BIOSINTESIS ANTIBIOTIK Antibiotik merupakan salah satu produk metabolit skunder. Keistimewaan dari metabolisme sekunder adalah lintasan reaksinya yang berbeda-beda tergantung jenis organismenya, dibandingkan dengan lintasan rekasi metabolisme primer yang hamir sama berbagai kelopmpok organisme. Meskipun demikian, metabolit sekunder tidak bersifat esensial untuk kehidupan, akan tetapi biosintesisnya diperlukan bagi organisme yang menghasilkannya. Karena perbedaan dalam hal lintasan biosisntesis yang bersifat karakteristik untuk tiap-tiap organisme, maka biosintesis antibiotik tidak dapat ditinjau dari satu organisme saja. Untuk itu, maka biosintesis antibiotik akan dikelompokkan berdasarkan jenis antibiotik yang dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu. Reaksi-Reaksi Yang Penting dalam Biosintesis Antibiotik Meskipun lintasan biosintesis antibiotik berbeda-beda untuk spesies mikroorganisme, tetapi terdapat beberapa kesamaan dalam hal reaksi yang terjadi. Beberapa reaksi yang umum terjadi dalam biosintesis antibiotik maupun metabolit sekunder ialah : 1.
Hidroksilasi Hidroksilasi Merupakan reaksi yang menambahkan gugus hidroksi kepada suatu senyawa organik. Pada reaksi ini, bagian substrat yang berupa atom karbon jenuh (C-H) akan digantikan oleh gugus OH- menjadi C-OH. Proses ini bersifat oksidatif, dengan enzim hidroksilase. Selain atom karbon jenuh, hidroksilasi juga dapat terjadi pada substrat aromatik yang memanfaatkan adanya oksigen.
Hidroksilasi pada biosintesis metabolit sekunder memegang peranan ynag penting, dimana salah satu sifat dari gugus hidroksi adalah hidrofilik, sehingga dengan adanya gugus hidroksi akan memudahkan kelarutan senyawa metabolit sekunder dan mudah diekskresikan. Salah satu contoh
reaksi hidroksilasi pada biosintesis antibiotic adalah penambahan gugus OH pada senyawa flavonon untuk menghasilkan dihidroflavonol. Senyawa inilah 2.
yang akan digunakan untuk biosintesis antosianidin. Metilasi Metilasi merupakan reaksi penambahan gugus metil (CH 3) pada substrat ataupun substituent suatu atom atau gugus. Metilasi merupakan reaksi yang sering dijumpai dalam biosintesis metabolit sekunder. Contoh dalam biosintesis antibiotic adalah metilasi triptofan dalam pembentukan asam kuinaldat dengan mengtransfer gugus metil metionin. Senyawa ini kemudian akan bereaksi lebih lanjut membentuk antibiotic
3.
thiostrepton. Asilasi Asilasi atau disebut juga alkanolasi, merupakan reaksi penambahan gugus asil (-RO) pada suatu senyawa. Senyawa penyumbang gugus asil yang umumnya
4.
digunakan
adalah
asil
halide,
campuran
anhidrida
dan
disikloheksilcarbodiimida. Pengkopelan (coupling) oksidatif fenol Biosintesis fenol terutama terjadi melalui dua cara yaitu mengikuti jalur poliketida yang berawal dari asetil Ko-A atau mengikuti jalur asam shikimat. Yang penting dalam hal ini adalah pengkopelan dari 2 residu fenolat. Pembentukan ikatan karbon-karbon menurut hipotesis ini, hanya dapat terjadi orto atau para terhadap gugus-gugus hidroksi fenolat. Penyelidikan pada biosintesis senyawa fenolat menunjukkan kebenaran hipotesis ini, bahwa pengkopelan selalu pada orto atau para terhadap gugus hidroksi fenolat, suatu
gugus hidroksi haruslah selalu ada pada tiap cincin aromatik. BIOSINTESIS ANTIBIOTIK GOLONGAN MAKROLIDA 1. Eritromisin Eritromisin A merupakan antibiotik makrolida yang bercirikan cincin lakton mengandung 12, 14, atau 16 atom. Eritromisin A pertama kali diisolasi dari Saccharopolyspora erythraea. Biosisntesis eritromisin terbagi menjadi dua fasa. Fasa pertama yaitu poliketida sintase (PKS) mengkatalisis kondensasi sekuen dari satu unit propionil KoA dan enam unit metilmalonil KoA
untuk
menghasilkan
6-deoksieritronolida
B
yang
mengalami
hidroksilasi ada C-6 menghasilkan erithronolida B dengan enzim C-6 erithronolida hidroksilase. Gugus mikarosa kemudian terikat pada gugus hidroksil C-3 erithronolida B dengan enzim TDP-mikarosa glikosiltransferase, menghasilkan 3-Omikarosil-erithronolida B.
amino gula desosamin kemudian ditambahkan
pada gugus hidroksil C-5 dengan enzim TDP-desosamin glikosiltransferase, menghasilkan intermediet eritromisin D. Hidroksilasi C-12 dengan enzim C12 hidroksilase akan menghasilkan eritromisin C, sedangkan O-metilasi pada gugus hidroksil C-3 dengan enzim O-metiltransferase akan menghasilkan eritromisin B. Eritromisin A akan dihasilkan baik dari eritromisin C melalui O-metilasi ataupun dari eritromisin B melalui hidroksilasi C-12.
2.
Gambar 1. lintasan biosintesis eritromisin dari 6-deoksierithronolida Rapamisin Rapamisin merupakan makrolida di mana sebuah rantai poliketida dihubungkan dengan sebuah asam amino dalam cincin makrosiklik. Rapamisin
diisolasi
pada
tahun
1975
dari
spesies
Streptomyces
hygroscopicus. Cincin makrolakton inti dari rapamisin dibiosintesis dengan poliketida
sintase
(PKS)
melengkapi
asam
4,5-dihidrosikloheksana
karboksilat. Rantai poliketida lurus kemudian dikondensasi dengan pipakolat menggunakan enzim peptide sintetase, diikuti dengan siklisasi untuk membentuk cincin makrolida.
Gambar 2. pembentukan cincin makrolida rapamisin SUMBER Antibiotik Makrolida dihasilkan oleh beberapa bakteri : Eritromisin berasal dari Streptomyces erythreus, Saccharopolyspora erythraea dan Sarcina lutea.
Oleandomisin berasal dari Streptomyces antibioticus, karbamisin berasal dari Streptomyces halstedii dan Spiramisin berasal dari Streptomyces ambofaciens. Kelompok antibiotik makrolida terdiri dari Eritromisin dan derivatnya, Klaritromisin, Roksitromisin, Azitromisin dan Diritromisin. Eritromisin bekerja sebagai bakteriostatis terhadap bakteri gram positif. Mekanisme kerjanya yakni dengan pengikatan reversibel pada ribosom bakteri, sehingga sintesis proteinnya dapat dihambat. DAFTAR PUSTAKA
http://digilib.unimus.ac.id diakses pada tanggal 15 maret 2015 Staunton, James dan Weissman, Kira. 2001. Polyketide Biosynthesis : a millennium review. Department of Chemistry. University of Cambridge. 2001,18. Hal 380-416.
MAKALAH FITOKIMIA II
POLIKETIDA : ANTIBIOTIK MAKROLIDA
1. 2. 3. 4. 5. 6.
OLEH KELOMPOK VI (ENAM) SRI NURLIANA BASRY 7. VETHRA NELLYA ADA M NUR ALIFAH K 8. RAYA DALIPANG NUR ARIFAH K 9. ULFARIANY UMAR SAID 10. YESAYA P SAMBO SITI AMINAH 11. ANDI DIAN A FRESKIA PANGGALO
STIFA A SEKOLAH TINGGI ILMU FARMASI MAKASSAR 2015
