeptida)....Error! Bookmark not defined. 9.4. Racun Tetradimia-Artesimia (tetradimol)Error! Bookmark not defined. 9.5. Sesquiterpen lakton ..................................Error! Bookmark not defined. 9.6. Racun amarantus ......................................Error! Bookmark not defined. 9.7. Racun Bracken .........................................Error! Bookmark not defined. 9.8. Buckwheat toksisitas (Fagopirin) .............Error! Bookmark not defined. 9.9. Racun Tremeton .......................................Error! Bookmark not defined. 9.10. Aborsi Cemara Jarum (Pine needle) ........Error! Bookmark not defined. 9.11. Fluoroasetat (1080) ..................................Error! Bookmark not defined. 9.12. Racun Alsike clover..................................Error! Bookmark not defined.
DAFTAR PUSTAKA ............................................Error! Bookmark not defined.
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan famili tanaman ........................ 5 Tabel 1.2. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan asal tanaman ........................... 6 Tabel 1.3. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan fisiologis ................................. 6 Tabel 1.4. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan efek metabolisme.................... 7 Tabel 1.5. Penggolongan tanaman beracun berdasarkan kelompok tanaman........ 8 Tabel 1.6. Penggolongan tanaman beracun berdasarkan efek pada binatang ........ 9 Tabel 1.7. Penggolongan tanaman berdasarkan tingkat ketoksikan .................... 10 Tabel 1.8. Penggolongan anti nutrisi secara lengkap........................................... 11 Tabel 2.1. Klasifikasi senyawa alkaloid............................................................... 18 Tabel 2.2. Asam-asam lemak tidak jenuh ............................................................ 29 Tabel 2.3. Asam-asam lemak jenuh ..................................................................... 30 Tabel 2.4. Keluarga besar glikoprotein ................................................................ 31 Tabel 3.1. Kandungan alkaloida dalam rumput grinting dengan berbagai
genotip................................................................................................. 67 Tabel 4.1. Glikosida sianogenik pada beberapa tanaman .................................... 86 Tabel 4.2. Kandungan saponin pada berbagai macam tanaman ........................ 130 Tabel 5.1. Efek pemberian pakan yang mengandung anti tripsin dalam tingkat
yang berbeda pada anak ayam umur 0 - 21 hari................................ 143 Tabel 5.2. Klasifikasi lectin berdasarkan aktivitas racunnya............................. 149 Tabel 6.1. Kandungan asam fitat pada beberapa bahan makanan................. Error!
Bookmark not defined. Tabel 6.2. Tanaman yang mengandung selenium.Error! Bookmark not defined. Tabel 8.1. Sumber sterigmatosistin.......................Error! Bookmark not defined. Tabel 8.2. Genera dan spesies fungi dengan beberapa tingkat frekuensi...... Error!
Bookmark not defined. Tabel 8.3. Macam-macam mikotoksin dari trikotesena kelompok A ........... Error!
Bookmark not defined. Tabel 8.4. Sumber mikotoksin dari trikotesena kelompok B.....Error! Bookmark
not defined. Tabel 8.5. Macam-macam mikotoksin dari trikotesena formula IV ............. Error!
Bookmark not defined. Tabel 8.6. Toksisitas akut trikotesena di alam ......Error! Bookmark not defined. Tabel 8.7. Beberapa dosis beracun aflatoksin.......Error! Bookmark not defined. Tabel 9.1. Senyawa sesquiterpen lakton pada beberapa tanaman................. Error!
Bookmark not defined. Tabel 9.2. Sesquiterpen lakton dan ternak yang terinfeksi . Error! Bookmark not
defined.
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Daur metabolisme sekunder tanaman ............................................. 3 Gambar 1.2. Daur glukosa dan asam amino menuju metabolisme sekunder....... 4 Gambar 2.1. Senyawa alkaloid........................................................................... 17 Gambar 2.2. Komposisi kimia glisirizin ............................................................ 20 Gambar 2.3. Komposisi kimia asam-amino....................................................... 24 Gambar 2.4. Komposisi asam-asam amino........................................................ 25 Gambar 2.5. 1,2-di-O-acyl-3-O--D-galactosyl-sn-glycerol ............................. 34 Gambar 2.6. Komposisi kimia glukofasfatidil inositol ...................................... 35 Gambar 2.7. Biosintesis fenol melalui asam sikimat ......................................... 37 Gambar 2.8. Biosintesis asam sinamat............................................................... 38 Gambar 2.9. Komposisi kimia fenol .................................................................. 39 Gambar 3.1. Lima senyawa kimia yang terjadi dari conium alkaloid ............... 42 Gambar 3.2. Tanaman hemlock (www.wildflowers-and-weeds.com dan
http://caliban.mpiz-koeln.mpg.de) ................................................ 43 Gambar 3.3. Biji tanaman hemlock (www.ag.ohio-state.edu) ........................... 44 Gambar 3.4. Perbandingan inti indol alkaloid dan triptofan.............................. 48 Gambar 3.5. Komposisi kimia ergot alkaloid .................................................... 49 Gambar 3.6. Jamur Claviceps purpurea (http://leda.lycaeum.org dan
www.swsbm.com)......................................................................... 50 Gambar 3.7. Biji padi-padian yang terinfeksi ergot
(www.zoetecnocampo.com).......................................................... 50 Gambar 3.8. Komposisi kimia indolizidin alkaloid ........................................... 55 Gambar 3.9. Tanaman Astragalus adsurgens (www.fao.org dan
www.nps.gov) ............................................................................... 56 Gambar 3.10. Senyawa kimia asam pirolizidin alkaloid...................................... 60 Gambar 3.11. Tanaman heliotropium indicum (http://cricket.biol.sc.edu dan
www.meemelink.com) .................................................................. 62 Gambar 3.12. Komposisi kimia triptamin............................................................ 64 Gambar 3.13. Tanaman Phalaris arundinacea (www.stauder.net dan
http://nepenthes.lycaeum.org) ....................................................... 65 Gambar 3.14. Komposisi kimia piridin alkaloid dan nikotin............................... 68 Gambar 3.15. Tanaman Nicotiana spp. (www.swsbm.com dan
www.swsbm.com)......................................................................... 69 Gambar 3.16. Komposisi kimia anabasin ............................................................ 70 Gambar 3.17. Komposisi kimia tropan alkaloid atropin ...................................... 71
xi
Gambar 3.18. Tanaman Datura stramonium (www.kulak.ac.be dan www.madritel.es) .......................................................................... 71
Gambar 3.19. Biji tanaman Datura stramonium (www.viridis.net dan www.ag.ohio-state.edu) ................................................................ 72
Gambar 3.20. Komposisi kimia quinolizidin alkaloid ......................................... 73 Gambar 3.21. Tanaman Lupinus albus (www.dipbot.unict.it dan
www.botanical.com) ..................................................................... 74 Gambar 3.22. Biji tanaman Lupinus albus (www.vet-lyon.fr) ............................ 74 Gambar 3.23. Komposisi kimia polisiklik diterpen alkaloid ............................... 76 Gambar 3.24. Tanaman Delphinium andersonii (www.rangenet.org dan
www.nps.gov) ............................................................................... 77 Gambar 3.25. Komposisi kimia solanidin, solanin dan caconin .......................... 80 Gambar 3.26. Tanaman Veratrum viride (www.ct-botanical-society.org dan
www.swsbm.com)......................................................................... 81 Gambar 3.27. Komposisi kimia keluarga veratrum alkaloid. .............................. 83 Gambar 4.1. Komposisi kimia gkulosida sianogenik......................................... 84 Gambar 4.2. Komposisi kimia linamarin dan atau lotaustralin.......................... 85 Gambar 4.3. Komposisi kimia akasipetalin ....................................................... 85 Gambar 4.4. Komposisi kimia prunasin, sambunigrin, prulaurasin, amygdalin,
vicianin.......................................................................................... 85 Gambar 4.5. Komposisi kimia dhurrin, taksifilin .............................................. 86 Gambar 4.6. Struktur homolog antara senyawa glukosida sianogenik dengan
asam amino ................................................................................... 87 Gambar 4.7. Tahapan sintesis glukosida sianogenik ......................................... 88 Gambar 4.8. Komposisi kimia linamarin ........................................................... 89 Gambar 4.9. Tanaman Phaseolus lunatus (www.floridata.com dan
www.fao.org) ................................................................................ 90 Gambar 4.10. Biji tanaman Phaseolus lunatus (www.ag.ohio-state.edu) ........... 90 Gambar 4.11. Bagan reaksi hidrolisis linamarin ................................................. 91 Gambar 4.12. Komposisi kimia lotaustralin ........................................................ 91 Gambar 4.13. Bagan tanaman Lotus japonicus (www.botanic.jp dan
http://homepage3.nifty.com) ......................................................... 92 Gambar 4.14. Tanaman Manihot utilissima (http://aoki2.si.gunma-u.ac.jp dan
www.botanical.com) ..................................................................... 93 Gambar 4.15. Ubi Manihot utilissima (www.cit.rs.gov.br) ................................. 93 Gambar 4.16. Komposisi kimia solanin............................................................... 97 Gambar 4.17. Tanaman Solanum dulcamara (www.toyen.uio.no
http://runeberg.org) ....................................................................... 98 Gambar 4.18. Komposisi kimia senyawa isoflavon dan coumestan.................. 101 Gambar 4.19. Tanaman trifolium pratense (www.uib.es dan
http://leroux01.club.fr) ................................................................ 102 Gambar 4.20. Komposisi kimia vicin ................................................................ 104 Gambar 4.21. Tanaman Vicia faba (www.mpiz-koeln.mpg.de dan
http://caliban.mpiz-koeln.mpg.de) .............................................. 105 Gambar 4.22. Tanaman Vicia faba (www.puc.cl) ............................................. 105 Gambar 4.23. Komposisi senyawa divicin dan isouramil.................................. 106
xii
Gambar 4.24. Reaksi penambahan GSH dengan pentose phosphat................... 107 Gambar 4.25. Komposisi kimia glukosinolat..................................................... 109 Gambar 4.26. Perubahan progoitrin menjadi goitrin ......................................... 110 Gambar 4.27. Tanaman Brassica campestris (www.viarural.com.ar dan
www.lysator.liu.se) ..................................................................... 111 Gambar 4.28. Komposisi kimia 1,25-OHD3 ..................................................... 114 Gambar 4.29. Tanaman Cestrum diumum (www.plantoftheweek.org dan
www.meemelink.com) ................................................................ 115 Gambar 4.30. Komposisi kimia karboksiatraktilosida....................................... 116 Gambar 4.31. Tanaman Xanthium strumarium (www.csdl.tamu.edu dan
http://caliban.mpiz-koeln.mpg.de) .............................................. 117 Gambar 4.32. Biji tanaman Xanthium strumarium (www.ag.ohio-state.edu) ... 118 Gambar 4.33. Komposisi kimia bufadienolida dan kardenolida........................ 120 Gambar 4.34. Tanaman Helleborus niger (www.swallowtailgarden-seeds.com
dan http://caliban.mpiz-koeln.mpg.de) ....................................... 121 Gambar 4.35. Perubahan melilotosida menjadi koumarin ................................. 122 Gambar 4.36. Tanaman Melilotus spp (www.c-potenz.de dan
http://caliban.mpiz-koeln.mpg.de) .............................................. 123 Gambar 4.37. Komposisi kimia dicoumarol, vitamin K dan warfarin............... 124 Gambar 4.38. Komposisi kimia psoralen sebagai derivat furokoumarin........... 125 Gambar 4.39. Tanaman Ammi majus (http://hummingbirdfarm.net dan
www.spookspring.com) .............................................................. 126 Gambar 4.40. Komposisi kimia xantotoksin dan bergapten .............................. 127 Gambar 4.41. Komposisi kimia saponin ............................................................ 127 Gambar 4.42. Soyasasapogenol A ..................................................................... 128 Gambar 4.43. Tanaman Hibiscus rosa (www.nybg.org dan
www.classicnatureprints.com) .................................................... 129 Gambar 4.44. Tanaman Cycas communis (http://sarasota.extension. ufl.edu dan
www.finerareprints.com) ............................................................ 134 Gambar 4.45. Tanaman Macrozamia communis (http://farrer.riv.csu. edu.au dan
www.anbg.gov.au) ...................................................................... 134 Gambar 4.46. Komposisi kimia cicasin ............................................................. 135 Gambar 4.47. Tanaman Simmondsia ssp. (www.swsbm.com dan www.bogos.uni-
osnabrueck.de) ............................................................................ 136 Gambar 4.48. Komposisi kimia simmondsin..................................................... 137 Gambar 4.49. Tanaman Ranunculus ficaria (www.delawarewild-flowers.org dan
http://runeberg.org) ..................................................................... 138 Gambar 4.50. Komposisi kimia ranunculin dan konversinya ............................ 139 Gambar 5.1. Struktur anti tripsin...................................................................... 140 Gambar 5.2. Tanaman kedelai (www.iita.org dan www.msue.msu.edu) ........ 141 Gambar 5.3. Biji tanaman kedelai (www.uky.edu).......................................... 141 Gambar 5.4. Mekanisme interaksi antara tripsin dengan inhibitor .................. 142 Gambar 5.5. Pemecahan protein oleh enzim papain ........................................ 145 Gambar 5.6. Tanaman pepaya (http://home.hiroshima-u.ac.jp dan www.plant-
pictures.de) .................................................................................. 146
xiii
Gambar 5.7. Tanaman Abrus precatorius (http://scitec.uwichill.edu.bb dan www.plant-pictures.de) ............................................................... 150
Gambar 5.8. Biji tanaman Abrus precatorius (www.magic-plants.com) ........ 150 Gambar 5.9. Komposisi kimia mimosin .......................................................... 152 Gambar 5.10. Tanaman lamtoro (www.hear.org dan www.tropical-
grasslands.asn.au)........................................................................ 153 Gambar 5.11. Biji tanaman lamtoro (http://web.supernet.com.bo).................... 154 Gambar 5.12. Reaksi kimia terbentuknya mimosin ........................................... 155 Gambar 5.13. Tanaman Lathyrus sativus (www.fragrantgarden.com dan
www.fao.org) .............................................................................. 157 Gambar 5.14. Biji tanaman Lathyrus sativus (www.general.uwa.edu.au)......... 158 Gambar 5.15. Komposisi kimia asam -N-oksalil-L---diaminoptropionat... 159 Gambar 5.16. Komposisi kimia latirogen -siano-L-alanin .............................. 161 Gambar 5.17. Hidrolisis linatin.......................................................................... 162 Gambar 5.18. Tanaman linum usitatissimum (www.hoku-iryo-u.ac.jp dan
www.mpiz-koeln.mpg.de)........................................................... 163 Gambar 5.19. Tanaman linum usitatissimum (http://pas.byu.edu)..................... 163 Gambar 5.20. Tanaman Indigofera spicata (www.tactri.gov.tw dan
www.snv.jussieu.fr) .................................................................... 165 Gambar 5.21. Struktur indospecin dan arginin .................................................. 166 Gambar 5.22. Tanaman Canavalia ensiformis (www.tierrafertil.com. py) ....... 166 Gambar 5.23. Jamur Amanita virosa (http://130.69.82.200/image/
Amanita_virosa.jpg dan www.mushroom-thejournal.com)........ 168 Gambar 5.24. Tanaman Medicago sativa (www.uib.es dan www.ibs-t.net) ..... 172 Gambar 5.25. Aksi tiaminase pada tiamin ......................................................... 178 Gambar 5.26. Tanaman Marsilea drummondii (www.mdbc.gov.au dan
www.anbg.gov.au) ...................................................................... 180 Gambar 5.27. Tanaman Ricinus communis (www.odla.nu dan
www.vet.purdue.edu) .................................................................. 181 Gambar 5.28. Tanaman Ricinus communis (www.oardc.ohio-state.edu) .......... 181 Gambar 5.29. Tanaman Phaseolus vulgaris (http://isaisons. free.fr/haricot.jpg
dan www.biologie.uni-hamburg.de) ........................................... 184 Gambar 5.30. Tanaman Bligia sapida (http://gourmet.sympatico.ca dan
www.nlj.org.jm) .......................................................................... 185 Gambar 5.31. Metabolisme hipoglisin A ........................................................... 186 Gambar 5.32. Tanaman Musa Paradisiaca (www.botany.hawaii.edu dan
www.mobot.org) ......................................................................... 187 Gambar 5.33. Detoksifikasi amina..................................................................... 188 Gambar 6.1. Komposisi kimia siklopropinoid ....Error! Bookmark not defined. Gambar 6.2. Tanaman Ceiba pentandra (www.nybg.org dan
www.nybg.org) ..............................Error! Bookmark not defined. Gambar 6.3. Komposisi kimia korinetoksin .......Error! Bookmark not defined. Gambar 6.4. Tanaman Ryegrass (www.viarural.com.ar dan
www.extension.umn.edu) ..............Error! Bookmark not defined. Gambar 6.5. Komposisi kimia asam fitat............Error! Bookmark not defined. Gambar 6.6. Komposisi kimia oksalat ................Error! Bookmark not defined.
xiv
Gambar 6.7. Tanaman Halogeton glomeratus (www.usgs.nau.edu dan www.uapress.arizona.edu) .............Error! Bookmark not defined.
Gambar 6.8. Tanaman Amaranthus spp. (http://anthro.fortlewis.edu dan www.nativeseeds.org) ....................Error! Bookmark not defined.
Gambar 6.9. Tanaman locoweed (www.dereila.ca dan www.npwrc.usgs.gov)........................................................Error! Bookmark not defined.
Gambar 7.1. Komposisi kimia gosipol................Error! Bookmark not defined. Gambar 7.2. Tanaman Gossypium spp (http://yucca.standardoutcom dan
http://www.inra.fr) .........................Error! Bookmark not defined. Gambar 7.3. Komposisi kimia katekin dan epikatekin ..... Error! Bookmark not
defined. Gambar 7.4. Komposisi kimia condensed tanninError! Bookmark not defined. Gambar 7.5. Komposisi kimia hydrolizable tannin .......... Error! Bookmark not
defined. Gambar 7.6. Tanaman sorghum (www.mpiz-koeln.mpg.de dan
www.fuerstenhaus.li) .....................Error! Bookmark not defined. Gambar 7.7. Biji sorghum (www.victoryseeds.com)........ Error! Bookmark not
defined. Gambar 7.8. Sistem metabolisme tannin.............Error! Bookmark not defined. Gambar 7.9. Komposisi kimia hiperisin .............Error! Bookmark not defined. Gambar 7.10. Tanaman Hypericum perforatum (www.funet.fi dan
www.lysator.liu.se) ........................Error! Bookmark not defined. Gambar 7.11. Komposisi kimia 5-alkil resorsinol Error! Bookmark not defined. Gambar 7.12. Tanaman Triticale (www.mda.state.mn.us dan
www.gsdenzlingen.em.bw.schule.de).......... Error! Bookmark not defined.
Gambar 7.13. Komposisi kimia juglon .................Error! Bookmark not defined. Gambar 7.14. Tanaman Juglans nigra (http://drclarkia.com dan
www.amicidelverde.it)...................Error! Bookmark not defined. Gambar 7.15. Tanaman Quercus gambelii (http://studentwebs.
coloradocollege.edu dan www.desert-tropicals.com) ............ Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.1. Jamur Aspergillus versicolor (http://schimmel-schimmelpilze.de) ..........................Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.2. Senyawa kimia sterigmatosistin .....Error! Bookmark not defined. Gambar 8.3. Biosintesis sterigmatosistin ............Error! Bookmark not defined. Gambar 8.4. Komposisi kimia asam penisilat.....Error! Bookmark not defined. Gambar 8.5. Jamur Penicillium spp (www.biltek.tubitak.gov.tr) ............... Error!
Bookmark not defined. Gambar 8.6. Reaksi asam penisilat dengan gugus-SH...... Error! Bookmark not
defined. Gambar 8.7. Biosintesis asam penisilat...............Error! Bookmark not defined. Gambar 8.8. Jamur Trichothecium roseum (http://nazv.vscht.cz) .............. Error!
Bookmark not defined. Gambar 8.9. Komposisi kimia trikotesena kelompok A... Error! Bookmark not
defined.
xv
Gambar 8.10. Komposisi kimia trikotesena kelompok B ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.11. Komposisi kimia trikotesena kelompok C ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.12. Komposisi kimia trikotesena kelompok D... Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.13. Pembentukan geranilfosfat dari dua unit isopren.................. Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.14. Biosintesis trokotekolon.................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.15. Komposisi kimia griseofulvin ........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.16. Jamur Penicillium griseofulfum (www.dehs.umn.edu).......... Error!
Bookmark not defined. Gambar 8.17. Biosintesis griseofulvin ..................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.18. Komposisi kimia luteoskirin ..........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.19. Biosintesis luteoskirin ....................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.20. Biosintesis luteoskirin melalui intermediat emodin dari asetat-
malonat...........................................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.21. Jamur Penicillium islandicum (www.apsnet.org)Error! Bookmark
not defined. Gambar 8.22. Komposisi kimia beberapa aflatoksin .......... Error! Bookmark not
defined. Gambar 8.23. Struktur Kimia yang terbentuk dari Aflatoksin (B1, B2, G1, G2)
AFM1, (B) AFM2, (C) AFB2a, (D) AFB12,3-oksida (E) Aflaticol, (F) AFH1, (G) AFP1, (H) AFQ1 .....Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.24. Jamur Aspergillus flavus (www.iums.org)... Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.25. Tahap regulasi molekuler biosintesis enzim dari aflatoksin .. Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.26. Jamur penicillium claviforme (http://sorrel.humboldt. edu)... Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.27. Komposisi kimia patulin ................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.28. Komposisi kimia zearalenon ..........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.29. Jamur Fusarium graminearum (http://web.umr.edu)............. Error!
Bookmark not defined. Gambar 8.30. Komposisi kimia citrinin................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.31. Jamur Penicillium citrinum (www.univ-brest.fr) Error! Bookmark
not defined. Gambar 8.32. Komposisi kimia okratoksin...........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.33. Komposisi kimia okratoksin A, B dan C...... Error! Bookmark not
defined. Gambar 8.34. Jamur Aspergillus ochraceus .........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.35. Tanda fisik dari hewan yang terkena lupinosis (mata kuning, tubuh
kecil, conjungtiva membran, fotosensitisasi, dan induk sapi mati) (http://vein.library.usyd.edu.au).....Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.36. Tanda dalam tubuh (hati berwarna coklat, kardia myophaty, myophaty otot kerangka, hati kaku dan kecil, hati berubah warna,
xvi
dan nekrosis hati) (http://vein.library.usyd.edu.au) ............... Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.37. Komposisi kimia asam helvolat .....Error! Bookmark not defined. Gambar 8.38. Asam fusidat (isolasi Fisidum coccineum)... Error! Bookmark not
defined. Gambar 8.39. Sefalosporin P1 (isolasi Cephalosporium sp.) .....Error! Bookmark
not defined. Gambar 8.40. Asam helvolat (isolasi Aspergillus fumigatus mut. Helvola,
Chepalosporium, Emericellopsis dan A. oryzae .Error! Bookmark not defined.
Gambar 8.41. Triterpen melalui jalur mevalonat ..Error! Bookmark not defined. Gambar 8.42. Biosintesis asam helvolat dari bentukan terpen (triterpen) .... Error!
Bookmark not defined. Gambar 8.43. Jamur Aspergillus fumigatus (www.diariomedico.com)........ Error!
Bookmark not defined. Gambar 8.44. Komposisi kimia rubratoksin .........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.45. Jamur Penicillium purpurogenum (www.dehs.umn.edu) ...... Error!
Bookmark not defined. Gambar 8.46. Komposisi kimia tremorgen ...........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.47. Jamur Penicillium paxilli (www.massey.ac.nz) ..Error! Bookmark
not defined. Gambar 8.48. Ternak yang terkena ryegrass stagger (www.massey. ac.nz). Error!
Bookmark not defined. Gambar 8.49. Komposisi kimia sporidesmin........Error! Bookmark not defined. Gambar 8.50. Spora jamur Pithomyces chartarum (http://vein.library.
usyd.edu.au) ...................................Error! Bookmark not defined. Gambar 8.51. Sporidesmin pada domba (http://vein.library.usyd. edu.au)] . Error!
Bookmark not defined. Gambar 8.52. Jamur Stachybotrys atra (http://stachybotrys-chartarum.de) . Error!
Bookmark not defined. Gambar 8.53. Rumput kikuyu (www.une.edu.au dan
www.tropicalgrasslands.asn.au).....Error! Bookmark not defined. Gambar 9.1. Rumput sleepy (www.shaman-australis.com dan
www.catbull.com) ..........................Error! Bookmark not defined. Gambar 9.2. Tanaman Hemlock air (www.science.siu.edu dan
www.botanical.com) ......................Error! Bookmark not defined. Gambar 9.3. Komposisi kimia cicutoksin ...........Error! Bookmark not defined. Gambar 9.4. Komposisi kimia carotatoksin........Error! Bookmark not defined. Gambar 9.5. Jamur Microcystis aeruginosa (www.inra.fr) .....Error! Bookmark
not defined. Gambar 9.6. Tanaman Tetradymia canescens (http://ww1.clunet.edu)...... Error!
Bookmark not defined. Gambar 9.7. Komposisi kimia tetradimol ...........Error! Bookmark not defined. Gambar 9.8. Tanaman Hymenoxys odorata (www.pprl.usu.edu dan
www.uapress.arizona.edu) .............Error! Bookmark not defined.
xvii
Gambar 9.9. Hubungan biogenetik pada perbedaan tipe skeletal sesquiterpen....................................Error! Bookmark not defined.
Gambar 9.10. Komposisi kimia himenokson dan helenalin Error! Bookmark not defined.
Gambar 9.11. Tanaman Amaranthus retroflexus (http://nwr.mcnary. wa.us dan http://caliban.mpiz-koeln.mpg.de) .Error! Bookmark not defined.
Gambar 9.12. Tanaman Pteridium aquilinum (www.pwrc.usgs.gov dan www.lysator.liu.se) ........................Error! Bookmark not defined.
Gambar 9.13. Komposisi kimia fagopirin.............Error! Bookmark not defined. Gambar 9.14. Tanaman Fagophyrum esculentum (www.stratsplace. com, dan
http://waynesword.palomar.edu)....Error! Bookmark not defined. Gambar 9.15. Biji tanaman Fagophylum esculentum (www.botanical.com)Error!
Bookmark not defined. Gambar 9.16. Tanaman Eupatorium rugosum (http://tomclothier. hort.net dan
www.ouellette001.com) .................Error! Bookmark not defined. Gambar 9.17. Komposisi kimia tremeton .............Error! Bookmark not defined. Gambar 9.18. Tanaman Pinus panderosa (http://personal.cfw.com dan
www.ibiblio.org) ............................Error! Bookmark not defined. Gambar 9.19. Tanaman Acacia spp. (http://members.iinet.net.au dan
www.payer.de) ...............................Error! Bookmark not defined. Gambar 9.20. Metabolisme fluoroasetat ...............Error! Bookmark not defined. Gambar 9.21. Mekanisme detoksifikasi oleh opossum berekor sikat........... Error!
Bookmark not defined. Gambar 9.22. -oksidasi dari asam lemak fluoro yang lebih tinggi ............. Error!
Bookmark not defined. Gambar 9.23. Tanaman Trifolium hybridum (http://www.funet.fi dan
http://runeberg.org) ........................Error! Bookmark not defined.
1
BAB 1
PENDAHULUAN
Racun ternak yang dalam bahasa peternakan lebih dikenal sebagai anti
nutrisi merupakan substansi yang dapat mempengaruhi beberapa aspek
metabolisme tubuh atau dengan kata lain akan dapat mempengaruhi aspek-aspek
biologi (terkait dengan terganggunya fungsi metabolisme tubuh) dan aspek
ekonomi (dengan turunnya produktivitas dan atau nilai jual ternak yang
bersangkutan) sehingga sangat merugikan bagi para peternak. Hal tersebut
merupakan suatu pendefinisian yang luas bagi anti nutrisi itu sendiri sungguhpun
segala sesuatunya termasuk oksigen, air dan semua yang terdapat di alam smesta
ini jika terdapat dalam jumlah yang besar dalam tubuh ternak akan dapat
berpengaruh terhadap fungsi dari organ-organ yang terdapat didalamnya. Selain
itu anti nutrisi dapat juga diartikan sebagai suatu perubahan termasuk didalamnya
perubahan dalam struktur kimia yang tidak semestinya (terdapat substansi-
substansi yang dapat mempengaruhi tubuh ternak sehingga akan mengganggu
kerja dari organ-organ tubuh). Dalam anti nutrisi ini terdapat unsur-unsur kimia
alami yang mempunyai sifat dan dampak yang berbeda-beda. Zat-zat anti nutrisi
ini terdapat dalam berbagai bentuk serta tersebar di beberapa spesies dari bahan-
bahan pakan asal tanaman yang sebenarnya layak untuk dikonsumsi oleh ternak .
Secara lebih praktis dapat dikatakan bahwa racun pada ternak atau anti
nutrisi merupakan zat yang dapat menghambat, pertumbuhan, perkembangan,
kesehatan, tingkah laku atau penyebaran populasi organisme lain (alelokemik)
apabila berinteraksi dengan ternak. Terdapatnya anti nutrisi pada tanaman
umumnya terjadi karena faktor dalam (faktor intrinsik) yaitu suatu keadaan
dimana tanaman tersebut secara genetik mempunyai atau mampu memproduksi
anti nutrisi tersebut dalam organ tubuhnya. Zat-zat anti nutrisi alkaloida, asam
amino toksik, saponin dan lain-lain adalah beberapa contohnya. Faktor lain
adalah faktor luar (faktor lingkungan), yaitu keadaan dimana secara genetik
tanaman tidak mengandung unsur anti nutrisi tersebut, tetapi karena pengaruh luar
yang berlebihan atau mendesak, zat yang tidak diinginkan mungkin masuk dalam
2
organ tubuhnya. Contohnya adalah terdapatnya Se berlebihan pada tanaman
yang mampu mengakumulasi Se dalam protein misalnya pada Astragalus sp.
Juga unsur radioaktif yang masuk dalam rantai metabolik unsur yang kemudian
terdeposit sebagai unsur-unsur berbahaya.
Tanaman mengandung sejumlah besar zat kimia yang aktif secara biologis.
Beberapa zat pada tanaman dapat digunakan untuk mengobati berbagai penyakit
yang menimpa ternak maupun manusia (contohnya adalah digitoksin, kolcisin dan
atropin). Untungnya, diantara ribuan tanaman yang dikonsumsi oleh ternak,
relatif sedikit yang menyebabkan keracunan dan menjadi penyakit ketika
dikonsumsi ternak. Kehadiran zat kimia tertentu dalam tanaman dipercaya untuk
memberi beberapa tingkat perlindungan dari predator tanaman seperti serangga
dan ruminan.
Anti nutrisi umumnya sebagian besar diperoleh dari hasil metabolisme
sekunder tanaman. Hasil metabolisme sekunder dibagi dua berdasarkan berat
molekulnya, yaitu berat molekul kurang dari 100 dengan contoh pigmen pirol,
antosin, alkohol, asam-asam alifatik, sterol, terpen, lilin fosfatida, inositol, asam-
asam hidroksi aromatik, glikosida, fenol, alkaloid, ester dan eter. Metabolisme
sekunder lainnya adalah yang berat molekulnya tinggi, yaitu selulosa, pektin,
gum, resin, karet, tanin dan lignin. Tananam yang mengandung metabolit
sekunder umumnya mengeluarkannya dengan cara pencucian air hujan (daun,
kulit), penguapan dari daun (contoh: kamfer) ekskresi eksudat pada akar (contoh:
alang-alang) dan dekomposisi bagian tanaman itu sendiri (jatuh ke tanah dan
membusuk). Daur metabolit sekunder dapat dilihat pada Gambar 1.1.
Terjadinya racun atau anti nutrisi secara umum berasal dari jalur metabolis
glukosa maupun asam amino. Glukosa umumnya melewati jalur glikolisis
dan/atau siklus Krebs kemudian menyimpang menuju sistem metabolisme
sekunder. Asam amino umumnya melewati jalur deaminasi dan/atau siklus Krebs
dan kemudian menyimpang melalui metabolisme sekunder. Secara lebih rinci
daur metabolisme glukosa dan asam amino yang menuju metabolisme sekunder
dapat dilihat pada Gambar 1.2.
3
Glukosa
Jalur glikolisis
Asam sikimat Phosphat enol piruvat
Asam piruvat
Asam amino aromatik asetil KoA Malonil KoA
Asam amino alifatik
Melanoat Fenol
Alkaloid
Terpen/Isopren
Sinamat Flavonoid
Gambar 1.1. Daur metabolisme sekunder tanaman Terdapat banyak pendapat mengenai penggolongan racun atau anti nutrisi
tersebut. Sebagian menggolongkan berdasarkan aspek botani, fisiologi, asal
tanaman, efek metabolisme dan kimiawi. Berdasarkan aspek botani, menurut
penelitian paling sedikit terdapat 20 famili golongan tanaman yang mengandung
anti nutrisi (terutama tanaman berbiji dan berbuah). Famili tanaman tersebut
dapat dilihat pada Tabel 1.1.
4
CO2 Fotosintesis (CH2O)n Protein (CH2O)n-P gula, polisakarida Asam nukleat pati, selulosa, hemiselulosa Asam amino Phospho phenol Piruvat Alkaloid Piruvat Asam sikimat Siklus Krebs Asetil KoA Asam amino aromatik Mevalonat Fenilalanin Tiroksin Malonil KoA Terpenoid Asam sinamat Asam kafeat Phenol Steroid Astogenin P. Coumaryl alkohol P. Caomaric acids Coniferil alkohol Ferulic acids Sinapyl alkohol Sinapic acid Lignan lignin Coumarin Isoflavon Flavonoid
Gambar 1.2. Daur glukosa dan asam amino menuju metabolisme sekunder
5
Tabel 1.1. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan famili tanaman
No. Famili tanaman No. Famili tanaman 1.
Apoecynaceae
11.
Leguminosae
2. Amaryldaceae 12. Menispermaceae 3. Barberidaceae 13. Papilionaceae 4. Caricaceae 14. Papaveraceae 5. Crassulaceae 15. Graminae 6. Caryophyllaceae 16. Ranunculaceae 7. Dioscoriaceae 17. Rutaceae 8. Erythroxylaceae 18. Rubiaceae 9. Euphorbiaceae 19. Rhamnaceae 10. Liliaceae 20. Solanaceae
Penggolongan anti nutrisi berdasarkan asal tanaman mempertimbangkan
bahwa tanaman merupakan pembawa anti nutrisi dan masing-masing golongan
tanaman mempunyai anti nutrisi yang khas. Beberapa tanaman mempunyai
kandungan racun yang cukup tinggi pada daun (seperti tannin pada daun
singkong), batang (seperti HCN pada sorghum), bunga (seperti saponin pada
kembang sepatu), umbi (seperti solanin pada kentang), akar (seperti curcumin
pada jahe) dan biji (seperti gosipol pada biji kapas). Penggolongan tersebut dapat
dilihat pada Tabel 1.2.
Penggolongan anti nutrisi berdasarkan fisiologis mempertimbangkan
pengaruh anti nutrisi tersebut pada kondisi fisiologis ternak. Masing-masing anti
nutrisi umumnya mempunyai target organ tertentu berdasarkan sifat kimiawinya.
Bagian yang paling pertama diserang umumnya adalah saluran pencernaan karena
sebagian besar racun tanaman masuk ke tubuh ternak melalui jalur konsumsi.
Setelah itu terdeposit di hati dan kemudian masuk ke saluran peredaran darah.
Setelah melewati fase tersebut, racun akan bereaksi pada sel-sel di seluruh tubuh.
Selain itu racun juga masuk ke tubuh melalui saluran pernafasan, luka pada
permukaan kulit atau masuk lewat organ tubuh lainnya seperti mata, telinga dan
lain-lain. Oleh sebab itu dapat dikemukakan penggolongan secara fisiologis
seperti pada Tabel 1.3.
6
Tabel 1.2. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan asal tanaman
No. Asal tanaman Anti nutrisi 1.
Biji-bijian a. Kacang kedelai b. Sorgum
Tripsin inhibitor Tannin
2. Umbi-umbian a. Kentang b. Singkong
Alkaloid solanum Sianogenik glukosida
3. Suplemen protein a. Kacang kedelai b. Kapas
Tripsin inhibitor Gosipol
4. Hijauan a. Alfalfa b. Leucaena spp.
Saponin Mimosin
5. Rumput-rumputan a. Rumput tropik b. Hijauan sorgum
Oksalat Sianogenik
6. Lain-lain a. Hijauan brassica
Brassica anemia factor
Tabel 1.3. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan fisiologis
No. Fisiologis 1.
Anti nutrisi yang mempengaruhi gastro intestinal
2. Anti nutrisi yang mempengaruhi choleriformis 3. Anti nutrisi yang mempengaruhi nervous 4. Anti nutrisi yang mempengaruhi sanginaris 5. Anti nutrisi yang mempengaruhi cerebralis
Sedangkan penggolongan berdasarkan efek metabolisme manganggap
bahwa penggolongan tersebut lebih tepat apabila efek yang ditimbulkan anti
nutrisi terhadap jalannya metabolisme dikemukakan lebih dahulu. Hal tersebut
terjadi karena anti nutrisi selalu menimbulkan masalah yang penampakannya
selalu mengganggu target organ tubuh. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan
efek metabolisme dapat dilihat pada Tabel 1.4.
7
Tabel 1.4. Penggolongan anti nutrisi berdasarkan efek metabolisme
No. Efek metabolisme pada Anti nutrisi 1.
Mulut
Enzim proteolitik, kristal oksalat dan tannin
2. Saluran pencernaan a. Rumen b. Usus c. Diare d. Rektum
Nitrat dan nitrit Saponin, tripsin inhibitor Nitrat Alakaloid pirolizidin
3. Hati Alkaloid pirolizidin, lupinosis 4. Paru-paru Alkaloid pirolizidin, indol 5. Ginjal Oksalat, pirolizidin alkaloid, lakton
sesquiterpen 6. Sistem sirkulasi Saponin, hemaglutinin, glikosida,
asam lemak siklopropenoid 7. Jantung Gosipol, piperidin alkaloid 8. Tulang Lupin, oksalat 9. Mata Atropin, selenium toksisitas 10. Sistem syaraf Indolizidin alkaloid, tiaminase 11. Otot Selenium 12. Kelenjar tiroid Glukosinolat 13. Sistem reproduksi Mikotoksin, isoflavon, gosipol, lupin 14. Toksin melalui susu Toksin snakeroot 15. Sistem Kekebalan Lektin 16. Ranmbut dan kuku Hiperisin, filloritrintrimetillamin,
mimosin 17. Metabolisme energi dan protein Tripsin inhibitor, indospecin, amilase
inhibitor 18. Divisi sel Pirolizidin alkaloid 19. Metabolisme mineral Oksalat, pirolizidin lkaloid 20. Metabolisme vitamin Avidin, tiaminase,
Selain penggolongan berdasarkan anti nutrisi, dapat juga penggolongan
tersebut didasarkan atas tanaman beracun yang merupakan penghasil anti nutrisi.
Penggolongan asal tanaman dapat dibagi berdasarkan berkayu tidaknya tanaman.
Penggolongan ini dapat dibagi menjadi empat golongan yaitu rumput-rumputan,
tanaman pekarangan, tanaman non kayu dan tanaman berkayu sebagimana
terdapat pada Tabel 1.5. dibawah ini. Dari penggolongan tersebut, terlihat bahwa
tanaman yang tidak berkayu mendominasi tanaman beracun terhadap ternak.
8
Tabel 1.5. Penggolongan tanaman beracun berdasarkan kelompok tanaman
No. Kelompok tanaman Tanaman beracun 1.
Rumput-rumputan
Foxtail barley
Oats Ergot Fescue Rumput Johnson 2. Tanaman pekarangan Aroid (Dumbcane) Easter lily Oleander 3. Tanaman non kayu Common Burdock, Bulbs, English Ivy,
Lupine, Catnip, Rhubarb, Castorbean, Tansy, Sweetclover, Tobacco, Alsike clover, Jack-in-the-pulpit, Larkspur, Dutchman's Breeches, White Snakeroot, Brackenfern, Senecio(graound seed) Green Falsehellebore, Milkweed Waterhemlock, Poison Hemlock Horsetail, Buttercups, Stinging Nettle, Cocklebur, Pigweed, Mustards, Marijuana, Jimsonweed, Spurges, St. Johnswort, Star-of-Bethlehem, Pokeweed, Bouncingbet Nightshade, Rosary Pea
4. Tanaman berkayu Azalea, Rhododendron Buckeye, etc. Black walnut Black Cherry Red Oak Black Locust Yew Red Maple
Penggolongan tanaman beracun dapat juga didasarkan atas pengaruhnya
terhadap binatang. Beberapa tanaman dapat meracuni semua binatang, tetapi ada
pula yang hanya meracuni sebagian binatang. Berdasarkan hal tersebut
pembagian yang diajukan adalah beracun pada semua binatang, binatang
peliharaan dan ternak sebagimana terdapat pada Tabel 1.6.
9
Tabel 1.6. Penggolongan tanaman beracun berdasarkan efek pada binatang
No. Binatang yang terkena Tanaman beracun
1.
Semua binatang
Foxtail Barley, Common Burdock Bulbs, Rhubarb, Azalea, Rhododendron, Castorbean Tansy, Ergot, Tobacco, Jack-in-the-Pulpit, Milkweed, Water Hemlock Poison Hemlock, Buttercup Stinging Nettle, Cocklebur Marijuana, Jimsonweed, Spurges, Pokeweed, Bouncing Bet, Nightshades, Buckeye and Horsechestnut, Cherry, Red Oak, Yew, Oleander, Rosary Pea
2. Binatang peliharaan Dumbcane (Aroids) English Ivy Catnip Christmas Plant (Poinsettia) Easter Lily
3. Ternak Lupine, Oats, Fescue, Yellow & White Sweetclover, Alsike clover Larkspur, Dutchman's Breeches White Snakeroot, Brackenfern, Senecio, Ragwort, Green False Hellebore, Horsetail, Pigweed Mustards, St. Johnswort, Star of Bethlehem, Johnsongrass, Black walnut, Black Locust, Red Maple
Tanaman yang mempunyai racun atau anti nutrisi dapat juga dibagi
berdasarkan tingkat ketoksikannya. Beberapa tanaman sangat toksik, sementara
lainnya hanya mempunyai tingkat ketoksikan yang sedang dan ringan. Tanaman
yang mempunyai racun ringan umumnya digunakan sebagai makanan pokok
manusia atau bahan pangan manusia. Penggolongan tersebut sebagaimana
terdapat pada Tabel 1.7.
10
Tabel 1.7. Penggolongan tanaman berdasarkan tingkat ketoksikan
No. Tingkat ketoksikan Tanaman beracun 1.
Sangat toksik
Castorbean, White Snakeroot, Senecio, Ragwort, Water Hemlock, Poison Hemlock, Cocklebur, Pigweed, Jimsonweed, Johnsongrass, Cherry, Yew, Red Maple, Easter Lily, Oleander, Rosary Pea
2. Toksik sedang Dumbcane (Aroid Family), Bulbs, Lupine, Rhubarb, Azalea, Rhododendron, Oats, Ergot, Fescue, Yellow, White Sweetclover, Tobacco, Larkspur, Brackenfern, Green False Hellebore, Milkweed, Horsetail, Mustards, Spurges, Nightshades, Buckeye, Horsechestnut, Black walnut, Red Oak, Black Locust.
3. Toksik ringan Foxtail Barley, Common Burdock, English Ivy, Catnip, Poinsettia, Christmas Plant, Tansy, Alsike clover, Jack-in-the-Pulpit, Dutchman's Breeches, Buttercups, Stinging Nettle, Marijuana, St. Johnswort, Star of Bethlehem, Pokeweed, Bouncing Bet
Penggolongan diatas masih parsial dan belum mengakomodasi semua
bagian yang perlu diketahui tentang anti nutrisi. Oleh sebab itu secara lengkap
penggolongan anti nutrisi yang meliputi asal tanaman, nama Latin dari tanaman,
ternak yang sering terkena, bagian tanaman yang mengandung anti nutrisi dan anti
nutrisi yang terdapat dalam tanaman tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.8.
11
Tabel 1.8. Penggolongan anti nutrisi secara lengkap
Nama ilmiah Nama tanamanBinatang
yang terkena
Bagian beracun Anti nutrisi utama
Abrus precatorius Kacang Rosary Semua Biji Abrin
Aconitum spp. Monkshood, Aconite, atau Wolfsbane
Sapi, kambing Semua Akonitin
Aesculus spp. Horse Chestnut, Buckeye Sapi, kambing Buah
Tidak diketahui, mungkin saportin, narkotik alkaloid, atau glikosida.
Agrostemma githago Jagung Cockle
Unggas, sapi, kambing
Biji Githagin
Allium spp.
Bawang komersial, bawang liar, bawang rawa, dan bawang putih
Sapi, kuda Ubi, daun SMCO
Amanita spp.
Agarik monyet, Cap macan kumbang, Cap maut, dan jamur malaikat maut
Semua Pucuk Toksalbumin
A. muscaria Fly Agaric Semua Pucuk Asam ibotenat dan muscimol
A. pantherina Panther Semua Pucuk Asam ibotenat dan muscimol
A. verna Destroying Angels Semua Pucuk Asam ibotenat dan muscimol
Amaranthus spp. Rumput babi Sapi, babi Daun Nitrat
Amsinckia intermedia Fiddleneck
Kuda, babi, sapi Biji Intermedin, likopsamin
Apocynum spp. Dogbane Kuda, sapi, domba, kambing
rhizome Aposinamarin
Asclepias spp. Rumput susu Kambing, domba, sapi
Daun, buah, batang
desglukosiriosida, siriosida
12
Astragalus and Oxytropis spp. Rumput loko
Kuda, domba, sapi
Bunga, daun, batang
selenium, senyawa nitro, swainsonin
Brassica spp,
Rape, Cabbage, Turnips, Broccoli, Mustard
Sapi, babi, domba, kambing, unggas
Akar, biji glukosinolat, brassica, anemia factor
Chelidonium majus Celandine Sapi Akar isoquinolin alkaloid
Chenopodium album Lamb's Quarters
Sapi, kuda, domba, babi
Semua Nitrat
Cicuta spp. Hemlock air atau Cowbane Semua Semua cicutoksin
Claviceps spp. Ergot Semua Jamur Indol alkaloid Conium maculatum Poison Hemlock Semua Semua Coniin
Datura spp.
Rumput jimson, Downy Thornapple, Devil's Trumpet, Angel's Trumpet
Sapi, kuda, kambing
Daun, biji, bunga
Atropin, skopalamin, dan hiossiamin
Delphinium spp.
Delphiniums and Larkspurs
Sapi, kambing Semua
alkaloid delfinin, ajasin, dan lainnya
Dicentra spp.
Bleeding Heart, jagung Squirrel, Dutchman's Breeches
Sapi Semua isoquinolon alkaloid
Digitalis purpurea Foxglove
Sapi, kambing, kuda
Daun, biji, bunga
Cardiak atau steroid glikosida
Eupatorium rugosum Snakeroot putih
Sapi, kuda kambing, domba
Semua Tremeton
Euphorbia spp. Poinsettia, Spurges, Snow on the Mountain
Sapi, kuda, domba
Pucuk, daun, batang
forbol ester
Festuca arundinacea Tall Fescue Sapi, kuda Semua
diazifenantren, pirrolizidin, dan ergot
Halogeton glomeratus Halogeton
Domba, sapi
Daun , batang Oxalat dapat larut
Iris spp. Irises Sapi, babi Rhizome, dan akar irisin, iridin, atau irisin
13
Laburnum anagyroides
Golden Chain atau Laburnum
Sapi, kuda, babi
Polong, biji, semua Citisin
Lantana camara
Lantana, Red Sage, Yellow Sage, atau West Indian Lantana
Sapi, domba, kambing
Buah berry hijau mentah
Triterpen
Linum usitatissimum Flax
Sapi, domba Semua sianogenik glikosida
Lotus corniculatus Birdsfoot Trefoil
Sapi, domba CN tannin
Lupinus spp. Lupin Sapi, kambing Biji lupinin, anagirin, spartein, dan hidroksilupanin
Medicago sativa
Alfalfa atau Lucerne
Sapi, ayam, domba Semua canavanin, saponin
Metilotus alba and Melilotus officinalis
Sweetclover putih dan kuning
Kuda, sapi, domba Batang Dicoumarol
Nerium oleander Oleander
Kuda, sapi, kambing, domba
Semua neriosida, oleandrosida, saponin, cardiak glikosida
Papaver spp.
Macam-macam Poppies termasuk Opium Poppy
Sapi Semua kodin, morfin, protopin
Phytolacca americana Rumput poke
Sapi, domba, kalkun, babi, kuda
Semua fitolakatoksin, fitolakigenin
Pinus ponderosa Ponderosa Pine Sapi
tunas muda Tidak diketahui
Podophyllum peltatum
Mayapple dan Mandrake Sapi, babi Semua
alpha- dan beta- peltatin, podofilloresin
Prunus spp.
Wild Cherries, Black Cherry, Bitter Cherry, Choke Cherry, Pin Cherry
Kuda, sapi, babi, domba, kambing
Biji, daun amigdalin, prunasin
Pteridium aquilinium Bracken Fern
Kuda, sapi, domba, babi
semua prunasin, ptaquilosida, thiaminase
Quercus spp. Pohon Oak Kuda, sapi Buah, daun mudagallotannin, quercitrin, dan quercitin
14
Ranunculus spp.
Buttercups atau Crowfoot
Sapi, kuda, kambing Semua protoanemonin
Ricinus communis Castor Bean Semua Biji ricin, albumin
Robinia pseudoacacia Black Locust
Kuda, sapi, unggas, domba, kambing
Daun, biji, kulit kayu robin, fasin
Rumex spp. Dock Sapi, domba Daun Oxalat dapat larut
Sambucus canadensis Elderberry
Sapi, kambing
Daun, akar, ranting, buah mentah
sambunigrin
Senecio spp. Senecio, Groundsels, dan Ragworts
Kuda, sapi, kambing, domba
Daun jacobin, senecifillin
Solanum spp.
Common Nightshade, Black Nightshade, Horse Nettle, Buffalo Bur, Potato
Sapi, kuda, kambing, domba
Daun, buah mentah
soladulsidin, solanin
Sorghum spp.
Sorghum atau Milo, rumput Sudan, dan rumput Johnson
Kuda, sapi, kambing
Daun, batang dhurrin, nitrat
Taxus cuspidata Cemara Semua
Daun, biji, ranting Taksin
Tetradymia spp. Horsebrush
Domba, sapi Daun
Trifolium spp. Alsike clover, Clover merah, Clover putih
Kuda, sapi Semua Nitrat
Triglochin maritima Rumput Arrow
Sapi, domba Semua taksifillin, triglochinin
Xanthium strumarium Cocklebur Sapi, babi
Semaian, biji Carboksiatraktilosida
Zigadenus spp. Death Camas Semua semua zigasin
15
Kebanyakan para ahli menggolongkan anti nutrisi berdasarkan komposisi
kimiawinya. Hal tersebut mudah dimengerti, karena anti nutrisi umumnya
merupakan senyawa kimia yang akan lebih mudah menggolongkannya
berdasarkan golongan-golongan yang terdapat dalam dunia kimia. Terdapat
berbagai macam pendapat tentang penggolongan berdasarkan komposisi
kimianya. Tetapi dari sekian pendapat tersebut secara umum masing-masing
sepakat dengan pembagian yang meliputi alkaloid, alkohol dan keton, karbohidrat,
racun chelat, glikosida, lemak, metal, protein dan asam amino, fenol, sesquiterpen
lakton, mikotoksin dan anti nutrisi lain.
Senyawa alkaloid terdiri dari indol alkaloid, indolizidin, piperidin,
polisiklik diterpen, piridin, pirolizidin, quinolizidin, steroid, tropan dan triptamin.
Alkohol dan keton meliputi diaceton alkohol, dietilen glikol, etanol, etilen glikol,
metanol, propilen glikol, cicutoksin, tremeton dan treratol. Angggota anti nutrisi
karbohidrat meliputi oligosakarida, beta-glukan, pektin, rafinosa, gula sederhana,
favisme, fruktosa, galaktosa, laktosa, sukrosa dan xilosa. Racun chelat terdiri dari
nitrat, nitrit, oksalat dan fitat. Anggota glikosida terdiri dari kalsinogenik
glikosida, karboksiatraktilosida, kardiak glikosida, koumarin, furocormarin,
glukosinolat, isoflavon, coumestan, nitroglikosida, ranunculin, saponin dan vicin.
Lemak terdiri dari asam lemak siklopropinoid, asam erucat, fluoroasetat dan
glikolipid. Anggota metal antara lain adalah tembaga, merkuri, selenium, arsen,
timah dan besi. Senyawa fenol mempunyai anti nutrisi asam sinamat, fagopirin,
gosipol, hiperisin, pterosin, resorisinol, urusiol dan tannin.
Protein dan asam amino mempunyai anti nutrisi yang dibagi menjadi
menjadi lima kelompok besar yaitu allergen (amilase inhibitor, enzim,
lipoksidase, tiaminase, tokoferoloksidase), lektin (abris, concanavalin, ricin dan
robin), protein sitoplasmik tanaman, polipeptida dan asam amino yang dibagi
menjadi dua yaitu nutrisi (leusin, metionin, triptofan) dan non nutrisi (arginin
analog, kanavanin, indospecin, L amino D prolin, dihidroksifenilalanin, latirogen
dan memosin). Sedangkan mikotoksin beranggota aflatoksin, citrinin, jamur
tremorgen, lupinosis, okratoksin, patulin, rubratoksin, sporidesmin,
stacibotirotoksin, trikotecenes, dan zearalenon.
16
Sejumlah faktor dapat berkontribusi pada keracunan ternak oleh tanaman.
Banyak contoh perbedaan sepesies dapat mempengaruhi sensitivitas efek
keracunan tanaman. Hal tersebut memungkinkan ternak untuk beradaptasi pada
keracunan tanaman potensial. Ternak akan lebih memilih pakan yang aman bagi
mereka apabila dapat memilih. Ternak akan menghindari tanaman beracun
bahkan apabila tanaman tersebut umum terdapat dalam lingkungan. Dalam situasi
tersebut, ternak akan sering mengkonsumsi pakan beracun hanya ketika pakan
yang seharusnya pantas dimakan tidak tersedia atau ketika ternak tidak dapat
menyeleksi pakan. Situasi tersebut mungkin terjadi ketika tanaman beracun atau
bagian tanaman seperti biji-bijian terdapat dalam bentuk hay, silase atau bentuk
pakan lainnya.
Konsentrasi racun dalam tanaman dapat bervariasi dari tahun ketahun,
melalui musim pertumbuhan tanaman, atau sebagai jawaban dari faktor
lingkungan seperti kekeringan. Sebagai contoh, akumulasi konsentrasi racun
potensial dari nitrat dalam pakan ternak sangat sering terjadi selama periode
kekeringan yang menghalangi pertumbuhan normal tanaman.
Diagnosis racun tanaman merupakan pekerjaan yang sulit. Banyak
tanaman memproduksi tanda-tanda klinis non spesifik yang harus dibedakan dari
kondisi penyakit lainnya. Sebagai tambahan, ternak yang mati karena
mengkonsumsi tanaman beracun sering tidak menunjukkan tanda-tanda post
mortem yang jelas. Hal yang tidak mendukung lagi adalah relatif sedikit tes
laboratorium yang tersedia untuk mendeteksi racun tanaman pada contoh ante
mortem dan post mortem. Dalam banyak kasus, jalan terbaik untuk mendukung
diagnosis racun tanaman adalah mengkonfirmasi keberadaan tanaman beracun
pada lingkungan peternakan.
Problem lain lagi adalah sangat sedikit terapi antidotal untuk mengobati
keracunan tanaman. Pendekatan terbaik untuk memperlakukan ternak yang
keracunan adalah secara rutin mengadakan prosedur dekontaminasi dan
penggunaan arang aktif dan obat pencuci perut untuk mempercepat pengeluaran
pakan beracun dari saluran pencernaan. Informasi tentang anti nutrisi sangat
banyak tersedia di lapangan.
17
BAB 2
KLASIFIKASI RACUN ATAU ANTI NUTRISI BERDASARKAN STRUKTUR KIMIA
2.1. Alkaloid
Alkaloid adalah suatu golongan senyawa organik yang terbanyak
ditemukan di alam. Senyawa ini tersusun atas karbon, hidrogen, nitrogen dan
oksigen. Hampir seluruh alkaloid berasal dan tersebar luas dalam berbagai jenis
tumbuhan. Alkaloid adalah famili dari alkalin, senyawa yang mengandung
substansi dasar nitrogen basa, biasanya dalam bentuk cincin heterosiklik.
Beberapa komposisi kimia dari senyawa alkaloid dapat dilihat pada Gambar 2.1
N H NH Pirolidin Piperidin Isokuinolin
N NH Kuinolin Indol
Gambar 2.1. Senyawa alkaloid
Alkaloid ini diklasifikasikan berdasarkan tipe dasar kimia pada nitrogen
yang terkandung dalam bentuk heterosiklik. Alkaloid biasanya dinyatakan
dengan nama trivial dan hampir semuanya diberi akhiran in yang mencirikan
alkaloid. Klasifikasi alkaloid tersebut meliputi pirrolizidin alkaloid, peperidin
alkaloid, piridin alkaloid, indol alkaloid, quinolizidin alkaloid, steroid alkaloid,
polisiklik diterpen alkaloid, indolizidin alkaloid, triptamin alkaloid, tropan
alkaloid, fescue alkaloid dan miscellaneous alkaloid.
18
Alkaloid dijumpai pada tanaman seperti kentang, tomat DAN jamur serta
pada hewan seperti kerang-kerangan. Beberapa diproduksi dalam tubuh manusia
seperti histamin. Tanaman yang kaya akan alkaloid adalah apocynaceae,
barberidaceae, liliaceae, menispermaceae, papaveraceae, papilionaceae,
ranunculaceae, rubiaceae, rutaceae dan solanaceae. Sedangkan golongan yang
mempunyai alkaloid sedang adalah caricaceae, crassulaceae, erythroxylaceae dan
rhamnaceae. Sedangkan yang tidak mengandung alkaloid adalah labiatae dan
salicaceae. Klasifikasi secara rinci dapat diterangkan dalam Tabel 2.1 sebagai
berikut.
Tabel 2.1. Klasifikasi senyawa alkaloid
No. Kelompok Sub kelompok Senyawa 1. Piridin Piperin, coniin, trigonelin,
arekaidin, guvasin, pilokarpin, sistin, nikotin, dan spartein
2. Tropin Atropin, kokain, higrin, ekgonin, dan peletierin
3. Quinolin Quina-bark Quinin Striknos Striknin, brusin Veratrum Veratrin, dan cevadin 4. Isoquinolin Opium Morfin, kodein, thebain,
papaverin, narcotin, narsein Substansi
kompleks Hidrastin, berberin
5. Fenetilamin Metamfetamin, meskalin, efedrin6. Indol Triptamin
Diperkirakan sekitar 15 20% vascular tanaman mengandung alkaloid.
Sebagian besar alkaloid merupakan turunan asam amino lisin, ornitin, fenilalanin,
asam nikotin, dan asam antranilat. Asam amino disintesis dalam tanaman dengan
proses dekarboksilasi menjadi amina, amina kemudian dirubah menjadi aldehida
oleh amina oksida. Asam-asam amino ornitin dan lisin adalah senyawa-senyawa
awal (prekursor) dalam biosintesis alkaloid alisiklik. Alkaloid ini yang
mempunyai cincin pirolidin seperti higrin, hiosiamin, isopeletierin dan
pseudoisopeletierin dan piperidin seringkali disebut alkaloid sederhana. Pada
biosintesis alkaloid ini, ornitin atau lisin pertama-tama mengalami dekarboksilasi
19
menghasilkan diamina yang sebanding. Selanjutnya, diamina ini mengalami
deaminasi oksidatif menghasilkan aminoaldehida.
Hampir semua alkaloid indol berasal dari asam amino triptofan. Alkaloid
indol yang sederhana seperti serotonin dan psilosibin, terbentuk sebagai hasil
dekarboksilasi dari turunan triptofan yang sebanding. Namun, banyak alkaloid
indol yang lebih kompleks berasal dari penggabungan turunan asam mevalonat
dan triptofan. Dalam bentuk yang sederhana, satu molekul dimetilalil pirofosfat
diinkorporasikan ke dalam triptofan menghasilkan asam lisergat, melalui
chanoklavin dan agroklavin. Ketiga alkaloid ini ditemukan bersama-sama dalam
Claviseps purpurea. Hampir semua alkaloid yang ditemukan di alam mempunyai
keaktifan fisiologis tertentu, ada yang sangat beracun tetapi ada pula yang sangat
berguna dalam pengobatan. Meskipun kebanyakan alkaloid adalah racun seperti
striknin, coniin dan kolsicin, beberapa digunakan di bidang kesehatan sebagai
analgesik atau anastetik seperti morfin, kokain, atropin, kafein, quinin, teofilin dan
teobromin.
2.2. Glikosida
Glikosida adalah eter yang mengandung setengah karbohidrat dan
setengah non karbohidrat yang bergabung dengan ikatan eter. Komponen non
gula dikenal sebagai aglikon sedangkan komponen gula disebut dengan glikon.
Glikosida biasanya adalah substansi yang pahit. Seringkali aglikon dikeluarkan
oleh aksi enzimatis ketika jaringan tanaman mengalami luka. Klasifikasi
glikosida meliputi sianogenik glukosida, goitrogenik glukosida, coumarin
glukosida, steroid dan triterpenoid glukosida, nitropropanol glikosida, visin,
kalsinogenik glikosida, karboksiatraktilosida, dan isovlavon. Klasifikasi
glikosida berdasarkan kelompok aglikon dapat dibagi menjadi 11 kelompok,
yaitu: tannin, kardioaktif, aldehid, antraquinon, alkohol, saponin, lakton, sianofor,
isotiosianat, fenol dan flavonol.
Sebagai contoh pada tanaman Glycyrrhiza glabra terdapat saponin.
Glikon pada saponin terdiri dari glukosa, arabinosa, xilosa dan asam glukuronat.
Sedangkan aglikon dari saponin dinamakan sapogenin. Sapogenin pada saponin
20
netral adalah turunan steroid sedangkan pada saponin asam adalah turunan
triterpenoid. Saponin pada tanaman Glycyrrhiza glabra dikenal dengan nama
glisirizin. Aglikon pada glisirizin adalah asam glukuronat (2 molekul) dan
aglikonnya adalah asam glisiretinat. Komposisi kimia glisirizin dapat dilihat pada
Gambar 2.2.
COOH O
O
O
COOH
O
O
COOH
Aglikon = asam glisiretinat
dua molekul aglikon = asam glukoronat
Gambar 2.2. Komposisi kimia glisirizin Asam glisirizin 50 kali lebih manis dibandingkan gula (sukrosa). Pada
hidrolisis, glikosida kehilangan rasa manis dan diubah menjadi aglikon asam
glisiretinat dan dua molekul asam glukuronat. Asam glisiretinat adalah turunan
triterpenoid pentasiklik dari tipe beta-amyrin. Senyawa tersebut mempunyai
bahan ekspektoran dan antitusif. Ekspektoran digunakan untuk menurunkan
viskositas mucus yang kental, atau untuk meningkatkan sekresi mukus pada
batuk kering beriritasi.
21
2.3. Protein
Protein berasal dari kata "proteios" yang berarti "pertama" atau
kepentingan primer". Protein merupakan senyawa organik yang sebagian besar
unsurnya terdiri dari karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur dan fosfor. Ciri
khusus protein adalah adanya kandungan nitrogen. Berdasarkan bentuknya,
protein dapat diklasifikasikan dalam tiga bagian, yaitu : protein berbentuk bulat,
serat dan gabungan keduanya.
Protein berbentuk bulat (globular) terdiri dari albumin, globulin, glutelin,
prolamin, histon, dan protamin. Albumin adalah protein yang larut dalam air dan
menggumpal apabila terkena panas. Umumnya albumin menjadi komponen pada
albumin telur, albumin serum, leucosin pada gandum dan legumelin pada kacang-
kacangan. Globulin tidak larut dalam air tetapi larut dalam asam kuat dan
menggumpal apabila terkena panas. Globulin terdapat sebagai komponen
globulin serum, fibrinogen, myosinogen, edestin pada biji hemp, legumin pada
kacang-kacangan, concanavalin pada jack bean dan excelsin pada kacang Brazil.
Glutelin tidak larut dalam air dan pelarut netral, tetapi lebih cepat larut dalam
larutan asam atau basa. Contoh yang umum terdapat pada glutelin pada jagung
yang lisinnya tinggi, dan oxyzenin pada padi. Prolamin atau gliadin adalah
protein sederhana yang larut dalam 70 sampai dengan 80 persen etanol tetapi tidak
larut dalam air, alkohol dan pelarut netral. Contohnya terdapat pada zein dalam
jagung dan gandum, gliadin pada gandum dan rye serta hordein pada barley.
Histon adalah protein dasar yang larut dalam air, tetapi tidak larut dalam larutan
amonia. Histon sebagian besar bergabung dengan asam nukleat pada sel makhluk
hidup. Contoh yang umum adalah globin pada hemoglobin dan scombrin pada
spermatozoa ikan mackerel. Protamin adalah molekul dengan bobot rendah pada
protein, larut dalam air, tidak menggumpal terkena panas berbentuk garam stabil.
Contohnya adalah salmin dari sperma ikan salmon, sturin dari ikan sturgeon,
clupein dari ikan herring, dan scombrin dari ikan mackerel. Protamin umumnya
bersatu dengan asam nukleat dalam sperma ikan.
Protein berbentuk serat (fibrous) terdiri dari kolagen, elastin dan keratin.
Kolagen adalah protein utama pada jaringan penghubung skeletal. Umumnya
22
kolagen tidak larut dalam air dan tahan pada enzim pencernaan hewan, tetapi
berubah cepat dalam bentuk larutan, dalam bentuk gelatin lebih mudah dicerna
apabila dipanaskan dalam air atau larutan asam atau basa. Kolagen mempunyai
karakteristik struktur asam amino unik diantaranya adalah hidroksiprolin yang
molekulnya besar, hidroksilisin, sistein, sistin dan triptofan. Elastin adalah
protein pada jaringan elastis seperti pada tendon dan arteri. Meskipun
penampakannya sama dengan kolagen, elastin tidak dapat diubah menjadi gelatin.
Keratin merupakan protein sukar larut dan tidak dapat dicerna. Umumnya
menjadi komponen rambut, kuku, bulu, tanduk dan paruh. Keratin mengadung 14
sampai dengan 15 persen sistin.
Protein gabungan (conjugated) terdiri dari nukleoprotein, mukoid,
glikoprotein, lipoprotein dan kromoprotein. Nuleoprotein adalah satu atau lebih
molekul protein yang berkombinasi dengan asam nukleat, yang dalam sel dikenal
sebagai deoksiribonukleatprotein, ribonukleatprotein ribosom dan lain-lain.
mukoid atau mukoprotein yang merupakan bagian karbohidrat dalam protein
adalah mukopolisakarida yang mengandung N-asetil-heksosamin seperti
glukosamin atau galaktosamin yang berkombinasi dengan asam uronik,
galakturonik atau asam glukoronik, banyak juga yang mengandung asam sialik.
Glikoprotein adalah protein yang mengandung karbohidarat kurang dari 4 persen,
sering kali dalam bentuk heksosa sederhana, seperti manosa sebesar 1,7 persen
dalam albumin telur. Lipoprotein adalah protein larut dalam air yang bergabung
dengan lesitin, cepalin, kolesterol, atau lemak dan fosfolipid lain. Kromoprotein
adalah kelompok yang mempunyai bentuk karakteristik yang merupakan
gabungan dari protein sederhana dengan kelompok prospetik pewarna.
Komoprotein meliputi hemoglobin, sitokrom, flavoprotein, visual purple pada
retina mata dan enzim katalase.
Berdasarkan kekomplekskan strukturnya, protein dibagi menjadi tiga yaitu
protein sederhana, gabungan dan asal. Protein sederhana yaitu protein yang
apabila mengalami hidrolisis akan menghasilkan hanya asam-asam amino atau
derivatnya, contohnya adalah : albumin, globulin, glutelin, albuminoid dan
protamin. Protein gabungan yaitu protein sederhana yang bergabung dengan
23
radikal protein, contohnya adalah : nukleoprotein (protein bergabung dengan asam
nukleat), glikoprotein (protein bergabung dengan zat yang mengandung gugusan
karbohidrat seperti mucin), fosfoprotein (protein bergabung dengan zat yang
mengandung fosfor seperti kasein), hemoglobin (protein bergabung dengan zat-zat
sejenis hematin seperti hemoglobin) dan lesitoprotein (protein bergabung dengan
lesitin, seperti jaringan fibrinogen). Protein asal adalah protein yang terdegradasi
yang meliputi protein primer (misal: protean) dan protein sekunder (misal:
proteosa, pepton dan peptida).
Fungsi protein meliputi banyak hal yaitu pertama struktur penting untuk
jaringan urat daging, tenunan pengikat, kolagen, rambut, bulu, kuku dan bagian
tanduk serta paruh. Kedua sebagai komponen protein darah, albumin dan globulin
yang dapat membantu mempertahankan sifat homeostatis dan mengatur tekanan
osmosis. Ketiga terlibat dalam proses pembekuan darah sebagai komponen
fibrinogen, tromboplastin. Keempat membawa oksigen ke sel dalam bentuk
sebagai hemoglobin. Kelima sebagai komponen lipoprotein yang berfungsi
mentransportasi vitamin yang larut dalam lemak dan metabolit lemak yang lain.
Keenam sebagai komponen enzim yang bertugas mempercepat reaksi kimia dalam
sistem metabolisme. Ketujuh sebagai nukleoprotein, glikoprotein dan vitellin.
Beberapa inhibitor penting dalam tanaman adalah protein. Anggotanya meliputi
protease (tripsin) dan amilase inhibitor, lektin (hemaglutinin), enzim, protein
sitoplasma tanaman.
2.4. Asam amino dan turunan asam amino
Asam-asam amino apabila bergabung akan membentuk protein dengan
cara ikatan peptida, yaitu suatu ikatan antara gugus amino (NH2) dari suatu asam
dengan gugus karboksil dari asam yang lain, dengan membebaskan satu molekul
air (H2O). Komposisi kimia secara umum dari asam amino dapat dilihat pada
Gambar 2.3.
24
COOH
H C R
NH2 Gambar 2.3. Komposisi kimia asam-amino Lambang R merupakan rantai samping yang spesifik pada setiap asam
amino. Asam amino biasanya diklasifikasikan oleh sifat pada rantai samping
dalam empat kelompok, yaitu: asisik, bassik, hidrofilik (polar) dan hidrofobik
(non polar). Kecuali glisin dimana R adalah H, asam amino terbentuk dalam dua
kemungkinan optikal isomer yang disebut D dan L. L asam amino
merepresentasikan sebagian besar asam amino yang dijumpai pada protein. D
asam amino dijumpai pada beberapa protein yang diproduksi oleh organisme laut
yang menghuni tempat eksotik seperti siput contong.
Protein disusun oleh 22 macam asam amino, tetapi dari ke 22 macam asam
amino tersebut yang berfungsi sebagai penyusun utama protein sebanyak 20
macam. Dari 20 macam asam amino tersebut ternyata ada sebagian yang dapat
disintesis dalam tubuh ternak, sedang sebagian lainnya tidak dapat disintesis
dalam tubuh ternak sehingga harus didapatkan dari pakan. Komposisi kimia dari
20 asam amino tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.4. berikut ini.
Asam amino yang harus ada atau harus didapatkan dari pakan disebut
asam amino esensial dalam pakan (dietary essential amino acid atau indespensible
amino acid). Asam amino yang termasuk dalam kelompok ini adalah metionin,
arginin, treonin, triptofan, histidin, isoleusin, leusin, lisin, valin dan fenilalanin.
Asam amino yang dapat disintesis dalam tubuh disebut asam amino non esensial
dalam pakan, tetapi apabila esensial untuk metabolisme maka disebut pula sebagai
asam amino esensial metabolik (metabolic essential amino acid atau dispensible
amino acid). Asam amino yang termasuk kelompok ini adalah : alanin, asam
aspartat, asam glutamat, glutamin, hidroksiprolin, glisin, prolin dan serin.
25
Gambar 2.4. Komposisi asam-asam amino
Disamping itu ada pengelompokan asam amino setengah esensial (semi
essential amino acid atau semi dispensible amino acid) karena asam amino ini
hanya dapat disintesis dalam tubuh dalam jumlah yang terbatas dari substrat
tertentu. Asam amino yang termasuk dalam kelompok ini adalah tirosin, sistin
26
dan hidroksilisin. Terdapat lebih dari 300 asam amino dalam tanaman, beberapa
diantaranya merupakan racun. Asam amino yang paling terkenal beracun adalah
mimosin yang strukturnya sama dengan tirosin. Asam amino beracun lainnya
natara lain triptofan, asam selenoamino, lathirogen, linatin, indospesin, kanavanin,
faktor anemia brassica, hipoglisin, dan amina biogenik.
2.5. Karbohidrat
Karbohidrat mempunyai komposisi kimia yang mengandung C, H dan O.
Semakin kompleks susunan komposisi kimia, maka akan semakin sulit dicerna.
Klasifikasi karbohidrat menurut urutan kompleksitas terdiri dari monosakarida,
disakarida, trisakarida dan polisakarida. Monosakarida atau gula sederhana yang
penting mencakup pentosa (C5H10O5) yaitu gula dengan 5 atom C dan heksosa
(C6H12O6) yaitu gula dengan 6 atom C. Pentosa terdapat di alam dalam jumlah
sedikit. Pentosa dapat dihasilkan melalui hidrolisis pentosan yang terdapat dalam
kayu, bonggol jagung, kulit dan jerami. Pentosa terdiri dari arabinosa, ribosa, dan
xilosa. Heksosa bersifat lebih umum dan lebih penting dalam pakan dibandingkan
dengan monosakarida lainnya. Heksosa terdiri dari fruktosa, galaktosa, manosa
dan glukosa. Fruktosa (levulosa) terdapat bebas dalam buah yang masak dan
dalam madu. Galaktosa berada dalam senyawa dengan glukosa membentuk
laktosa (gula susu). Glukosa (dekstrosa) terdapat dalam madu, dan bentuk inilah
yang terdapat dalam darah.
Disakarida dibentuk oleh kombinasi kimia dari dua molekul monosakarida
dengan pembebasan satu molekul air. Bentuk disakarida yang umum adalah
sukrosa, maltosa, laktosa dan selobiosa. Sukrosa merupakan gabungan dari
glukosa dan fruktosa dengan ikatan (1- 5) yang dikenal sebagai gula dalam kehidupan sehari-hari. Sukrosa umumnya terdapat dalam gula tebu, gula bit serta
gula mapel. Maltosa merupakan gabungan glukosa dan glukosa dengan ikatan (1 -4). Maltosa terbentuk dari proses hidrolisa pati. Laktosa (gula susu) terbentuk
dari gabungan galaktosa dan glukosa dengan ikatan (1 - 4). Selubiosa merupakan gabungan dari glukosa dan glukosa dengan ikatan (1 - 4). Selubiosa
27
adalah sakarida yang terbentuk dari selulosa sebagai hasil kerja enzim selulose
yang berasal dari mikroorganisme.
Trisakarida terdiri dari rafinosa dan melezitosa. Rafinosa terdiri dari
masing-masing satu molekul glukosa, galaktosa dan fruktosa. Dalam jumlah
tertentu terdapat dalam gula bit dan biji kapas. Melezitosa terdiri dari dua
molekul