LIPID Materi kuliah Farmakognosi Umum Oleh: Ami Tjitraresmi, S.Si., M.Si.

Definisi:

Ester dari asam lemak berantai

panjang dengan alkohol

Macam-Macam Bentuk Lipid:

1. Minyak

2. Lemak

3. Lilin (wax)

Perbedaan ini didasarkan atas tipe

alkoholnya:

minyak/lemak gliserol

wax alkohol dgn BM tinggi

Fungsi Lipid dalam Sel:

1. Komponen struktur sel

glikolipid dan fosfolipid

2. Bahan pelindung/pelapis

3. Cadangan energi sel

Sifat:

Hidrofob tapi terkadang sedikit larut dalam pelarut polar.

Tidak mudah menguap Mudah teroksidasi udara bau tengik Pada t normal minyak berbentuk cair

sedangkan lemak berbentuk semisolid atau solid.

Pada suhu kamar: semua minyak tumbuhan bbtk cair kecuali lemak coklat dan semua lemak hewan bbtk padat kecuali cod liver oil.

Melting Points and Solubility in Water of Fatty Acids

Ekstraksi Minyak tumbuhan:

Pengempaan

Cara dingin virgin oil atau cold pressed oil

Cara panas hot pressed oil

Ekstraksi dengan pelarut organik

Ekstraksi Lemak hewan:

1. Dipanaskan dalam air mendidih baik dengan atau tanpa tekanan.

2. Lemak akan meleleh dan naik ke permukaan dipisahkan dengan cara dekantasi.

3. Minyak/lemak yang dihasilkan kmd dapat difiltrasi dan dijernihkan dengan ozon.

Penyebaran:

Minyak sayur dan lemak paling banyak terdapat dalam bagian biji.

contoh: Minyak dari biji kapas, biji wijen, kelapa, biji almond, dll.

Pada beberapa tanaman, bagian lain

dari tanaman tersebut menghasilkan minyak yang banyak.

contoh: pericarp zaitun. Fungi yang menghasilkan minyak

untuk makanan antara lain adalah ergot.

Rumus kimia:

Rumus kimia yang umum untuk minyak dan lemak adalah gliserida asam lemak (trigliserida)

R, R, R = asam lemak

H2C-OCOR HC-OCOR H2C-OCOR

Contoh trigliserida dengan R=R=R

H2C-OCO(CH2)10CH3 HC-OCO(CH2)10CH3 H2C-OCO(CH2)10CH3

trilaurin

H2C-OCO(CH2)16CH3 HC-OCO(CH2)16CH3 H2C-OCO(CH2)16CH3

tristearin

H2C-OCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3 HC-OCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3 H2C-OCO(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3

triolein

Uji Lipid: United States Pharmacopeia: ada beberapa uji yang dilakukan

pada minyak/lemak yang meliputi: identifikasi, kualitas serta kemurnian. Pengujian tersebut berdasarkan pada komponen dari asam lemak yang terkandung dalam minyak/lemak.

Bilangan asam (acid value atau acid number), adalah jumlah NaOH (mg) yang dibutuhkan untuk menetralkan asam lemak bebas dalam 1 g sampel.

Bilangan sabun (saponification value), adalah jumlah NaOH (mg) yang dibutuhkan untuk menetralkan asam lemak dan untuk mensaponifikasi ester yang terkandung dalam 1 g sampel.

Bilangan iodine (iodine number), adalah jumlah iodine yang terserap (g), dalam kondisi tertentu oleh 100 g sampel. Hal ini mengindikasikan derajat ketidakjenuhan dari asam lemak dalam sampel.

Uji Fisik lain spt: titik leleh, indeks refraksi.

Jenis lipid

Lipid dengan asam lemak

Wax

Lemak dan minyak (trigliserida)

Phospholipid

Sphingolipid

Lipids tanpa asam lemak

Steroid

14

Jenis Lipid Tumbuhan: 1. Trigliserida sederhana

Bila asam lemak R=R=R, contoh: triolein (3 sisa asam oleat)

2. Trigliserida campuran Bila R, R dan R merupakan asam lemak yang berlainan

3. Fosfolipid Mgd bukan saja asam fosfat tapi juga sekurang-kurangnya satu

penyulih lain yang biasanya bersifat basa, spt kolina, etanolamina dan seria

Terdapat banyak dalam tumbuhan

4. Glikolipid Yang terpenting: monogalaktosildigliserida, yaitu molekul yang

sangat aktif permukaan, berperan pd metabolisme kloroplas.

Dlm tumbuhan hanya sedikit jumlah glikolopid yang ada

5. Sulfolipid Digliserida yang berikatan dengan gula kuinovosa (=6-deoksiglukosa dengan sisa asam sulfonat pd posisi 6)

Struktur kimia bbrp lipid

tumbuhan:

Gula: Galaktosa, galaktosil galaktosa, kuinovosa

Keragaman struktur dalam setiap golongan lipid disebabkan oleh perbedaan sisa asam lemak yang ada.

H2C-OCOR

HC-OCOR H2C-OCOR Trigliserida

H2C-OCOR

RCOO-CH O basa= kolin, etanolamin, H2C- O- P- O-basa serin O

-

Fosfolipid

H2C-OCOR

HC-OCOR H2C-O-gula

Glikolipid

Biosintesis Asam Lemak:

Jalur biosintesis asam lemak tidak jenuh, bercabang atau ganjil dan modifikasinya ada peran enzim-enzim tertentu.

Untuk pembentukan ikatan rangkap fatty acid CoA desaturases

Contoh: alur biosintesis asam lemak tdk jenuh dan bercabang pada biji jarak (Ricinus communis) yg blm matang enzim menghidroksilasi asam oleat (oleyl Co-A) untuk memproduksi Ricinoleic acid.

Acetyl Co-A Stearyl Co-A Oleyl Co-A Ricinoleyl Co-A

Stearic acid Oleic acid Ricinoleic acid (octadecenoic) (9-octadecenoic) (12 hidroxy-9-octadecenoic)

Biosintesis Trigliserida:

A. Asam Lemak

Pembagian asam lemak berdasarkan struktur kimianya: 1.Asam lemak jenuh 2.Asam lemak tidak jenuh

Asam Stearat Asam Oleat

(jenuh) (tidak jenuh)

Asam Lemak terdiri dari rantai karbon dan ggs karboksilat

Biasanya diperoleh dengan cara menghidrolisis lemak atau minyak

Biasanya mrp campuran dan komposisinya bervariasi tgt dari sumbernya.

Asam lemak sebetulnya jarang berada dalam keadaan bebas.

Kecenderungan asam lemak mempunyai atom C berjumlah genap (ada beberapa yang beratom C ganjil).

Sebagian besar mempunyai rantai jenuh.

Asam Lemak Esensial

Mamalia tidak mempunyai enzim untuk menghasilkan asam

lemak dengan ikatan rangkap sebelum C9, sehingga harus

diperoleh dari makanannya asam lemak essensial (Essensial Fatty Acid or EFA)

Linoleate danLinolenate adalah asam lemak esensial yang

dibutuhkan mamalia

Asam arakidonat adalah asam lemak tidak jenuh yang

merupakan turunan dari asam lemak esensial

Eikosanoat adalah turunan dari asam arakidonat dan

merupakan prekursor hormon. Yang termasuk golonga ini

adalah prostaglandin, thromboksan dan leukotrien

Sifat Fisika asam lemak jenuh:

Hanya terdiri dari C-C

Molekul membentuk pola tertentu

Antar rantai asam lemak cenderung untuk berikatan

Titik leleh tinggi sehingga berbentuk padat di suhu kamar

Asam lemak jenuh

Formula Common Name Melting Point

CH3(CH2)10CO2H lauric acid 45 C

CH3(CH2)12CO2H myristic acid 55 C

CH3(CH2)14CO2H palmitic acid 63 C

CH3(CH2)16CO2H stearic acid 69 C

CH3(CH2)18CO2H arachidic acid 76 C

Sifat Fisika asam lemat tidak jenuh:

Sedikitnya mengandung satu ikatan rangkap

Berbentuk rantai yang tidak lurus

Antar rantai asam lemak tidak ada kecenderungan untuk berikatan

Titik leleh rendah sehingga berbentuk cair pada suhu kamar

Asam lemak tidak jenuh

Formula Common Name Melting

Point

CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7CO2H palmitoleic

acid

0 C

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CO2H oleic acid 13 C

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7CO2H linoleic acid -5 C

CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7CO2H

linolenic acid -11 C

CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2CO2H arachidonic

acid

-49 C

Titik leleh dan komposisi asam lemak dari beberapa

lemak dan minyak:

B. Minyak/Lemak:

Oksidasi Minyak mampu menyerap O2 dari udara. O2 menjenuhkan ikatan rangkap membentuk oksida yang berpolimerasi membentuk hard film.

1. Drying oils (untuk industri cat) minyak yang dapat mengeringmenjadi plat film setelah teroksidasi di udara. Contohnya minyak biji rami, minyak perilla, dan minyak kenari.

2. Semidrying oils suatu yang minyak yang secara parsial mengeras ketika bereaksi dengan udara. Contoh: minyak jagung, minyak biji kapas dan minyak biji bunga matahari

3. Nondrying oils minyak yang tidak mengeras ketika bereaksi dengan udara. Contoh: minyak kelapa dan minyak kacang tanah.

Hidrogenasi

Ikatan rangkap 2 dari asam lemak

tidak jenuh dapat juga mengikat

hidrogen pada kondisi tertentu

lemak semi solid untuk memasak

Lipid tak jenuh Lipid

jenuh

(isomer trans)

H2

Contoh lemak terhidrogenasi:

Asam lemak tidak jenuh Cis atau Trans

Asam lemak tidak jenuh alami merupakan isomer cis

Setelah mengalami hidrogenasi sebagian ikatan rangkap akan menjadi jenuh, dan sebagian ikatan rangkap akan berubah menjadi isomer trans

Isomer trans bentuknya lebih lurus (linear) sehingga sifat dan titik lelehnya menjadi lebih mirip asam lemak jenuh, dan dapat menyebabkan penyakit jantung dan kanker.

Sehingga saat ini dikembangkan penelitian hidrogenasi lemak tanpa menghasilkan isomer trans

Saponifikasi

Saponifikasi adalah hidrolisis lemak oleh basa kuat

Pruduk yang dihaslkan dari reaksi saponifikasi adalah gliserol

dan garam dari asam lemak (sabun)

NaOH dengan lemak jenuh menghasilkan sabun yang padat (keras)

KOH dengan lemak tidak jenuh menghasilkan sabun yang lunak atau cair

Sulfatasi

Diperoleh dengan mereaksikan

minyak dengan asam sulfat pada suhu

rendah, kemudian hasilnya dicuci dan

dinetralkan. Molekul asam akan terikat

pada ikatan rangkap 2 btk sulfat

dari lemak senyawa surfaktan

Kegunaan Minyak/Lemak: 1. Emollient

2. Media untuk bbrp sediaan obat

3. Mempunyai efek terapeutik tertentu, spt castor oil (laksatif)

4. Bahan pembuat sabun

5. Sbg drying oil dalam industri cat

6. Lubricant

7. Makanan berkalori tinggi dg tekanan osmotik rendah sediaan parenteral (Intralipid, Liposyn, Soyacal)

8. Sclerosing agent morrhuate acid, garam natrium asam lemak dari minyak hati ikan.

9. Beberapa mempunyai nilai terapeutik dan nilai ekonomi yang tinggi.

Perbandingan komposisi asam lemak dlm

lemak hewan dan tumbuhan:

Source Saturated Acid (%) Unsaturated Acid (%)

C10

& less

C12

lauric

C14

myristic

C16

palmitic

C18

stearic

C18

oleic

C18

linoleic

C18

others

Animal Fats

Butter

Lard

Human fat

Herring oil

15

-

-

-

2

-

1

-

11

1

3

7

30

27

25

12

9

15

8

1

27

48

46

2

4

6

10

20

1

2

3

52

Plants oils

Coconut

Corn

Olive

Palm

Peanut

safflower

-

-

-

-

-

-

50

-

-

-

-

-

18

1

-

2

-

-

8

10

7

41

8

3

2

3

2

5

3

3

6

50

85

43

56

19

1

34

5

7

26

76

-

-

-

-

7

-

C. Wax/Lilin:

Definisi: Ester yang dihasilkan dari kondensasi asam lemak

rantai lurus dengan alkohol primer berantai lurus dengan BM tinggi kenyataannya banyak yang berupa campuran asam lemak degan BM yang berbeda-beda dengan alkohol

Pd tbh, lilin ditemukan sbg bagian terluar dinding sel

dari jaringan epidermal terutama pada daun dan buah.

Lilin tidak mudah terhidrolisis seperti lemak dan tidak dapat diuraikan oleh enzim yang menguraikan lemak. Oleh karenanya lilin tidak berfungsi sebagai bahan makanan.

Sifat-sifat dari lilin/wax:

Plastis/fleksibel pada suhu normal

Titik leleh sekitar 45 C (113 F)

Viskositas relatif rendah ketika

mencair

Tidak larut dalam air, tetapi larut

dalam pelarut aromatik, kloroform,

eter, ester, dan keton

Hidrofobik

Konstituen utama pada lilin daun tanaman

n-Alkanes CH3(CH2)xCH3 21 to 35C jumlah ganjil

Alkyl esters CH3(CH2)xCOO(CH2)yCH3 34 to 62C- jumlah genap

Fatty acids CH3(CH2)xCOOH 16 to 32C - jumlah genap

Fatty alcohols (primer) CH3(CH2)yCH2OH 22 to 32C - jumlah genap

Fatty aldehydes CH3(CH2)yCHO 22 to 32C - jumlah genap

Ketones CH3(CH2)xCO(CH2)yCH3 23 to 33C - jumlah ganjil

Fatty alcohols (sekunder) CH3(CH2)xCHOH (CH2)yCH3 23 to 33C - jumlah ganjil

-Diketones CH3(CH2)xCOCH2CO(CH2)yCH3 27 to 33C - jumlah ganjil

Triterpenols Sterols, -amyrin, -amyrin, uvaol, lupeol, erythrodiol

Triterpenoid acids Ursolic acid, oleanolic acid, dll

Beberapa Contoh Minyak, Lemak,

Asam Lemak dan Wax

Minyak

Castor Oil

Diperoleh dari biji jarak, Ricinus communis Linne (Euphorbiaceae)

Biji jarak mengandung 45-55% minyak; 20% protein yang terdiri dari globulin, albumin, nukleoalbumin, glikoprotein dan ricin (lektin toksik atau hemaglutin); alkaloid, ricinin dan beberapa enzim.

Minyak jarak merupakan cairan minyak yang berwarna kuning pucat atau tidak berwarna, hampir tidak berbau, dan hampir tidak berasa.

Minyak jarak tdd: Campuran trigliserida, 75% adalah triricinolein Asam oleat, linoleat, dihidroksistearat atau asam lemak jenuh

lainnya (palmitat atau stearat)

Penggunaan: Laksatif Plastisizer Komponen vaginal jelly untuk menjaga keasaman wanita

Olive oil Diperoleh dari buah Olea europea Linne (Oleaceae) caranya dengan

mengempa buah yang sdh dihancurkan dan bebas dari endocarpnya. Minyak zaitun merupakan minyak berwarna kuning pucat sampai kuning

kehijauan, bau lemah tapi khas, tidak berasa sampai sedikit pahit. Minyak zaitun dapat bercampur dengan eter akrbon disulfida dan kloroform dan sedikit larut dalam alkohol. Bj minyak zaitun 0,910-0,915 pd suhu 25oC.

Komposisinya bervariasi, spt:

Varieatas Turki: 75% asam oleat, 10% asam palmitat, 9% asam linoleat dan sedikit

asam stearat, miristat, heksadekanoat, arakhidat.

Varietas Italia: 65% asam oleat, 15% asam palmitat, 15% asam linoleat &

komponen minor dari as. lemak lainnya.

Penggunaan:

Retardant pd pembuatan semen gigi Bahan pembuatan sabun Emolient Laksatif Salad oil

Peanut Oil Diperoleh dari bauh atau biji Arachis hypoaea Linne

(leguminosae) Arachis oil Minyak kacang merupakan minyak tidak berwarna atau

berwarna kuning pucat dengan rasa dan aroma seperti kacang.

Komposisi:

Asam oleat (50-60%) Asam linoleat (18-30%) Asam palmitat (8-10%) As stearat, arakhidat, behenat, lignoserat (10-12%)

Penggunaan:

Food oil Bahan pembuatan sabun putih Pelarut untuk sediaan i.m.

Soybean Oil Diperoleh dari biji Glycine soja Siebold et Zaccarini

(Leguminosae)

Komposisi: Asam oleat (30%) Asam linoleat (50%) Asam linolenat (7%) Asam lemak jenuh, as. palmitat, as. stearat

(14%)

Penggunaan: Komponen nutrisi parenteral Sumber lechitin (menjaga keseimbangan

metabolisme lipid dan kolesterol) Suplemen makanan (oral) minyak kedelai yg

dihidrogenasi

Coconut Oil

Diperoleh dari biji buah Cocos nucifera Linne (Palmae)

Komposisi: Asam lemak jenuh (80-85%): asam laurat (50%),

asam miristat (20%), asam kaprilat dan asam kaprat.

Penggunaan: Coconut oil dan trigliserida rantai sedang (Medium

Chain Triglyserides (MCT)) merupakan komponen sediaan oral untuk suplemen makanan

Corn Oil Diperoleh dari embrio Zea mays Linne

(Graminae) Minyak jagung merupakan minyak jernih

berwarna kuning muda, tidak berbau dan tidak berasa khas.

Komposisi: Asam oleat (37%) Asam linoleat (50%) Asam palmitat (10%) Asam stearat (3%)

Penggunaan:

Solvent untuk sediaan injeksi Salad oil Suplemen makanan berkalori tinggi Corn oil bisa dihidrogenasi untuk keperluan memasak

Lemak

Theobroma Oil

Diperoleh dari biji coklat Theobroma cacao Linne (Sterculiaceae) yang telah dipanggang.

Minyak/lemak coklat adalah lemah padat berwarna putih kekuningan, dengan bau dan rasa seperti coklat. Titik leleh lemak coklat adalah 30-35oC.

Komposisi: Asam oleat (37%) Asam linoleat (2%) Asam palmitat (26%) Asam stearat (34%)

Penggunaan:

Basis untuk sediaan supositoria

Lanolin Diperoleh dari bulu domba Ovis aries Linne

(Bovidae), mengandung 30-35% air hidrous wool fat

Lanolin adalah lemak berwarna putih kekuningan dengan bau yang khas

Komposisi: Kolesterol Isokolesterol Ester dari lanopalmitat, lanoserat, karnauba,

oleat, miristat dan asam lemak lainnya

Penggunaan: Basis salep Komponen dalam berbagai krim kulit dan

kosmetik

Asam Lemak

Asam Stearat Asam stearat untuk keperluan farmasi tdd:

Asam stearat (40%) gab keduanya 90% Asam palmitat (40%)

Asam stearat yg dimurnikan mgd 90% asam stearat dan jml total asam stearat dan asam palmitat 96%.

Penggunaan:

Garam Ca dan Mg asam stearat dipakai sbg pelincir tablet (lubricant)

Garam Zn-nya sbg dusting powder Garam Na-nya sbg emulsifying agent Alumunium stearat sbg suspending agent Gliseril monostearat dan propilen glikol monostearat sbg

emulsifying agent

Esternya digunakan sbg emolient

Asam Oleat

Diperoleh dari lemak dan minyak yang dapat dimakan

Seringkali mrp produk samping produksi asam stearat.

Asam oleat terutama tdd cis-9-asam oktadekanoat.

Penggunaan: Digunakan dalam pembuatan emulsi

Oleil alkohol sbg emolient dan emulsifying agent

Asam Linoleat-Asam Linolenat

Merupakan asam lemak tidak jenuh ganda (banyak) Kedua asam lemak ini essensial bagi manusia

berperan dalam pertumbuhan normal dan baik bagi manusia disebut juga vitamin F

Campuran kedua asam lemak ini diperoleh terutama dari soybean oil dan minyak sayur lainnya.

Omega-3 alpha-linolenic acid ( ALA), eicosapentaenoic acid (EPA), and docosahexaenoic acid (DHA). Ketiganya merupakan asam lemak tak jenuh yang mempunyai masing-masing 3,5 atau 6 ikatan rangkap (cis).

Asam lemak Omega-6 contoh: asam (gamma)-linoleat dan asam arachidonat) berperan pada kesehatan kulit, fungsi ginjal

Penggunaan: Suplemen makanan

Sumber asam lemak omega:

Wax/Lilin

Spermaseti Diperoleh dari kepala ikan paus sperma Physeteridae

macrochepalus Linne (Physeteridae)

Komposisi: Camp ester asam lemak hexadecyl: Hexadecyl dodekanoat (cetil laurat), hexadecyl tetradecanoat (cetyl miristat), hexadecyl octadecanoat (cetyl stearat) jmlnya 85% total ester

Penggunaan:

Emolient Komponen sediaan cold cream dan sediaan kosmetika

lainnya.

CH3(CH2)14CO2-(CH2)15CH3

Beeswax Disebut juga yellow wax

Diperoleh dari rumah lebah Apis mellifera Linne (Apidae)

Komposisi:

Camp alkil ester dari asam lemak dan asam lilin yang berbeda (72%), myricyl palmitat, asam lilin bebas (14%) dan komponen minor spt: polen dan propolis.

Penggunaan:

Stiffening agent dan bahan pembuatan salep kuning Bahan untuk membuat semir

CH3(CH2)24CO2-(CH2)29CH3

Carnauba wax

Diperoleh dari daun Acopernicia prunifera (mueller)

H.E.Moore (palmae)

Komposisi:

Camp alkil ester dari asam lilin (80%), alkohol monohidrat

(10%) dan komponen minor spt: lakton dan resin.

Penggunaan:

Bahan pembuat lilin

Bahan untuk membuat semir

CH3(CH2)30CO2-(CH2)33CH3

Prostaglandin Mrp metabolit lipid C20 (pra zat seny gol eikosanoid) yg

dibentuk dari asam lemak essensial tidak jenuh yang diperoleh dari makanan

Penamaan prostaglanding berdasarkan struktur asam prostanoat (berantai jenuh).

Prostaglandin dibagi menjadi bbrp gol spt: prostaglandin A, B, E, F, G, H, I

Strukturnya mempunyai cincin siklopentana dengan 2 rantai samping yang mempunyai ikatan rangkap

Prostaglandin memberikan efek farmakologis dlm dosis kecil (spt hormon)

Efek farmakologi: Stimulasi otot halus Mengatur produksi steroid Menghambat pembentukkan asam rambut Inhibisi agregasi platelet Mediator inflamasi

Prostaglandin (lanjutan)

Struktur Kimia Prostaglandin E

Aktivitas Biologi Prostaglandin:

Eicosanoid Major site(s)

of synthesis

Major biological activities

PGD2 mast cells inhibits platelet and leukocyte aggregation,

decreases T-cell proliferation and lymphocyte

migration and secretion of IL-1a and IL-2;

induces vasodilation and production of cAMP

PGE2 kidney, spleen,

heart

increases vasodilation and cAMP production,

enhancement of the effects of bradykinin and

histamine, induction of uterine contractions

and of platelet aggregation, maintaining the

open passageway of the fetal ductus

arteriosus; decreases T-cell proliferation and

lymphocyte migration and secretion of IL-1a

and IL-2

PGF2a kidney, spleen,

heart

increases vasoconstriction,

bronchoconstriction and smooth muscle

contraction

Aktivitas Biologi Prostaglandin:

Eicosanoid Major site(s) of

synthesis

Major biological activities

PGH2 precursor to thromboxanes A2 and B2,

induction of platelet aggregation and

vasoconstriction

PGI2 heart, vascular

endothelial cells

inhibits platelet and leukocyte aggregation,

decreases T-cell proliferation and

lymphocyte migration and secretion of IL-1a

and IL-2; induces vasodilation and

production of cAMP

Terimakasih

atas perhatiannya