metabolisme lipid pada buah kelapa sawit
TRANSCRIPT
1
Metabolisme Lipid Pada Buah Kelapa Sawit
OLEHAWARI SUSANTIBP: 1320422015
PROGRAM PASCASARJANA BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG,2014
2
Metabolisme
Anabolisme Katabolisme
3
Proses metabolisme primer menghasilkan senyawa-senyawa yang digunakan dalam proses biosintesis sehari-hari, yaitu karbohidrat, protein, lemak dan asam nukleat.
metabolisme sekunder menghasilkan senyawa dengan aktivitas biologis tertentu seperti alkaloid, terpenoid, flavonoid, tannin dan steroid. Dll.
4
LIPID• Golongan senyawa organik yang sangat heterogen yang menyusun
jaringan tumbuhan dan hewan. Lipid merupakan golongan senyawa organik kedua yang menjadi sumber makanan.
• Lipid disusun oleh sejumlah senyawa lemak yang tidak larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik seperti eter, aseton, kloroform dan benzena.
• Termasuk senyawa lipid adalah monogliserida, digliserida, fosfatida, serebrosida, sterol, terpen, asam lemak dll (Poedjiadi 1994; Zamora, 2005).
5
Perbedaan lipid berdasarkan pengelompokannya
Secara Kimia lipid sederhana di bedakan
berdasarkan berdasarkan bentuk
strukturnya trigliserida. Hasil kondensasi ester dari satu molekul gliseril
dengan tiga molekul asam lemak,
Triasilgliserol.
Jika ketiga asam lemak penyusun lemak itu sama disebut trigliserida paling
sederhana.
LIPID SEDERHANA
Trigliserida jika dihidrolisis akan menghasilkan 3 molekul asam lemak rantai panjang dan 1 molekul gliserol.
6
LIPID MAJEMUK
Dihidrolisis
gliserol, asam fosfat serta senyawa nitrogen.
Fosfolipida dan Glikolipida
asam lemak
Lesitin dan sephalin
7
STEROL
fitostrerol Kolesterol
Lemak hewaniMinyak nabati.
8
Oils •Oils occur in all parts of a plant, but are most common in seeds. Some seeds have so much oil that it can be commercially harvested. The most commonly used oils are cotton, sesame, safflower, sunflower, olive, coconut, palm oil, peanut, corn, castor bean, and soybean oils.
•The most common seed oil fatty acids are oleic acid (onedouble bond), linoleic acid (two double bonds), and linolenic acid (three double bonds). Linoleic and linolenic are essential fatty acids.
Yermia S, 2014
9
Kelapa sawit
10
Produksi Minyak Sawit
(Sumber: Oil World, 2013 cit Simedarby Plantation, 2013).
11
Luas area lahan budidaya tanaman penghasil minyak
Sumber: Oil World, 2013 cit Simedarby Plantation, 2013
12
Sumber minyak nabati yang paling tinggi tingkat konsumsinya di dunia.
(Sumber: Oil World, 2013 cit Simedarby Plantation, 2013)
13
Minyak dihasilkan dari biosintesis asam lemak, yang
ditandai dengan adanya akumulasi TAG (triasilgliserol).Asam lemak (C:18) yang disimpan oleh tanaman mempunyai struktur yang bervariasi berdasarkan panjang rantai dan jumlah ikatan tak jenuhnya.
Asam oleat (18:1) Golongan MUFA
dengan 1 ikatan ganda
Asam linoleat (18:2) Golongan PUFA dengan
2 ikatan ganda
Asam stearat (18:0)Golongan asam lemak jenuh.
Asam linolenat (18:3) Golongan PUFA dengan 3 ikatan ganda dan 2 struktur
berbeda (α dan γ)
14
Plant metabolic pathways are linked
(Sumber, Ophardt, 2003)
15
Piruvat
Siklus TCA
Asetil-KoA
Mitokondria
Karboksilasi
Asetat sitosol
Asetil-KoA
Karboksilasi
Biosintesis lemak Malonil-KoA
Sumber: Nikolou et al., 2003
16
Menurut Nikolau et al. (2003), tahapan utama dalam proses biosintesis TAG :
Karboksilasi asetil-koA menjadi malonil-koA
Pelepasan gugus asil dari ACP (Acyl Carrier Protein)
Desaturasi asam lemak di plastida
Desaturasi asam lemak di retikulum endoplasma
Pembentukan oil body melalui akumulasi TAG
17
Acyl Carrier Protein
Adanya proses kondensasi berulang yang dikatalis oleh 3 tipe ketoasil-ACP-sintase (KAS)
Reaksi kondensasi pertama menghasilkan butyryl-koA
Enzim ACCase
Tahap 1: Karboksilasi asetil-koA
Jumlah siklus reaksi ini menentukan panjang rantai asam lemak yang terbentuk.
Asetil –KoA+ Co2 Malonil-KoA
18
Tiga tipe enzim ketoasil-ACP-sintase (KAS):
Sumber: Pidkowich et al., 2007
KAS III: menambahkan gugus asetil pertama dari asetil-KoA menjadi malonil-ACP. Malonil ACP diperpanjang menjadi C10-C12 ketoasil-ACP
KAS II:Mengkatalis perpanjangan rantai C16-ACP menjadi C18-ACP
KAS I:Memperpanjang rantai dari C10-C12 ketoasil-ACP menjadi C16-ACP
19
Skema lintasan biosintesis lipid pada tanaman untuk menghasilkan minyak.
Katalis
Entalpi
20
Tahap 2: Desaturasi asam lemak di plastida
C16-ACP C18-ACP
Asam Palmitat
Asam Stearat(16:0)
Asam Oleat(18:1)
Kas II
Desaturasi
FAS 2
Desaturasi
FAS I
21
Tahap 3: Pelepasan gugus asil dari ACP
Desaturasi asam Lemak
RE
Asil-KoA
Sintesis Terhenti
Asil-ACP
Koenzim A
Acyl –ACP Thioesterase
22
Tahap 4: Desaturasi asam lemak di RE
Asil-KoA+3- Fosfogliserat RE
Fosfatidil kolin (PC) + Asam Oleat (18:1)
Asam Linoleat (18:2)
Asam Linolenat18 : 3
Fosfatidil kolin (PC) + Asam Linoleat (18:2)
FAD-3
FAD-2
23
Tahap 5: Pembentukan tubuh minyak (oil body) melalui akumulasi TAG
Oil body dibentuk di RE.
Diawali dengan sintesis oleosin dan TAG.
TAG dibentuk dari kumpulan acyl-CoA di RE setelah ditransfer
dari gliserolipid menjadi CoA.
24
Jalur Sintesis Tag Ramli et al., 2002.
25
Function of lipid molecules
Yermia S, 2014
26
Fatty Acids Biosynthesis
Fatty acid biosynthesis in plants takes place within plastids. organelles widely thought to have originated from a photosynthetic bacterial symbiont.
During fatty acid biosynthesis, a repeated series of reactions incorporates acetyl moieties of acetyl-CoA into an acyl group 16 or 18 carbons long
Yermia S, 2014
27Yermia S, 2014
28
Daftar Pustaka• Nikolau, B. J., J. B. Ohlrogge, and E. S. Wurtele. 2003. Plant biotin-containing carboxylases. Archives
of Biochemistry and Biophysics Vol. 414: pp 211–222.
• Ophardt, C. E. 2003. Overview of metabolism. Virtual Chembook of Elmhurst College. http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/5900verv iewmet.html. Diakses tanggal 24 Juni 2014.
• Pidkowich, M. S., H. T. Nguyen, I. Heilmann, T. Ischebeck, and J. Shanklin. 2007. Modulating seed β-ketoacyl-acyl carrier protein synthase II level converts the composition of a temperate seed
oil to that of a palm-like tropical oil. Proceeding of National Academy of Sciences Vol. 104 No. 11: pp 4742-4747.
• Ramli, U. S., D. S. Baker, P. A. Quant, and J. L. Harwood. Control analysis of lipid biosynthesis in tissue cultures from oil crops shows that flux control is shared between fatty acid synthesis and lipid assembly. Biochemical Journal 364: pp 393–401.
• Simedarby Plantation. 2013. Palm oil: facts and figures. www.simedarbyplantation.com. Diakses tanggal 24 Juni 2014.
• Yermia S, 2014. Metabolisme Lipid pada Tumbuhan, Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Manado. www.biomol-unima1.webnode.com .
• Yu, W. L., W. Ansari, N. G. Schoepp, M. J. Hannon, S. P. Mayfield, and M. D> Burkart. 2011. Modifications of the metabolic pathways of lipid and triacylglycerol production in microalgae. Microbial Cell Factories Vol. 10 No. 91.
29
Arigato Gozaimashita....