Kafein
Kafeina atau kafein
(C8H10N4O2), ialah senyawa alkaloid xantina
berbentuk kristal dan berasa pahit yang bekerja sebagai obat perangsang psikoaktif dan diuretik ringan. Kafein termasuk alkaloid golongann purin. Kafein
adalah sebuah senyawa organik heterosiklik aromatik, yang
terdiri dari cincin pirimidina dan cincin imidazola yang bergandeng
sebelahan.Kafein
merupakan salah satu dari dua grup basa nitrogen.Kafein merupakan golongan yang
membentuk nitrogen basa-nitrogen basa, termasuk kedua golongan basa nukleat.
Dua dari keempat deoxyribonucleotide dan dua dari keempat ribonucleotide, yang
merupakan bahan bangunan pokok dari DNA dan RNA, adalah purina. Berikut adalah struktur kafein.
Nama IUPAC 1,3,7-trimetil- 1H-purina- 2,6(3H,7H)-dion
Nama
lain1,3,7-trimetilksantina, trimetilksantina,teina, metilteobromina
Manfaat Kafein Bagi Organisme Asalnya
Sebagai pestisida alami yang
melumpuhkan dan mematikan serangga-serangga tertentu yang memakan tanaman
tersebut.
Sebagai penghambat
perkecambahan semai kopi lain di sekitarnya, sehingga dapat meningkatkan
tingkat keberlangsungan hidup kecambah kopi itu sendiri.
Tanaman kopi yang banyak mengandung kafein apabila tumbuh disuatu daerah
maka secara tidak langsung tanaman yang lain atau tanaman kopi lainnya akan
sulit tumbuh disekitarnya. Hal ini disebabkan karena tanah disekitar tanaman
kopi tersebut juga mengandung kafein, sehingga secara otomatis unsur hara dan
kandungan kimia pada tanah tersebut akan berubah. Perubahan struktur dan
kandungan tanah ini menyebabkan tanaman yang tidak kuat atau tidak peka
terhadap kafein akan sulit tumbuh, sedangkan tanaman yang kuat akan tumbuh
dengan baik.Tanah disekitar tanaman kopi mengandung kafein dapat disebabkan
oleh berbagai faktor salah satunya yaitu: akibat dari biji kopi,daun-daun kopi
ataupun ranting-ranting kopi yang berjatuhan ke tanah.
Selain kopi dan
teh, kafein juga ditemukan pada biji
kakao
yang hasil olahannya berupa coklat. Coklat banyak sekali dimanfaatkan sebagai
bahan tambahan dalam pembuatan makanan dan minuman. Efek rangsangan yang
dihasilkan oleh coklat berasal dari efek kombinasi teobromina, teofilina, dan kafeina.
1.Dapat
mencegah timbulnya kanker, serangan jantung, stroke, dan tekanan darah tinggi
Kafein kaya akan fenol dan flavanoid,
yang dapat mampu untuk menangkap radikal bebas dalam tubuh.
2.Dapat
mempertajam daya ingat
Kafein dapat mempercepat tindakan otak
agar tetap lebih waspada, dilakukan dengan cara mengikat reseptor
adenosin di otak. Hal ini disebabkan kafein memblokir reseptor adenosin,
sehingga neuron lebih aktif, maka kelenjar pitaitar menanggapi semua kegiatan
dan melepaskan hormohn yang memberitahukan kelenjar adrenal untuk menghasilkan
adrenalin. Pelepasan adrenalin menyebabkan detak jantung lebih cepat, pelepasan
gula kedalam aliran darah dari hati cepat, sehingga aliran darah ke otot
meningkat menyebabkan otot menjadi terpacu.
3.Dapat
mengurangi penyakit “Alzheimer”
Penyakit ini merupakan sejenis sindrom
dengan apoptosis sel-sel otak pada saat yang bersamaan sehingga otak nampak
kecil dan mengerut. Penyakit ini ditandai dengan penurunan asetikolin. Kafein
dapat menghambat aktivitas enzim acetylcholinesterase (AChE), yang memecah
bahan kimia atau neurotransmiter dan asetilkolin. Selain itu , kafein juga
menghambat aktivitas enzim butyrylcholinesterase (BuChE), yang ditemukan dalam
deposit protein pada otak penderita Alzheimer.
4.Dapat
melegakan penyakit asma dengan cara melebarkan saluran bronchial yang
menghubungkan kerongkonan dengan paru-paru.
5.Dapat
memberantas bakteri penyebab gigi berlubang berdasarkan penelitian yang
dilakukan oleh Joe Vinson, Ph.D., dari University of Scranton.
Selain memiliki fungsi yang berguna bagi
manusia, kafein juga memiliki dampak yang berbahaya bagi kita apabila dalam
mengkonsumsi sesuatu yang mengandung kafein dilakukan secara berlebihan. Batas
aman mengkonsumsi kafein adalah 100-150 mg/hari. Berikut ini adalah dampak
negatif yang ditimbulkan jika kita mengkonsumsi kafein secara berlebihan,
antara lain: Dapat meningkatkan detak jantung dan metabolism,Menyebabkan
susah tidur (insomnia),Menghilangkan nafsu makan,Merangsang
cairan dalam lambung yang menimbulkan rasa panas atau perih (heartburn). Kafein
bersifat diuretik sehingga anda akan lebih sering buang air kecil.Mengurangi
kalsium dalam tubuh Gemetar,
mual, kejang-kejang, diare bahkan meninggal.
Sintesis
Senyawa Kafein
Pada tahun 1819, kimiawan Jerman Friedlieb
Ferdinand Runge
berhasil mengisolasi kafeinan yang relatif murni untuk pertama kalinya. Menurut
Runge, ia melakukannya atas perintah Johann
Wolfgang von Goethe.
Pada tahun 1827, Oudry mengisolasi "teina" dari teh, namun
kemudian dibuktikan oleh Mulderdan Jobst bahwa
teina tersebut merupakan senyawa yang sama dengan kafeina. Struktur kafeina
berhasil dipecahkan pada akhir abad ke-19 oleh Hermann
Emil Fischer,
yang juga merupakan orang yang pertama kali berhasil mensintesis
total
senyawa ini.
Semua atom nitrogen kafeina pada
dasarnya planar (hibridisasi orbital sp2),
menyebabkan molekul kafeina bersifat aromatik. Karena kafeina
dengan mudah didapatkan sebagai produk samping proses dekafeinasi, kafeina
biasanya tidak disentesis secara kimiawi. Apabila diperlukan, kafeina dapat
disintesis dari dimetilurea dan asam malonat.
Kafein dalam tanaman disintesis dari
xanthosin melalui 3 tahap N-metilasi, dimana tahap metilasi ini dibantu oleh
aktivitas enzim yaitu enzim metal transferase.
Cara Kerja Kafein Dalam Tubuh
Kafeina memiliki molekul metabolit yaitu 1-3-7-asam
trimetilurat,
paraxantina, teofillina dan teobromina dengan
masing-masing lintasan metabolismenya. Kafeina mengikat reseptor adenosina di otak. Adenosina
ialah nukleotida yang mengurangi
aktivitas sel
saraf
saat tertambat pada sel tersebut. Seperti adenosina, molekul kafeina juga
tertambat pada reseptor yang sama, tetapi akibatnya berbeda. Kafeina tidak akan
memperlambat aktivitas sel saraf/otak, sebaliknya menghalangi adenosina untuk
berfungsi. Dampaknya aktivitas otak meningkat dan mengakibatkan hormon epinefrin terlepas.
Hormon tersebut akan menaikkan detak jantung, meninggikan tekanan darah, menambah
penyaluran darah ke otot-otot, mengurangi
penyaluran darah ke kulit dan organ
dalam,
dan mengeluarkan glukosa dari hati.
Lebih jauh, kafeina juga menaikkan permukaan neurotransmiter dopamin di otak.
Masalah:1.jelaskan
bagaimana proses sintesis kafein dari tanaman
kopi yang bermula dari xanthosin tersebut?
2.apa saja peranan enzim metal
transferase pada sintesis ini?
3.Bagaimana kafein dapat memperkuat daya ingat otak?Apakah ada efek samping pada saraf jika kita menkonsumsi kafein berlebihan?
