• Dr Che Puteh Osman

SIRI 28: SEBATIAN KIMIA SEMULAJADI : PEWARNA DALAM TUMBUHAN

Updated: Jun 30

Pernahkah anda terfikir, mengapakah tumbuhan mempunyai warna yang berbeza? Mengapa bunga raya berwarna merah? Mengapa bunga kertas berwarna kuning? Mengapa daun berwarna hijau? Mengapa akar mengkudu berwarna jingga? Mengapa buah naga berwarna ungu?



Tahukah anda, sebatian kimia semulajadi memberikan warna kepada tumbuhan. Antara kelas sebatian kimia semulajadi yang memberikan warna pada tumbuhan adalah flavonoid, betalain, karotenoid, kuinon dan klorofil.



Selain melakukan fotosintesis, klorofil memberikan warna hijau pada tumbuhan. Kehadiran klorofil bukan sahaja memberikan warna hijau pada tumbuhan, ia juga memberikan khasiat pada manusia. Menurut kajian, pengambilan tumbuhan hijau bersama daging merah mengurangkan risiko kanser usus. Saya pernah tulis di sini



Kuinon adalah satu kelas sebatian kimia semulajadi yang memberikan warna pada tumbuhan. Antara sebatian kimia semulajadi dalam kelas ini adalah naftakuinon dan antrakuinon. Sebatian kimia semulajadi dalam kumpulan ini sebahagiannya adalah beracun, dan sering digunakan sebagai pewarna pakaian dan lain-lain.

Contohnya warna merah pada akar madder disebabkan oleh kehadiran alizarin, sejenis antrakuinon dan warna kuning jingga pada akar mengkudu disebabkan oleh kehadiran damnakantal dan nordamnakantal yang juga merupakan sejenis antrakuinon.


Tahukan anda mengapa udang berwarna biru bertukar menjadi merah apabila di masak? Udang menyimpan astaxanthin, iaitu sejenis keto-karotenoid yang berwarna merah dicengkerangnya (exoskeleton).

Astaxanthin membentuk ikatan kimia dengan protein alfa-crustacyanin dikulit kerasnya dan membentuk beta-crustacynin yang berwarna biru. Apabila dimasak, protein akan mengalami denaturasi dan membebaskan astaxanthin dari ikatan ini menyebabkan warna udang di masak kemerahan. Saya pernah tulis di sini.


Tumbuhan yang mengandungi karotenoid yang tinggi akan berwarna merah jingga contohnya lobak merah dan tomato.


Jenis sebatian kimia yang memberi warna yang seterusnya adalah dari kelas flavonoid. Flavonoid itu sendiri adakah keluarga sebatian kimia semulajadi yang besar. Antara sebatian kimia dalam kumpulan ini adalah flavonol, flavone, flavan-3-ol, anthocyanin dan anthocyanidin. Saya pernah tulis tentang flavonoid di sini.


Anthocyanin dan anthocyanidin adalah flavonoid yang memberikan warna yang terang kepada tumbuhan. Tona warna ini bergantung kepada apakah jenis anthocyanin dan anthocyanidin yang hadir di dalam tumbuhan tersebut.


Contohnya bunga raya atau nama saintifiknya Hibiscus sp. Bunga raya mengandungi elphinidin-3-O-sambubioside dan cyanidin-3-O-sambubioside yang merupaka sejenis anthocyanin. Anthocyanin juga banyak didapati di dalam buah naga, buah strawberi, anggur dan mulberi.




Bunga telang juga mengandungi anthocyanin iaitu ternatin A1-A3. Oleh kerana warnanya yang menarik, ia seringkali digunakan sebagai pewarna di dalam makanan, misalannya sebagai pewarna nasi kerabu. Saya pernah menulis tentang bunga telang di sini.



Selain anthocyanin, buah dan bunga yang menghasilkan warna merah, jingga dan ungu juga disebabkan oleh kehadiran betalain. Antara tumbuhan yang mengandungi betalain adalah ubi bit, dan bunga kertas. Saya pernah tulis di sini


Menariknya aturan alam, tumbuhan yang mengandungi anthocyanin tidak mengandungi betalain. Begitu juga sebaliknya. Tumbuhan yang mengandungi betalain tidak menghasilkan anthocyanin. Betalain banyak didapati dalam 13 keluarga tumbuhan di bawah Order Caryophylalles.


Ini kerana tumbuhan mempunyai proses biokimia yang unik dan terhad dalam keluarga tertentu sahaja. Keluarga tumbuhan yang tidak boleh menghasilkan betalain tidak mempunyai sistem biokimia bagi menghasilkan betalain.

Menariknya, beberapa betalain ini mempunyai struktur kimia yang sama. Bezanya hanyalah orientasi struktur ini pada satah tiga dimensi. Namun perbezaan ini memberikan perbezaan warna yang besar.


Sebahagian sebatian kimia ini boleh dihasilkan semula secara sintetik. Jika ia mempunyai struktur kimia yang sama, ia akan mempunyai sifat yang sama. Sintetik tidak semestinya bermaksud bahaya. Sesetengah antrakuinon walaupun semulajadi, ia boleh jadi beracun!




Rujukan


da Silva, F. L., Escribano-Bailón, M. T., Pérez Alonso, J. J., Rivas-Gonzalo, J. C., & Santos-Buelga, C. (2007). Anthocyanin pigments in strawberry. LWT - Food Science and Technology, 40(2), 374-382. doi:https://doi.org/10.1016/j.lwt.2005.09.018


Grajeda-Iglesias, C., Figueroa-Espinoza, M. C., Barouh, N., Baréa, B., Fernandes, A., de Freitas, V., & Salas, E. (2016). Isolation and Characterization of Anthocyanins from Hibiscus sabdariffa Flowers.Journal of natural products,79(7), 1709–1718. https://doi.org/10.1021/acs.jnatprod.5b00958


Osman, C. P., & Ismail, N. H. (2018). Antiplasmodial Anthraquinones from Medicinal Plants: The Chemistry and Possible Mode of Actions. Natural Product Communications, 13(12), 1934578X1801301207. doi:10.1177/1934578X1801301207


Stafford, H. A. (1994). Anthocyanins and betalains: evolution of the mutually exclusive pathways. Plant Science, 101(2), 91-98. doi:https://doi.org/10.1016/0168-9452(94)90244-5


Zhang, J., Celli, G. B. and Brooks,M. S. (2019) Chapter 1:Natural Sources of Anthocyanins , in Anthocyanins from Natural Sources: Exploiting Targeted Delivery for Improved Health, pp. 1-33 DOI:10.1039/9781788012614-00001

eISBN: 978-1-78801-261-4

Blog ini membawakan artikel ilmiah tentang tumbuhan dan sebatian kimia semulajadi dalam bahasa yang mudah difahami.