Sunday, September 27, 2009

Kentang Kunci Alzheimer

Virus yang biasa menyerang kentang memiliki kesamaan yang luar biasa dengan virus pada protein utama yang menyebabkan penyakit Alzheimer (AD), dan beberapa peneliti AS telah menggunakan virus itu untuk mengembangkan antibodi yang dapat memperlambat atau mencegah munculnya AD, demikian laporan Journal of Biological Chemistry, terbitan 15 Agustus.

Para peneliti tersebut dari Case Western Reserve University, katanya, melaporkan bahwa mereka menggunakan konsep itu pada protein seperti amyloid yang ditemukan dalam virus kentang (PVY).

Amyloid adalah istilah umum bagi penggalan protein yang dihasilkan tubuh secara normal.

Mereka menyuntikkan PVY ke dalam tikus dan diikuti dengan pemberian dorongan setiap bulan selama empat bulan. Para peneliti tersebut mendapati bahwa tikus itu menghasilkan tingkat antibodi yang kuat yang dapat terikat pada protein beta amyloid pada sampel tisu dan cairan pada pasien Alzheimer.

Studi pada tikus telah menunjukkan bahwa vaksinasi dengan protein beta amyloid (yang dipercaya sebagai penyumbang utama AD) untuk menghasilkan antibodi dapat memperlambat perkembangan penyakit dan meningkatkan fungsi kognitif, barangkali dengan meningkatkan penghancuran amyloid plaque.

Sebagian uji coba awal pada manusia telah cukup menjanjikan, tapi harus dihentikan karena resiko terhadap autoimmune encephalitis.

Satu cara untuk membuat vaksinasi Alzheimer lebih aman ialah untuk menggunakan protein yang sangat erat pada, tapi bukan manusia, sebagai vaksin, yang sangat mirip dengan penggunaan virus cacar sapi untuk imunisasi cacar.

Tim peneliti tersebut menyatakan virus kentang adalah infeksi yang sangat umum yang tak menimbulkan resiko bagi manusia (banyak orang barangkali telah memakan kentang yang terinfeksi PVY).

Meskipun uji coba antibodi PVY akhirnya akan memastikan betapa bermanfaatnya semua itu, percobaan tersebut mungkin menjadi petunjuk yang menjanjikan untuk mengobati penyakit yang melemahkan tenaga itu.

Penggolongan Obat Tradisional

Obat tradisional adalah bahan atau ramuan bahan yang berupa bahan tumbuhan, bahan hewan, bahan mineral, sediaan sarian ( galenik) atau campuran dari bahan tersebut, yang secara turun-temurun telah digunakan untuk pengobatan berdasarkan pengalaman.

Obat bahan alam yang ada di Indonesia saat dapat dikategorikan menjadi 3, yaitu jamu, obat herbal terstandar, dan fitofarmaka.

1.Jamu (Empirical based herbalmedicine)


Logo Jamu

Jamu adalah obat tradisional yang disediakan secara tradisional, yang berisi seluruh bahan tanaman yang menjadi penyusun jamu tersebut, higienis (bebas cemaran) serta digunakan secara tradisional. Jamu telah digunakan secara turun-temurun selama berpuluh-puluh tahun bahkan mungkin ratusan tahun, Pada umumnya, jenis ini dibuat dengan mengacu pada resep peninggalan leluhur . Bentuk jamu tidak memerlukan pembuktian ilmiah sampai dengan klinis, tetapi cukup dengan bukti empiris turun temurun.

2. Obat Herbal Terstandar (Scientificbased herbal medicine)


Logo ObatHerbal terstandar

Adalah obat tradisional yang disajikan dari ekstrak atau penyarian bahan alam yang dapat berupa tanaman obat, binatang, maupun mineral. Untuk melaksanakan proses ini membutuhkan peralatan yang lebih kompleks dan berharga mahal, ditambah dengant enaga kerja yang mendukung dengan pengetahuan maupun ketrampilan pembuatan ekstrak. Selain proses produksi dengan teknologi maju, jenis ini telah ditunjang dengan pembuktian ilmiah berupa penelitian-penelitian pre-klinik (uji pada hewan) dengan mengikutis tandar kandungan bahan berkhasiat, standar pembuatan ekstrak tanaman obat, standar pembuatan obat tradisional yang higienis, dan uji toksisitas akutmaupun kronis.

3.Fitofarmaka (Clinical basedherbal medicine)


LogoFitofarmaka

Fitofarmaka adalah obat tradisional dari bahan alam yang dapat disetarakan dengan obat modern karena proses pembuatannya yang telah terstandar, ditunjang dengan bukti ilmiah sampai dengan uji klinik pada manusia dengan kriteria memenuhi syarati lmiah, protokol uji yang telah disetujui, pelaksana yang kompeten, memenuhi prinsip etika, tempat pelaksanaan uji memenuhi syarat. Dengan uji klinik akan lebih meyakinkan para profesi medis untuk menggunakan obat herbal di sarana pelayanan kesehatan. Masyarakat juga bisa didorong untuk menggunakan obat herbal karena manfaatnya jelas dengan pembuktian secara ilimiah.

Peranan Tanaman Obat Dalam Pengembangan Hutan Tanaman

Perkembangan Iptek (ilmu pengetahuan dan teknologi) di bidang budidaya tanaman obat dan pembangunan hutan tanaman telah memungkinkan untuk melakukan manipulasi terhadap faktor lingkungan sebagai menunjang kehidupan masyarakat setempat. Salah satu kelompok tanaman yang berasosiasi dengan ekosistem hutan (konservasi, lindung dan/atau produksi) adalah yang berkhasiat obat, kosmetik dan berbagai produk bahan makanan dan minuman sehat.

Rekayasa teknologi budidaya, alat, sosial-budaya, pasca panen dan industri untuk pengembangan berbagai jenis tanaman obat yang dilandasi Iptek dapat menunjang pembangunan sistem berusaha tani/berwana tani untuk percepatan pembangunan hutan tanaman. Karakteristik berbagai tanaman obat yang menunjang pertumbuhannya untuk menghasilkan produk berguna bagi masyarakat memberi peluang untuk dibangun dan dikembangkan bersama jenis-jenis tanaman dalam hutan tanaman didaerah tertentu. Bagaimanapun, hal ini tetap berlandas pada sosial budaya setempat yang mempengaruhi ekosistem pertanian, perkebunan dan kehutanan. Berbagai keuntungan yang dihasilkan dengan berperannya tanaman obat dalam hutan tanaman adalah : pendapatan, kesejahteraan, konservasi berbagai sumber daya, pendidikan non formal, keberlanjutan usaha dan penyerapan tenaga kerja serta keamanan sosial. Pemberdayaan aset (asset) hutan tanaman yang bijaksana dapat membantu program pembangunan hutan di berbagai daerah di Indonesia yang di dalamnya terkandung pula upaya menyehatkan sumberdaya alam nasional.

Tabel Tanaman obat yang berpotensi untuk sumber bahan obat modern di Indonesia

No

Species tanaman

Bagian yang digunakan

Indikasi khasiat

1

Benalu teh (Loranthus spp)

Tangkai daun

Anti kanker

2

Brotowali (Tinospora crispa L.)

Tangkai daun

Anti malaria, kencing manis

3

Bawang putih (Allium sativum L.)

Umbi

Anti jamur, penurun lemak darah

4

Ceguk/wudani (Quisqualis indica L.)

Biji

Obat cacing

5

Delima putih (Punica granatum L.)

Kulit buah

Anti kuman

6

Dringo (Acorus calamus L.)

Umbi

Obat penenag

7

Handeuleum/daun wungu (Grapthophyllum pictum Griff.)

Daun

Wasir atau ambeien

8

Ingu (Ruta graveolens L.)

Daun

Anti kuman, penurun panas

9

Jahe (Zingiber officinale Rosc.)

Rimpang

Penghilang nyeri, anti piretik, anti radang

10

Jeruk nipis (Citrus aurantifolia Swingk.)

Buah

Obat batuk

11

Jati belanda (Guazoma ulmifolia Lamk.)

Daun

Penurun kadar lemak darah

12

Jambu biji/klutuk (Psidium guajava L.)

Daun

Anti diare

13

Jambu mente (Anacardium occidentale L.)

Daun

Penghilang nyeri

14

Kunyit (Curcuma domestica Val.)

Rimpang

Radang hati, radang sendi, anti septik

15

Kejibeling (Strobilanthes crispus Bl.)

Daun

Obat batu ginjal, pelancar air seni

16

Katuk (Sauropus androgynus Merr.)

Daun

Pemacu produksi air susu ibu

17

Kumis kucing (Orthosiphon stamineus Benth.)

Daun

Pelancar air seni

18

Legundi (Vitex trifolia L.)

Daun

Anti kuman

19

Labu merah (Curcubita moschata Duch)

Biji

Obat cacing pita

20

Pepaya (Carica papaya L.)

Getah, daun, biji

Sumber enzim papain, anti malaria, kontrasepsi pria

21

Pegagan/kaki kuda (Centella asiatica Urban)

Daun

Pelancar air seni, anti kuman, anti tekanan darah tinggi

22

Pala (Myristica fragrans Houff.)

Buah

Penenang

23

Pare (Momordica charantia L.)

Buah, biji

Kencing manis, kontrasepsi pria

24

Saga telik (Abrus precatorius L.)

Daun

Sariawan usus

25

Sembung (Blumea balsamifera D.C.)

Daun

Penghilang nyeri, penurun panas

26

Sidowayah (Woodfordia floribunda Salisb.)

Daun

Anti kuman, pelancar air seni

27

Sambiloto (Andrographis paniculata Ness.)

Seluruh bagian

Anti kuman, obat kencing manis

28

Seledri (Alpium graveolens L.)

Seluruh bagian

Anti tekanan darah tinggi

29

Sirih (Piper betle L.)

Daun

Anti kuman

30

Temu lawak (Curcuma xanthorhiza Roxb.)

Rimpang

Obat radang hati kronis

31

Tempuyung (Sonchus arvensis L.)

Daun

Pelancar air seni, obat penghancur batu ginjal

Tabel Contoh tipe ekosistem hutan dataran rendah dan jenis tanaman obat :

Tipe ekosistem hutan

Jenis tanaman obat

Keterangan

1. Hutan hujan dataran rendah

Pasak bumi (Eurycoma longifolia), Akar kuning (Arcangelisia flava), Kamfer (Dryobalanops aromatica), Kepayang (Scaphium macropodum), Tabat barito (Ficus delteidea), Kemiri (Aleurites moluccana) Kedawung (Parkia roxburghii) dan Gaharu (Aqularia malaccensis)

<>

2. Hutan pantai

Bintangur (Calophyllum inophylum), Keben (Barringtonia asiatica), Waru (Hibiscus tilliaceus) dan Ketapang (Terminalia catappa)

Di pantai, tanah kering berbatu dan regosol; di Sumatera, Jawa, Bali, Sulawesi

3. Hutan payau (mangrove)

Api-api (Avicennia marina), Bogem (Sonneratia ovata) Nyirih agung (Xylocarpus granatum), Bako rayap (Rhizophora apiculata) dan Tumus (Bruguiera conjugata)

Di pantai dan tepian sungai; dipengaruhi pasang surut air laut; terutama di Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, Irian Jaya, Jawa

Hutan tanaman, yang berangkat dari pembangunan jenis hutan yang berdaya guna majemuk dan berlanjut pada pengembangan bertahap sebelum mencapai fungsinya sebagai kawasan hutan, turut mempengaruhi perkembangan ekosistem dalam hutan tanamandan pola pertanian masyarakat yang berkembang di sekitarnya. Determinasi pokok terhadap hasil ditentukan oleh keberhasilan pengembangan hutan tanaman menjadi sumber pendapatan, sarana perbaikan ekosistem dan konservasi alam.

Kawasan hutan tanaman memiliki potensi besar untuk tempat membudidayakan dan mengembangkan berbagai jenis tanaman obat dalam kondisi sinergik. Tanaman obat dengan tegakan hutan tanaman dapat mempercepat proses pembentukan tipe ekosistem yang kondusif bagi pengembangan hutan produktif dalam mencapai sasaran hutan yang mendekati hutan alam.

Perkembangan teknologi budidaya, proses panen dan pasca panen tanaman obat telah memungkinkan peningkatan produktivitas dan daya guna tanaman obat. Daya guna yang utama adalah bahan baku obat tradisional, modern dan produk diversifikasi yang lain yang bernilai ekonomi tinggi. Peluang yang terbuka untuk membangun industri rumah tangga, industri kecil atau menengah akan ditentukan oleh besarnya usaha tanaman obat dalam satu masyarakat sekitar hutan tanaman dan sarana prasarana transportasi, pasar dan lembaga kemasyarakatan yang aktif.

Keuntungan majemuk yang dihasilkan oleh pengembangan tanaman obat dalam pengembangan hutan tanaman meliputi : (1) keberhasilan pengelolaan hutan tanaman melalui penyediaan sumber pendapatan yang berkelanjutan; (2) penyediaan lapangan kerja bagi masyarakat yang bekerja pada bidang pertanian, industri rumah tangga/kecil atau menengah, perdagangan; (3) peningkatan pendapatan dan kesejahteraan; (4) peningkatan pendapatan asli daerah; dan (5) pengembangan usaha regional.

Bantuan kepada petani dari berbagai sumber atau mitra usaha memerlukan sistem yang jelas dan berpedoman pada prinsip saling menguntungkan dan ditata secara profesional. Berbagai bantuan dalam kemitraan yang sangat esensial sifatnya adalah : pendampingan teknologi oleh peneliti dan penyuluh spesialis, pengadaan dan pengorganisasian modal usaha (kredit), koperasi desa untuk pengadaan sarana produksi dan penampngan hasil, serta tenaga perindustrian setempat. Status kemitraan yang diharapkan adalah atas dasar 'bapak angkat-anak angkat'.

Peranan tanaman obat dalam pengembangan hutan tanaman perlu diwujudkan dalam suatu program terpadu antar sumber pengambil kebijakan, teknologi, permodalan dan petani setempat.

Sumber: Departemen Kehutanan Republik Indonesia.

Tuesday, September 22, 2009


Berbagai jenis bakteri saat ini semakin cerdik menghancurkan kerja antibiotik. Selain itu, bakteri juga mampu menghancurkan mekanisme pertahanan yang seharusnya dipakai antibiotik untuk melawan infeksi. Akibatnya makin banyak bakteri yang meningkat kekebalannya.

Para peneliti dari Universitas New York mengatakan beberapa bakteri patogen bisa menghasilkan semacam nitric oxide yang memproduksi enzim yang membuatnya jadi resisten terhadap antibiotik. Selanjutnya, bakteri yang kebal itu dengan cepat berkembang biak dan menghasilkan koloni baru dan makin sulit dilumpuhkan.

Karena itu para ahli berusaha membuat obat-obatan yang mampu menghambat produksi enzim tersebut agar antibiotik dapat semakin kuat, bahkan bakteri super seperti methicillin-resistant Straphylococcus aureus atau MRSA pun bisa dihancurkan.

"Membuat obat baru untuk melawan bakteri yang resisten seperti MRSA adalah sebuah tantangan, yang dikaitkan dengan biaya besar dan isu keamanan kesehatan," kata Evgeny Nudler dari Langone Medical Center, AS.

Bakteri yang resisten pada antibiotik, seperti MRSA telah menjadi masalah utama kesehatan dunia, dan telah membunuh sedikitnya 19.000 orang di Amerika Serikat setiap tahunnya.

Dalam riset yang dilakukan oleh Nudler diketahui bahwa kebanyakan antibiotik membunuh bakteri dengan memproduksi partikel berbahaya yang dikenal sebagai spesies reaktif oksigen atau oxidatif stres.

"Antibiotik membuat bakteri memproduksi lebih banyak jenis reaktif oksigen. Hal itu akan merusak DNA dan membuat bakteri tak bisa bertahan, bahkan mati. Nitric oxide dikeluarkan bakteri untuk melindunginya dari oxidatif stres," kata Nudler yang hasil risetnya dipublikasikan dalam jurnal Science.

Karena itu, menurut Nudler komponen sintetis nitric oxide inhibitor yang biasanya ada pada obat anti peradangan bisa dipakai untuk mengurangi produksi nitric oxide yang dihasilkan bakteri, dengan demikian kekuatan bakteri untuk melawan antibiotik pun berkurang. Ini artinya, para ilmuwan tak perlu mencari antibiotik baru.

Skripsi M. Laily Qadry Sukmana (Identifikasi Senyawa Bioaktif dan Uji Toksisitas Biji Sirsak (Annona muricata L.) Terhadap Larva Aedes aegypti L.

COVER
BAB I
BAB II
BAB III
BAB IV
BAB V

Harap melampirkan nama dan keterangan dari penulis.

Monday, September 21, 2009

Praktikum Kimia Organik I

Air, si Cantik Yang Tersia-sia

Baru-baru ini Indonesia mengalami rentetan bencana yang berkaitan dengan air, mulai dari banjir hingga yang terakhir adalah kekeringan. Sebenarnya istilah bencana kekeringan tidak tepat juga karena kenyataannya negara kepulauan kita dikelilingi oleh air, namun tepat adanya jika kita menyebut krisis air bersih. tentu saja terjadi krisis air terutama di pulau Jawa yang berpenduduk padat dan memiliki lokasi industri demikian banyak oleh karena masih sedikit kepedulian kita terhadap zat yang cantik dan vital tersebut. Bahkan lahan tempat sumber-sumber airpun dijarah atas nama pembangunan sehingga pembangunan berwawasan lingkungan hanya tinggal menjadi istilah yang hebat namun hampa.

Bukan Sembarang Cairan

Kita yang awam mengenal air sebagai kebutuhan paling pokok, bahkan tampaknya lebih pokok daripada kebutuhan primer apapun. siapapun tak akan dapat bertahan tanpa air. sehari-hari kita berinteraksi dengan air namun alangkah miskinnya pengetahuan kita tentang air membuat kita kurang menghargainya lebih dari sekedar barang yang cair dan penting. Tak kenal maka tak sayang, maka mari kita berkenalan sedikit lebih intim dengan "water, the beautiful thing" agar semakin tumbuh kecintaan kita terhadapnya sehingga kita bisa lebih menghargainya.

Melihat air yang jernih bagaikan melihat permata berlian yang berkilauan. Sesungguhnya air yang cair itu adalah kumpulan trilyunan molekul H2O. Dalam dunia kimia dikenal H sebagai atom hidrogen dan O sebagai atom oksigen. Jadi H2O adalah satu molekul air yang mengandung satu atom oksigen dan 2 atom hidrogen. Padahal kita tahu bahwa pada tekanan atmosfer, oksigen dan hidrogen berwujud gas tapi ketika mereka bersatu saling mengikat janji bisa berubah wujudnya menjadi cair. Berkat kecerdasan kimiawan masa lalu kita dapat melakukan perhitungan begini, dalam 18 gram atau kurang lebih 18 mililiter air terkandung 6,022 x 1023 molekul H2O. Jadi, jika satu milyar adalah 10 maka bilangan tadi bermakna 602,2 ribu milyar milyar dan bilangan tersebut dikenal sebagai konstanta Avogadro. Itu baru 18 mililiter air, bayangkan jika kita meneguk segelas air atau mandi atau bahkan mengisi kolam renang, berapa banyak jumlah molekul air yang telah kita gunakan atau bahkan kita buang !!

Molekul Air yang cantik dan Istimewa

Jika kita melihat bentuk molekul air, maka semakin terbukalah rahasia mengapa zat ini demikian istimewa. Sesungguhnya jika gas oksigen dan gas hidrogen bertemu untuk membentuk molekul air, reaksi yang terjadi sangatlah berbahaya karena bisa timbul panas yang tinggi bahkan ledakan karena oksigen adalah gas yang dibutuhkan untuk pembakaran dan hidrogen adalah gas yang mudah terbakar. Tapi untunglah Tuhan telah menyediakan air semenjak penciptaan sehingga kita tidak perlu membuat air dengan ledakan. Kurang lebih dibebaskan energi berupa panas sebesar 242 kilo Joule untuk membuat air sebanyak 18 gram dari 22,4 liter atau 2 gram gas hidrogen dan .11,2 liter atau 16 gram gas oksigen pada suhu 0 derajat Celcius dan tekanan satu atmosfer. Mari kita lihat bentuk molekul air yang berhasil diamati dengan berbagai percobaan dan perhitungan yang rumit.


Bentuk molekul air tersebut dan terutama sifat elektroniknya menjadikan air memiliki sifat fisika dan kimia yang fantastis. Apakah sifat elektronik itu ? Dalam pemahaman kimia dan fisika, semua sifat-sifat atom dan molekul ditentukan oleh perangai dan keadaan elektron yang mengelilingi inti atom. Ternyata alam mengajarkan kita lebih banyak lagi tentang berbagi dan bekerja sama. Ikatan yang terjadi antara dua atom hidrogen dan satu atom oksigen menjadi satu molekul air disebut ikatan kovalen. Yaitu ikatan antar atom yang terjadi karena setiap atom menyumbangkan elektron yang dimiliki untuk saling berpasangan dan digunakan bersama membentuk satu ikatan. Namun, karena oksigen memiliki kelebihan pasangan elektron, maka elektron yang tidak membentuk ikatan tersebut dikatakan sebagai "pasangan elektron bebas". Adanya elektron bebas yang bersifat sangat negatif menjauhkan kedudukannya dari dua atom hidrogen sehingga ikatan H2O membengkok sebesar 107.5 derajat. Sedangkan keadaan alamiah atom oksigen yang bersifat negatif dan atom hidrogen yang bersifat positif menimbulkan pengkutuban atau perbedaan muatan. Kedua keadaan itulah yang menjadikan molekul air bersifat polar, artinya molekul air memiliki perbedaan muatan yakni negatif pada sisi pasangan elektron bebas dan positif pada sisi atom hidrogen. Kepolaran air bisa berarti segalanya dan amatlah besar faedahnya. Kepolaranlah yang menjadikan air dapat menghantarkan arus listrik. Berkat sifat air yang polar, dia bisa melarutkan berbagai macam zat lain, misalnya darah, protein, vitamin, garam dan lain-lain. Kenyataannya, air merupakan pelarut universal yang paling ramah terhadap lingkungan. Demikian sebaliknya, air terpisah dari minyak dan lemak karena adanya perbedaan kepolaran. Coba bayangkan jika air dan minyak dapat bercampur, betapa susahnya membersihkan tumpahan minyak di laut lepas !!. Walaupun demikian, sering kali sifat air sebagai pelarut universal malah merugikan dirinya sendiri karena dia mudah sekali tercemari oleh beraneka ragam materi kimia maupun biologi sehingga sulit untuk membersihkannya lagi, apalagi ditambah dengan ketidakkepedulian kita untuk menjaga kemurniannya.

Adanya perbedaan muatan menjadikan ikatan antar molekul air sendiri cukup kuat sehingga pada suhu ruangan dia berbentuk cair, dibandingkan dengan bensin yang segera menguap. Aksi tarik menarik antara atom hidrogen di satu molekul air dengan pasangan elektron bebas pada molekul air yang lain disebut ikatan hidrogen dan oleh sebab itu diperlukan suhu 100o Celcius untuk mengubah keadaan cair menjadi uap. Air dikatakan memiliki nilai kalor spesifik yang tinggi, artinya diperlukan energi yang cukup besar untuk menjadikannya mendidih sebaliknya air dapat melepaskan panas perlahan-lahan ke lingkungan. Berkat sifat tersebut iklim di bumi tetap stabil demikian juga tubuh kita memiliki suhu yang konstan karena kurang lebih 70% permukaan bumi dan 60% tubuh mahluk hidup terdiri dari air.


Begitu banyak keistimewaan air sehingga manfaatnya pun demikian luas mencakup berbagai aspek seperti kimia, fisika, biologi hingga agama, budaya, seni, bahkan ekonomi dan politik. Jika penelitian terakhir menunjukkan banyak situ-situ di sekitar Jakarta mulai menghilang itu berarti telah terjadi kesalahan dalam pengelolaan lingkungan. Bukan tidak mungkin suatu saat nanti Jakarta akan benar-benar kehabisan mata air dan harus memproduksi air bersih dengan teknologi yang lebih mahal dan lebih rumit akibat kelalaian kita bersama. Sungguh, air yang cantik dan sangat penting dalam kehidupan kita itu memang materi yang paling melimpah di bumi. Air diciptakan dan dicurahkan bukan berarti untuk disia-siakan, maka sekarang saatnya untuk kita lebih menghargai air sebagai ciptaan Tuhan yang paling indah.

Kimia Hijau, ”new but old stuff” yang sedang trendi

Kimia hijau atau green chemistry adalah sebuah paradigma baru yang menggiatkan rancangan proses dan produk yang bisa memperkecil bahkan menghilangkan penggunaan maupun pembentukan bahan kimia beracun dan berbahaya. Sedikit berbeda dengan cakupan bahasan kimia lingkungan yang mengurusi aspek-aspek kimia dalam lingkungan, maka kimia hijau lebih mengarahkan pandangannya pada persoalan mencari metode proses kimia yang lebih ramah lingkungan, mengurangi, dan mencegah polusi serta sumber polusinya.

Bisa dikatakan kimia hijau adalah pengetahuan basi karena hanyalah hasil kolaborasi dari beragam disiplin ilmu kimia yang telah mapan sebelumnya. Tapi yang menjadikan dia bersinar di lingkup disiplin kimia adalah konsepnya. Paradigma kimia hijau ini telah mengundang dan menuntun para ilmuwan untuk mengembangkan inovasi proses kimia yang menggeser, menambah/mengurangi atau memperbaharui proses kimia tradisional-konvensional menjadi lebih ramah terhadap lingkungan maupun manusia tanpa meninggalkan prinsip-prinsip optimasi proses produksi. Berikut ini akan dipaparkan sedikit konsep-prinsip kimia hijau.

Tahun 2005, Ryoji Noyori mengajukan tiga aspek pengembangan kimia hijau, yaitu karbon dioksida superkritis sebagai pelarut hijau, hidrogen peroksida sebagai agen oksidasi hijau, dan penggunaan hidrogen dalam sintesis senyawa asimetris. Aspek-aspek tersebut menjadi jauh lebih beragam seiring dengan berkembang pesatnya gairah ilmuwan bergiat di bidang kimia hijau. Proses kimia dalam reaktor ukuran mikro, proses kimia yang melibatkan cecair ionik (ionic liquids) maupun reaksi kimia dalam pelarut multi fasa adalah sedikit contoh tambahan aspek.

Paul Anastas dan John C. Warner kemudian mengembangkan 12 prinsip demi mendefinikan kimia hijau.

1. Mencegah terbentuknya sampah sisa proses kimia dengan cara merancang sintesa kimia yang mencegah terbentuknya sampah atau polutan.

2. Merancang bahan kimia dan produk turunannya yang aman yang menghasilkan produk kimia yang efektif tapi tanpa atau rendah efek racunnya.

3. Merancang sintesa kimia yang jauh berkurang efek bahayanya, berarti merancang proses dengan menggunakan dan menghasilkan senyawa yang memiliki sedikit atau tanpa efek beracun terhadap manusia dan lingkungan

4. Memanfaatkan asupan proses kimia dari material terbaharukan. Bahan baku dari produk agrikultur atau aquakultur bisa dikatakan sebagai bahan baku terbaharukan, sedangkan hasil pertambangan dikatakan sebagai bahan tak dapat diperbaharui.

5. Menggunakan katalis. Reaksi yang memanfaatkan katalis memiliki keunggulan karena hanya menggunakan sedikit material katalis untuk mempercepat dan menaikkan produktifitas dan proses daur reaksi.

6. Menghindari proses derivatisasi tehadap senyawa kimia. Artinya menghindari tahapan pembentukan senyawa antara atau derivat ketika melakukan reaksi, karena agen derivat tersebut menambah hasil samping atau hanya terbuang percuma sebagai sampah.

7. Memaksimalkan ekonomi atom dengan jalan merancang proses sehingga hasil akhir mengandung perbandingan maksimum terhadap asupan awal proses sehingga tidak menghasilkan sampah atom.

8. Penggunaan pelarut dan kondisi reaksi yang lebih aman dengan cara mencoba menghindari penggunaan pelarut, agen pemisah, atau bahan kimia pembantu lainnya. Pelarut digunakan seminimal mungkin dan tidak menimbulkan masalah pencemaran atau kerusakan terhadap lingkungan dan atmosfer. Air adalah contoh pelarut segala (universal solvent) yang ramah lingkungan.

9. Meningkatkan efisiensi energi yaitu melakukan reaksi pada kondisi mendekati atau sama dengan kondisi alamiah, misalnya suhu ruang dan tekanan atmosfer.

10. Merancang bahan kimia dan produknya yang dapat terdegradasi setelah digunakan menjadi material tidak berbahaya atau tidak terakumulasi setelah digunakan.

11. Analisis pada waktu bersamaan dengan proses produksi untuk mencegah polusi. Dalam sebuah proses, dimasukkan tahapan pengawasan dan pengendalian bersamaan dengan dan sepanjang proses sintesis untuk mengurangi pembentukan produk samping.

12. Memperkecil potensi kecelakaan yaitu merancang bahan kimia dan wujud fisiknya yang dapat meminimalkan potensi kecelakaan kimia misalnya ledakan, kebakaran, atau pelepasan racun ke lingkungan.

Jelliarko Palgunadi
penggiat kimia hijau dan cecair ionik

Reaksi kimia organik dalam air, beberapa contoh reaksi kimia hijau

Beberapa waktu lalu sudah disinggung tentang 12 prinsip kimia hijau (green chemistry). Salah satu prinsipnya adalah memilih media reaksi yang tidak berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungan (prinsip nomor 8). Air (H2O) dikenal sebagai pelarut universal dan dipertimbangkan sebagai kandidat utama medium reaksi dalam wacana kimia hijau. TAPI perlu diingat bahwa reaksi kimia dalam air dianggap hijau (green) jika dan hanya jika jalannya reaksi, proses daur ulang, dan pembuangan pelarut tidak memerlukan kerja tambahan yang rumit, tidak mengkonsumsi energi berlebihan atau tidak menimbulkan pencemaran.

Mari kita lihat beberapa contoh reaksi kimia organik di dalam medium air.

Mengapa air? Tak disangkal dia adalah salah satu senyawa paling esensial, mudah ditemukan, tidak beracun, tidak terbakar, dan ramah lingkungan. Bahkan di bumi ini, hampir seluruh proses pembentukan ikatan untuk penciptaan material biologi terjadi dalam medium air (misalnya sintesa rantai helix penyusun genetika dan reaksi kimiawi enzim).

Reaksi kimia organik dimasa lampau dianggap hanya cocok dilakukan dalam pelarut organik karena masalah kepolaran yang mempengaruhi proses pencampuran reaktan (miscibility). Padahal, diluar kenyataan tersebut, air (maupun campuran air dengan pelarut lain) seringkali dapat berperan dalam meningkatkan kecepatan reaksi dan selektifitas. Hal demikian bisa terjadi karena dampak dari sifat hidrofobik senyawa organik yang dipaksa oleh lingkungan air (hidrofilik) untuk berada dalam keadaan transisi menuju senyawa produk.

Pada kesempatan ini akan dijabarkan secara ringkas reaksi pembentukan ikatan C-C maupun C-N dan reaksi transfer gugus fungsional. Pembentukan ikatan C-C atau C-N misalnya adisi nukleofil dan katalisis menggunakan logam transisi. Sedangkan transfer (pemindahan) gugus fungsional misalnya reaksi reduksi dan etherifikasi.

Pembentukan ikatan C-C dan C-N dalam air

Adisi nukleofilik

Sintesis metil trans-4-methoksisinnamat via reaksi Wittig-Horner

Sintesis metil trans-4-methoksisinnamat via reaksi Wittig-Horner

Pada contoh di atas (klik gambar untuk memperbesar), ester phosphonat sebagai sumber karbanion bereaksi dengan senyawa aromatik aldehid dalam pelarut air. Reaksi satu tahap ini dikatalisis oleh potassium karbonat (katalis alkali murah meriah dan ramah lingkungan) menghasilkan metil trans-4-methoksisinnamat, sebuah senyawa turunan untuk tabir surya (sunscreens). Produk yang diperoleh bisa dimurnikan menggunakan metanol atau campuran air/etanol.

Multi-langkah kondensasi reaksi dalam air menggunakan etanol sebagai ko-pelarut menghasilkan anti-oksidan diludine

Multi-langkah kondensasi reaksi dalam air menggunakan etanol sebagai ko-pelarut menghasilkan anti-oksidan diludine

Reaksi di atas merupakan sintesis senyawa anti-oksidan diludine yang berlangsung melalui mekanisme kondensasi multi-langkah di dalam air. Etil asetoasetat, ammonia, dan formaldehid direaksikan dalam bejana yang dilengkapi sistem pendingin (reflux) menghasilkan diludine yang dapat dimurnikan secara rekristalisasi dalam etanol.

Katalisis logam transisi

Sintesis 4-fenilfenol, senyawa penting obat tanpa steroid anti-inflamasi (NSAIDs)

Sintesis 4-fenilfenol, senyawa penting obat tanpa steroid anti-inflamasi (NSAIDs)

Ternyata banyak reaksi kopling menggunakan katalis logam transisi yang bisa dilakukan dalam medium air. Salah satu contohya adalah reaksi organik dikatalisis logam palladium(0) (Palladium(0) disini berarti bilangan oksidasinya nol). Sebuah jenis reaksi yang dikenal dengan sebutan reaksi kopling Zusuki menggabungkan aril atau vinil halida dengan asam borat atau ester borat dalam keadaan basa dan dikatalisis oleh Pd(0).

4-Fenifenol, sebuah komponen penting obat anti-inflamasi yang tak mengandung steroid (NSAID) disintesis via reaksi kros-kopling Zusuki. Reaksi tersebut hanya menggunakan air sebagai pelarut dan dikatalisis oleh palladium yang diemban karbon. Produk dan air disaring dari katalis dan direkristalisasi dalam pelarut metanol/air untuk pemurniannya.

Transfer gugus fungsional

Reduksi

Salah satu contoh reaksi reduksi yang berguna untuk mentransfer gugus fungsional digambarkan di bawah ini.

Sintesis 2-etoksi-4-(hidroksimetil) fenol sebagai senyawa antara (intermediate) bahan tambahan sampo dan pewangi

Sintesis 2-etoksi-4-(hidroksimetil) fenol sebagai senyawa antara (intermediate) bahan tambahan sampo dan pewangi

Reduksi etil vanilin (4-hidroksi-3-etoksibenzaldehid) menggunakan NaBH4 dalam 1 molar larutan NaOH menghasilkan senyawa vanillil alkohol. Etil vanillil alkohol ini dapat diubah menjadi metil diantilis (3-etoksi-4-hidroksibenzil metil ether) yang merupakan bahan baku tambahan (aditif) sampo maupun pewangi.

Etherifikasi

Etherifikasi adalah contoh reaksi yang bisa dilakukan dalam pelarut air. Gambar di bawah ini menyatakan sintesis benzil butil ether menurut cara Williamson.

Sintesis ether menurut Williamson dalam larutan basa

Sintesis ether menurut Williamson dalam larutan basa

Sintesis senyawa ether benzil butil ether menurut Williamson bisa dilakukan dengan hasil cukup tinggi dalam larutan basa NaOH dan dikatalisis oleh garam tetrabutilammonium. Garam ammonium tersebut berfungsi sebagai katalis antarmuka fasa organik dan air.

Reaksi-reaksi di atas hanyalah sedikit contoh dari banyak kemungkinan sintesis organik yang bisa dilakukan dalam pelarut air. Penting untuk diingat bahwa salah satu hakikat kimia hijau adalah meminimalkan sampah sisa reaksi sehingga tidak mencemari lingkungan. Idealnya, dalam tahap sintesis dan pemurnian produk, air sebagai pelarut dapat didaur ulang atau dibuang ke lingkungan dalam keadaan bebas zat sisa reaksi.

Pustaka utama

A.P. Dicks, Green Chem. Lett. Rev. 2 (2009) 9 – 21

Jelliarko Palgunadi
Penggiat kimia hijau dan cecair ionik

6 Faktor Yang Mempengaruhi Kesehatan

Ada 6 Faktor utama yang mempengaruhi kesehatan, dan semua faktor ini mau tidak mau memiliki keterkaitan yang sangat erat dan tidak bisa dipisah-pisahkan.



Semuanya memimilki nilai yang urgen. keenam faktor utama tersebut yaitu:
1. Air
2. Udara
3. Makanan dan Minuman
4. Tidur
5. Olahraga
6. Emosi

Semuanya itu harus bersih, sehat, secukupnya, dan stabil.

Sebuah statistik dari WHO yang menggambarkan bahwa di dunia hanya 15% orang yang benar-benar sakit dan harus dirawat di rumah sakit, 15% lagi adalah orang yang benar-benar sehat, dan 60% selebihnya adalah orang yang sehat tetapi gampang terserang penyakit, yaitu contohnya seperti saya dan anda yang mudah terkena flu, masuk angin, pusing dan lain sebagainya.