Fenilalanina (bahasa Inggris: Phenylalanine, Phe, F) adalah suatu asam amino

penting dan banyak terdapat pada makanan, yang bersama-sama dengan asam

amino tirosina dan triptofan merupakan kelompok asam amino aromatik yang

memiliki cincin benzena. Fenilalanina bersama-sama dengan taurin dan triptofan

merupakan senyawa yang berfungsi sebagai penghantar atau penyampai pesan

pada sistem saraf otak. Dalam keadaan normal, tubuh akan mengubah fenilalanina

menjadi tirosina. Menurut catatan sejarah yang ada, fenilalanin pertama kali

ditemukan oleh ilmuan biokimia asal Jerman, J.Heinrich Matthaei dan ilmuan

biokimia asal Amerika, Marshall Nirenberg pada tahun 1961. Pada saat itu

fenilalanin dikenal sebagai suatu senyawa aktif yang mempengaruhi kerja system

saraf (neuron). Kemudian setelah diteliti fenilalanine dapat dikategorikan sebagai

suatu asam amino karena mempunyai strustur bangun utama yang sama dengan

asam amino lainnya. Kemudia fenilalanin dikategorikan sebagai asam amino

esensial karena tidak mampu diproduksi oleh tubuh makhluk hidup (mamalia).

Struktur kimia fenilalanin dapat dilihat pada gambar di samping.

Fenilalanine (biasanya disingkat dengan Phe atau F) mempunyai gugus karbonil

berupa asam karboksilat dan gugus amin seperti asam-asam amino pada

umumnya. Ciri khas fenilalanin dibandingkan dengan asam-asam amino lainnya

yaitu fenilalanin mempunyai rantai R pengganti C- yang merupakan gugus benzil

(mengandung gugus aromatik) yang mirip dengan Tirosin dan Tryptopan. Nama

IUPAC dari fenilalanin sendiri yaitu asam -aminobenzenpropanoat(S) dengan

rumus molekul C9H11NO2 (Martohartono, 1976)

Gambar : struktur fenialanin

Fenilalanin, dapat diubah menjadi asetil KoA melalui asetoasetil KoA.

Fenilalanin berbeda dengan triptofan hanya pada kandungan gugs OH.

Penempelan gugus pada fenilalanin membentuk triptofan yang dikatalisis oleh

fenilalanin 4-mono-oksigenase (fenilalanin hidroksilase sebuah enzim oksigenase

fungsi campuran) yang dibantu oleh koenzim NADPH dan oksigen. Pembukaan

cincin benzena yang ada pada fenilalanin atau trip tofan dilakukan bersama-sama

oleh enzim transainase dan dioksigenase yang dapat dilihat pada urutan reksi ini.

( Lehninger,1987)

Pada jalur pemecahan fenilalanin atau triptofan dijumpai enzim yang

bernama oksigenase yaitu fenilalanin 4-monooksigenase, 4-OH fenilpiruvat

dioksigenase dan homogentisat 1,2-dioksigenase.  Enzim 4-monooksigenase

adalah salah satu contoh dari yang mempunyai fungsi campuran yaitu

menempelkan 1 atom oksigen yang berasal dari O2 pada cincin benzena

(fenilalanin) dan mengkaitkan atom oksigen lainnya pada hidrogen sehingga

terbentuklah air. Hidrogen yang mereduksi secara tidak langsung berasal dari

NADPH melalui dihidrobioproteri ( Lehninger,1987)

NADPH + H+ + dihidrobioproterin à NADP+ + tetrahidrobioproterin

L-Fenilalanin + tetrahidrobioproterin à dihidroproterin + L-tirosin

Tirosin adalah asam amino esensial, yang juga merupakan asam amino

aromatik yang berasal dari hidroksilasi fenilalanin. Tirosin bersifat hidrofobik.

Namun lebih larut dalam air dibandingkan fenilalanin. Hidroksil fenol tirosin

lebih bersifat asam dibandingkan hidroksil alipatik serin maupun treonin dengan

pKa sekitar 9,8 dalam polipeptida. Sebagai kelompok ionisasi lainnya, pKa

tergantung dari lingkungan treonin. Tirosin yang terdapat di permukaan protein

secara umum mempunyai pKa yang lebih rendah dibandingkan dengan yang di

dalam protein. Tirosin menyerap radiasi ultraviolet dan berperan dalam absorbansi

spectrum protein. Kehilangan tirosin hanya 1/5 dari triptofan pada 280 nm,

sehingga sangat berperan terhadap absorbansi UV (Komariah, 2009).

Menurut Komariah ( 2009),terdapat fakta bahwa radikal bebas dapat

terbentuk pada protein dan tirosin merupakan asam amino yang sering dilaporkan

sebagai tempat pembentukan radikal bebas. Banyak enzim yang menggunakan

radikal tirosil (hasil dari oksidasi satu elektron tirosin) untuk mekanisme katalitik.

Namun di sisi lain, radikal tirosil dapat berbahaya bila tidak terkontrol, contohnya

ketka peroksida bereaksi dengan protein heme. Ketika satu elektron dilepas dari

tirosin, radikal kation dibentuk, dimana pada pH fisiologis akan segera

menghasilkan oksigen proton. Tirosin merupakan hasil katabolisme dari

fenilalanin karena itu merupakan asam amino esensial. Tirosin dapat menjadi

non esensial jika terjadi hambatan dalam perubahan fenilalanin. Proses ini

melibatkan berbagai hal yaitu produksi asam organkc, kebutuhan terhadap

kofaktor dan gangguan metabolisme bawaan pada beberapa prosesnya.

Tetrahidrobiopterin merupakan kofaktor yang diubah menjadi dihidrobiopterin

dan proses ini diimbangi dengan NADPH melalui dihidrobiopterin reduktase.

Tetrahidrobiopterin juga merupakan kofaktor hidroksilasi tirosin menjadi L-Dopa

dalam sintesis katekolamin (contohnya norefineprin dan epinefrin) atau memberi

pigmen pada beberapa sel.

Peran Tirosin di dalam Tubuh

Tirosin terutama digunakan untuk mengobati depresi karena tirosin merupakan

prekursor neurotransmitter yang berperan dalam menghantarkan impuls saraf dan

penting untuk mencegah depresi. Di sisi lain, penelitian menunjukkan wanita

sehat yang mengalami pengurangan tirosin menunjukkan penurunan mood

Penelitian lain pada laki-laki yang sehat menunjukkan hasil yang sama. Tirosin

juga dapat meningkatkan ketahanan manusia terhadap anxietas dan stress akibat

kelelahan. Hal ini dibuktikan dengan pemberian tirosin tambahanmenghasilkan

peningkatan performan pada subjek penelitian (Avraham et al,2001). Bersama

dengan triptofan, tirosin digunakan untuk mengobati kecanduan kokain (Tutton et

al, 1993).

Menurut Komariah ( 2009),ada beberapa gangguan terjadi jika tirosin

dalam tubuh berkurang yaitu seperti :

1. Phenylketonuria (PKU)

PKU adalah suatu kondisi pada seseorang yang disebabkan oleh kelainan genetik

dan ditandai retardasi (kemunduran) mental. PKU karena adanya gangguan

metabolisme phenylalanin (biasanya terdapat pada daging). Secara normal

phenylalanin digunakan untuk sintesis protein, sedangkan kelebihannya diubah

oleh hati menjadi tirosin atau penilpiruvat. Pada bayi penderita PKU yang baru

lahir dijumpai kekurangan (tidak memiliki) enzim untuk mengubah phenylalanin

menjadi tirosin, walaupun masih mampu mengubah menjadi phenylpiruvat.

Sebagai akibatnya akan terjadi akumulasi phenylalanin dan phenylpiruvat yang

dapat menyebabkan malformasi struktur otak sehingga terjadi retardasi mental.

Gejala penderita PKU yang tampak antara lain: hiperaktifitas, distracbility, dan

kelainan perilaku karena mental retardasi. Tirosin juga akan diubah menjadi

melatonin sehingga kulit kelihatan agak pucat (light), rambutnya pirang, karena

melatonin bertanggung jawab terhadap pigmentasi. Kelainan (kekurangan) satu

enzim saja dapat menyebabkan perubahan perilaku dan abnormalitas fisik. PKU

terutama terjadi pada orang kulit putih (Amerika). PKU dapat diketahui dari kadar

fenilalanin dan fenilpiruvat dari serum atau urine. (Sumber: Kalat, J.W., 1984: 6-

8).

2. Tirosinemia adalah gangguan yang diturunkan pada metabolisme asam

amino, yang disebabkan oleh gangguan enzim-enzim katabolik tirosin

sehingga terjadi peningkatan tirosin dalam darah. Tirosinema ini terbagi

atas beberapa bagian yaitu :

a. Tirosinemia tipe Ia adalah gangguan autosom resesif yang disebabkan oleh

defek fumarilasetoasetat hidrolase (FAH) hepatic dengan produksi

metabolit abnormal suksinilaseton yang terbentuk dari akumulasi

fumarilasetoasetat. Bentuk heterozigot kelainan ini adalah asimtomatis dan

mempunyai kadar tirosin yag relatif normal. Angka kejadiannya sekitar

1:100.000-120.000 di seluruh dunia. Jumlah besar kasus ini terjadi di

daerah Saguenay-Lac St-Jean di Quebec, kanada dan eropa utara.,

terutama Skandinavia dan finlandia. FAH diekspresikan dalam sel vilus

amnion dan khorion sehingga dapat dilakukan diagnosis prenatal.

b. Tirosinemia tipe Ib, merupakan keadaan yang jarang ditemui, yang

disebabkan oleh defisiensi maleylasetoasetat isomerase. Gagal hepar,

penyakit tubular ginjal dan retardasi psikomotor progresif terjadi sebelum

kematian pada tahun pertama kehidupan.

c. Tirosinemia II adalah gangguan autosom resesif yang ditandai dengan

peningkatan tirosin dalam darah dan urin dan peningkatan asam fenolik

urin, N-asetiltirosin dan tiramin. Pada penyakit ini terjadi defisiensi tirosin

aminotransferase (TAT) dalam sitosol sel hepar. Gambaran klinis penyakit

ini terdri dari erosi stelat kornea dan lesi bula pada telapak tangan dan

kaki. Keratitis dan hiperkeratosis persisten terjadi pada jari dan telapak

tangan serta telapak kaki. Gangguan kulit ini menunjukan respon terhadap

pembatasan diet fenilalanin dan tirosin. Kristalisasi intraselular tirosin

diduga menyebabkanrespon peradangan.

d. Tirosinemia tipe III adalah gangguan autosom resesif yang menyebabkan

disfungsi p-hydroxyphenylpyuvate acid dioxygenase (p-OHPPAD) di hati

dan ginjal. Gangguan utama pada pasien ini disebabkan defisit neurologis

dan retardasi mental. Diperlukan pembatasan makanan yang mengandung

tirosin dan fenilalanin.

3. Alkaptonuria

Alkaptonuria (penyakit hitam urin atau alcaptonuria) adalah kelainan genetik yang

diwariskan langka fenilalanin dan tirosin metabolisme. Menurut Komariah (2009)

Alkaptonuria adalah gangguan perubahan homogentisat menjadi maley

asetoasetat oleh enzim homogentisat oksidase. Pasien dengan alkaptonuria

mengalami penumpukan homogentisat dalam urin. Asam organic ini juga

ditemukan di dalam kartilago dan mengalami polimerisasi. Polimer menjadi hitam

menyebabkan “kuping hitam”. Alkaptonuria seringkali tanpa gejala , tetapi sclera

mata mungkin berpigmen (seringkali hanya pada usia lanjut), [1] dan kulit bisa

menjadi gelap di-daerah terkena sinar matahari dan sekitar kelenjar keringat ,

keringat akan berwarna coklat. Urin dapat berubah coklat jika dikumpulkan dan

dibiarkan terkena udara terbuka, terutama ketika berdiri meninggalkan untuk

jangka waktu tertentu.

4. Albinisme

Albinism (dari bahasa latin albus berarti putih, juga disebut achroma, achromasia

atau achromatosis) adalah merupakan bentuk gangguan kongenital

hipopigmentasi, yang terciri dengan gejala partial atau total kekurangan pigmen

melanin pada mata, kulit dan rambut. Albinisme/albino/bule (Indonesia) adalah

gangguan keturunan alele resesif, kondisi ini menyebabkan penyakit keurangan

pigmen yang dapat terjadi pada makhluk mamalia. Albinisme klasik disebabkan

oleh defektif tirosinase (tisrosin hidrolase). Defek ini tidak menyebabkan

perubahan sintesis katekolamin karena tirosin hidrolase jalur ini adalah isoenzim

yang merupakan hasil dari gen yang berbeda.

Gambar 10. Berbagai letak gangguan enzim katabolik tirosin. 1. fenilketonuria; 2.tirosinemia tipe II; 3. tirosinemia tipe III; 4. alkaptonuria; 5. tirosinemia; 6.Albinisme.

DAFTAR PUSTAKA

Handayani, NSN., Sukmawati, F., dan Pratiwi, R. 2009. Mutasi Missense (P.374 Phe/Leu) Pada Ekson 5 Gen MATP, Penyebab Oculocutaneous Albinism Tipe 4 (OCA4) di Wonosobo, Jawa Tengah. Laboratorium Genetika, Laboratorium Biokimia, Fakultas Biologi, Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Biologi, Sains, Lingkungan dan Pembelajarannya Menuju Pembangunan Karakter: 412.

Komariah, M. 2009. Makalah Ilmiah: Metabolisme Protein. Fakultas Keperawatan Universitas Padjajaran. Bandung.

Lehninger, A. L. 1987. Dasar-Dasar Biokimia. Jilid I dan II. Surabaya: Erlangga.

Martohartono, S. 1976. Biokimia. Jilid I. UGM