Sains & Teknologi

Pestisida Alami, Ramah Lingkungan, Disintesis untuk Pertama Kali

Sekelompok ahli kimia organik di California Institute of Technology melakukan metode sintesis untuk menghasilkan pestisida yang ada secara alami bernama perseanol untuk pertama kalinya, suatu prestasi yang melibatkan prosedur kimia 16 langkah. 

Jadi mengapa mereka mengalami begitu banyak kesulitan untuk mendapatkan molekul tunggal?

Perseanol adalah senyawa polisiklik yang ditemukan dalam genus pohon cemara  Persea . Persea Americana, atau alpukat, adalah contoh yang terkenal. Pertama kali ditemukan pada tahun 1990-an, perseanol memberikan efek insektisida dengan melumpuhkan jaringan otot hama, dengan cara yang sama seperti ryanodine pestisida alami. Baik perseanol dan ryanodine dapat mengikat reseptor ryanodine, sejenis saluran kalsium, dengan afinitas tinggi. Tindakan tersebut menghambat aliran ion kalsium, sehingga melumpuhkan kontraksi sel otot. 

Ryanodine dapat melumpuhkan hewan peliharaan, ternak, dan manusia karena toksisitasnya tidak diskriminatif antara mamalia dan serangga. Di sisi lain, toksisitas perseanol khusus untuk serangga, menjadikannya pestisida yang lebih aman. Tetapi untuk mendapatkan sejumlah besar senyawa bukanlah tugas yang mudah. Para ilmuwan telah mengidentifikasi berbagai macam phytochemical dalam  ekstrak tanaman Persea , dan perseanol tidak muncul secara melimpah. Karena industri pertanian ingin sekali mengganti pestisida kimia dengan pengganti yang aman dan berasal dari alam, selalu ada minat yang kuat untuk mensintesis secara perseanol secara kimia.  

Dipimpin oleh profesor kimia Sarah E. Reisman, para peneliti di Caltech telah bekerja pada sintesis total pestisida ramah lingkungan. Buku pedoman penelitian mereka meminjam satu bab dari sebuah kelompok di Universitas Sherbrooke, yang telah berhasil membangun senyawa yang disebut ryanodol dari bawah ke atas. Ryanodol memiliki kesamaan struktural dengan ryanodine dan perseanol

Tim Caltech pertama kali mensintesis dua bagian utama dari molekul perseanol, satu dengan gugus fungsi epoksida dan lainnya sebagai anion. Ketika dua buah yang bermuatan berlawanan bertemu, mereka terikat satu sama lain hampir secara instan, membentuk anhydroperseanol pendahulu untuk produk akhir. Kemudian ahli kimia menghabiskan delapan langkah lagi menempelkan kelompok samping untuk melengkapi struktur perseanol.

Jelaslah bahwa kompleksitas proses sintesis ini membuat sulit untuk menghasilkan perseanol dalam jumlah besar untuk keperluan pertanian. Namun, para ahli kimia percaya bahwa penelitian mereka memberikan beberapa wawasan yang berguna untuk sintesis senyawa serupa. Selain itu, jumlah perseanol yang mereka peroleh cukup untuk studi toksikologis untuk lebih memahami efek insektisida.

Penelitian terbaru ini diterbitkan dalam jurnal Nature .

Total sintesis perseanol – insektisida alami (Edisi Cyclo)

Sumber: C&EN

Artikel Terkait:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *