MENGUBAH SENYAWA TOKSIK SIANIDA MENJADI

BAHAN BAKU OBAT-OBATAN DAN INDUSTRI

Oleh: R. Haryo Bimo Setiarto

Sebagian besar orang pasti akan heran, bagaimana mungkin senyawa dengan toksisitas yang tinggi seperti sianida (nitril) dapat dimanfaatkan menjadi bahan baku obat. Mengkonsumsi senyawa dengan kandungan nitril (sianida) dalam jumlah kecil secara tidak sengaja saja sangat berbahaya apalagi memanfaatkannya untuk menjadi bahan baku obat. Akan tetapi dengan teknik biotransformasi dan bantuan reaksi biokimiawi enzimatis, hal tersebut sangat mungkin dilakukan. Peranan enzim nitrilase sangat penting disini karena mampu mengubah substrat nitril (sianida) menjadi senyawa asam karboksilat dan ammonia (NH₄) yang relatif tidak toksik bagi tubuh. Enzim nitrilase termasuk dalam golongan enzim hidrolase yang mampu menghidrolisis senyawa nitril (sianida) dengan bantuan H₂O. Enzim nitrilase banyak dihasilkan di alam oleh beberapa mikroorganisme seperti bakteri dari galur Rhodococcus rhodochrus, Pseudomonas putida, Rhodococcus erytropolis, Bacillus licheniformis, Alcaligenes faecalis. Di samping memanfaatkan jalur kinerja enzim nitrilase, pemanfaatan substrat nitril (sianida) dapat dilakukan dengan jalur lain. Jalur tersebut dilakukan dengan memanfaatkan enzim nitril hidratase dan amidase secara bertahap dalam mendegradasi substrat nitril (sianida). Enzim nitril hidratase akan mengkonversi senyawa dengan gugus nitril (R-CN) menjadi senyawa dengan gugus amide (R-CONH₂). Sementara itu enzim amidase akan mengkonversi senyawa amide (R-CONH₂) hasil proses biotransformasi dari enzim nitril hidratase menjadi senyawa bergugus asam karboksilat (R-COOH) dan membentuk senyawa ammonia (NH₄).

Salah satu aplikasi pemanfaatan senyawa sianida (nitril) menjadi bahan baku obat dapat ditemui pada proses biotransformasi senyawa mandelonitril menjadi senyawa R-asam mandelat maupun S-asam mandelat. Senyawa (S)-asam mandelat dimanfaatkan untuk sintesis alternatif cyclopentenon dan obat komersial yang banyak digunakan sebagai senyawa nonsteroidal pada obat antiinflamasi seperti celecoxib (Celebrex®) and deracoxib (Mateo et al. 2006, Blay et al. 2006). Sementara itu senyawa (R)-asam mandelat bermanfaat sebagai prekursor semisintetik penisilin, cephalosporin dan obat antiobesitas (Yamamoto et al. 1991, Kaul et al. 2004). Sementara itu aplikasi pemanfaatan senyawa sianida (nitril) menjadi bahan baku industri dapat dijumpai pada proses biotransformasi asetonitril, laktonitril dan benzonitril dengan bantuan enzim nitrilase menjadi senyawa asam asetat, asam laktat dan asam benzoat. Asam asetat adalah bahan baku pembuatan asam cuka pada industri pangan selain memanfaatkan proses fermentasi yang dilakukan oleh bakteri Acetobacter aceti, proses produksi asam asetat dapat dilakukan dengan memanfaatkan proses biotransformasi tersebut. Asam laktat adalah bahan baku pembuatan yoghurt (susu asam) umumnya senyawa ini banyak dihasilkan dari proses fermentasi bakteri Lactobacillus lactis, namun dapat pula dihasilkan melalui proses biotransformasi dengan enzim nitrilase. Asam benzoat adalah senyawa kimia yang banyak digunakan sebagai bahan pengawet makanan maupun minuman umumnya senyawa ini dihasilkan melalui sintesis organik bahan kimia, akan tetapi dengan bantuan proses biotransformasi enzim nitrilase maka senyawa ini dapat diproduksi secara optimum dengan bantuan mikroba.

Pemanfaatan lain di bidang industri dari proses biotransformasi enzim nitrilase adalah pembuatan senyawa asam adipat dari substrat adiponitril. Asam adipat adalah bahan utama yan digunakan untuk mensintesis nilon-6,6 suatu bahan yang sangat penting hasil dari industri poliamida. Nilon 6,6 banyak dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan kain, cat, ban, film, resin dan monofilamen (Moreau et al, 1993). Selain itu asam adipat juga digunakan sebagai salah satu komponen dalam agar-agar, elektronik, kabel dan bahan pembersih permadani. Contoh lain pemanfaatan proses biotransformasi senyawa nitril (sianida) adalah produksi senyawa akrilamide dari substrat akrilonitril. Akrilamide adalah suatu senyawa kimia yang banyak digunakan dalam bidang biologi molekuler, khususnya untuk proses identifikasi dan analisis bobot molekul senyawa protein dengan teknik SDS-PAGE (Sodium Dedosil Sulfat-Poly Acrilamide Gel Electroforesis) (Nagasawa et al, 1993). Saat ini sebagian besar proses di bidang farmasi (obat-obatan) maupun industri lebih diarahkan pada proses biotransformasi daripada sintesis kimiawi. Adapun beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dengan memanfaatkan proses biotransformasi adalah dapat menghasilkan bahan kimia yang spesifik dengan tingkat kemurnian tinggi, kondisi mudah diatur dan aman terhadap lingkungan (R. Haryo Bimo Setiarto).