Dialil disulfida

Dialil disulfida (DADS atau 4,5-dithia-1,7-oktadiena) adalah suatu senyawa organosulfur yang terdapat pada bawang putih dan beberapa tumbuhan dari genus Allium lainnya. Terdapat bersama dialil trisulfida dan dialil tetrasulfida, DADS adalah salah satu komponen utama dari minyak atsiri bawang putih. Berbentuk cairan kekuningan yang tidak larut dalam air dan mempunyai bau bawang putih yang kuat. Senyawa ini dihasilkan selama dekomposisi alisin, yang dibebaskan selama penghancuran bawang putih dan tumbuhan lain yang termasuk famili Alliaceae. Dialil disulfida memiliki banyak manfaat kesehatan, tetapi juga suatu alergen yang menyebabkan alergi bawang putih. Dalam bentuk encernya, ini digunakan sebagai zat perisa dalam makanan. DADS terdekomposisi dalam tubuh manusia menjadi senyawa lain seperti alil metil sulfida.

Sejarah 
Pada tahun 1844, Theodor Wertheim melakukan pemisahan dengan cara distilasi uap suatu zat berbau sengak dari bawang putih dan diberi nama "alil sulfur." Namun, baru pada tahun 1892 Friedrich Wilhelm Semmler mengidentifikasi dialil disulfida sebagai salah satu komponen minyak distilasi bawang putih. Prekursor alami dialil disulfida, alisin, ditemukan pada tahun 1944 oleh Chester J. Cavallito dan John Hays Bailey. Pada tahun 1947, A. Stoll dan E. Seebeck menemukan bahwa alisin dapat diproduksi dari derivat sisteina yaitu alliin menggunakan enzim alliinase.

Keberadaan 
Dialil disulfida dan trisulfida diproduksi melalui dekomposisi alisin, yang dibebaskan selama pemecahan sel tumbuhan Alliaceae, terutama bawang putih. Rendemen dialil disulfida adalah yang tertinggi dari hasil distilasi uap umbi bawang putih dengan kandungan sebesar 2 %berat dari minyak yang kaya dialil disulfida. Dialil disulfida dapat juga diekstraksi dari daun bawang putih, tetapi kandungan minyaknya sangat rendah, hanya 0,06 %berat.

Ekstraksi dan representasi 
Pada skala industri, dialil disulfida diproduksi dari natrium disulfida dan alil bromida atau alil klorida pada temperatur 40–60 °C dalam atmosfer gas inert; natrium disulfida dihasilkan secara in situ dengan mereaksikan natrium sulfida dengan belerang. Reaksi bersifat eksotermik dan 88% efisiensi teoritisnya pada praktiknya telah terpenuhi.
 

Kuantitas yang lebih kecil dapat disintesis dari bahan awal yang sama, tetapi dilakukan di udara terbuka dan menggunakan tetrabutilamonium bromida sebagai katalis. Rendemen yang dihasilkan di bawah 82%. Masalah utama, baik sintesis industrial dan ekstraksi dari tumbuhan, adalah pemisahan dialil disulfida dari sulfidanya yang lebih tinggi (dialil trisulfida (DATS), dsb). Mereka memiliki sifat fisika yang sangat serupa dan oleh karena itu, produk komersialnya hanya mengandung 80% dialil disulfida. Perubahan alisin menjadi dialil disulfida dan trisulfida berlangsung cepat pada temperatur di atas 37 °C.

Sifat-sifat

Karakteristik fisika 
Dialil disulfida mempunyai bau bawang putih yang kuat. Berupa cairan jernih kekuningan dengan titik didih antara 138–139 °C (untuk kemurnian 80%) dan mempunyai titik nyala pada 50 °C. Memiliki massa jenis sekitar 1,0 g/mL dengan tekanan uap 1 mmHg pada 20 °C. Sifatnya yang non-polar menyebabkan dialil disulfida tidak larut dalam air tetapi larut dalam lemak, minyak, lipid, dan pelarut-pelarut non-polar seperti heksana dan toluena.

Reaksi kimia 
Dialil disulfida mudah dioksidasi menjadi alisin dengan hidrogen peroksida atau asam perasetat. Alisin dapat mengalami hidrolisis menghasilkan dialil disulfida dan trisulfida. Reaksi dialil disulfida dengan belerang cair menghasilkan campuran yang mengandung dialil polisulfida dengan 22 atom belerang pada rantai utamanya. Ketika dialil disulfida dipanaskan ia terdekomposisi menghasilkan campuran kompleks. Ikatan karbon-belerang dialil disulfida adalah 16 Kal mol−1 lebih lemah daripada ikatan belerang-belerang (46 Kal mol−1 vs 62 Kal mol−1), dengan konsekuensi bahwa pada pemansan, dialil disulfida menghasilakn radikal alilditio (AllSS•), yang jika diadisi pada ikatan rangkap dialil disulfida diikuti dengan fragmentasi dan reaksi berkelanjutan menghasilkan sejumlah senyawa organosulfur, yang banyak ditemukan dalam minyak bawang putih sebagai senyawa renik. Dengan adanya katalis, dialil disulfida dapat bereaksi dengan alkil halida membentuk 1-alkiltio-3-aliltio-1-propena dan 1,3-di(alkiltio)propena.

Aplikasi 
Dengan adanya katalis besi klorida atau tembaga klorida, atau belerang cair pada 120 °C, dialil disulfida dapat digunakan sebagai prekursor untuk sintesis dialil polisulfida yang lebih tinggi (polisulfan). Dalam pertanian, dialil disulfida dan dialil polisulfida terkait menunjukkan aktivitas sebagai nematisida ramah lingkungan. Dialil disulfida juga merupakan bahan dasar sintesis alisin. Dalam industri makanan, dialil disulfida digunakan untuk memperbaiki rasa daging, sayuran, dan buah-buahan.

Kepentingan biologis

Bau dan rasa 
Bau tak sedap dialil disulfida dirasakan melalui  transient receptor potential cation channel, member A1 (TRPA1). Saluran ion ini telah lama dikenal tidak hanya pada manusia dan hewan, tetapi juga pada fungi. Oleh karena itu, tumbuhan Alliaceae tampaknya mengembangkan mekanisme perlindungan dialil disulfida-TRPA1 untuk mencegah predator di awal evolusinya.

Keracunan dan detoksifikasinya 
Dialil disulfida adalah zat detoksifikasi sel yang efisien. Ia meningkatkan secara signifikan produksi enzim glutathione S-transferase (GST), yang mengikat toksin elektrofilik dalam sel. Oleh karena itu, bawang putih mendukung, misalnya, fungsi detoksifikasi sel hati (liver) secara in vitro dan melindungi sel saraf dari tekanan oksidatif secara in vitro pula. Efek detoksifikasi dapat mencegah gejala inflamasi. Ini telah dibuktikan melalui suatu studi pada mencit ketika diberi dialil disulfida ternyata ia terlindung dari keracunan pada sel intestinalnya. Studi ini juga menunjukkan bahwa efek samping tertentu dari minyak bawang putih dosis tinggi tidak diakibatkan oleh dialil disulfida. Dengan mendukung aktivitas detoksifikasi dalam liver, dialil disulfida dapat digunakan untuk melindungi liver selama kemoterapi, misalnya terhadap detoksifikasi sianida.

Efek antimikroba 
Pembebasan senyawa organosulfur saat penghancuran sel tumbuhan Alliaceae mempunyai kepentingan besar, karena sifat antimikroba, insektisidal dan larvasidal senyawa tersebut. Dialil disulfida, khususnya, adalah senyawa utama minyak bawang putih dalam menghambat pertumbuhan kapang dan bakteri. Ini juga mempunyai aksi melawan Helicobacter pylori yang dapat merusak lambung, meskipun tidak seefisien allicin. Oleh karena efek antrimikrobanya, dialil sulfida, bersama-sama dengan tobramycin, dimasukkan ke dalam preparat yang digunakan untuk dekontaminasi selektif organ (misal, usus) sebelum pembedahan. Suatu studi klinis menunjukkan bahwa preparasi semacam ini mencegah endotoksemia pada operasi katup jantung.

Melindungi dari kanker usus besar 
Bawang putih dapat mencegah kanker usus besar, dan beberapa studi mengungkapkan bahwa dialil disulfida adalah komponen utama yang bertanggung jawab aksi ini. Efeknya bergantung pada dosis yang diberikan seperti terlihat pada percobaan mencit. Pengaruh dialil terhadap sel kanker jauh lebih kuat daripada sel normal. Hal ini juga menghasilkan akumulasi kuat beberapa zat dan tergantung pada dosisnya, misalnya pada spesies oksigen reaktif, yang mengaktivasi enzim dan menyebabkan penghancuran sel kanker.

Melindungi dari penyakit kardiovaskular 
Terdapat bukti bahwa bawang putih dapat mencegah perkembangan penyakit kardiovaskular. Alasan yang mungkin untuk beberapa penyakit ini antara lain, aterosklerosis atau penyakit arteri koroner adalah stres oksidatif. Penyakit arteri koroner diturunkan oleh dialil disulfida dengan membantu detoksifikasi sel, seperti mekanisme lainnya. Dengan mengaktivasi saluran ion TRPA1, dialil disulfida menyebabkan penurunan tekanan darah sesaat.

Keselamatan 
Dialil disulfida dapat mengiritasi kulit dan merupakan alergen. Terutama menyebabkan alergi bawang putih (dermatitis kontak alergi terhadap bawang putih). Alergi biasanya dimulai dari ujung jari dan tidak dapat dicegah dengan penggunaan sarung tangan karena dialil disulfida dapat menembus hampir semua jenis sarung tangan komersial.

Median dosis letal (LD50) melalui mulut pada mencit adalah 260 mg per kg berat badan dan 3,6 g/kg melalui kulit. Jika sebanyak 5 g/kg (dosis tinggi) diletakkan pada kulit kucing menyebabkan kematian akibat anemia hemolitik.

Dialil disulfida di udara atau darah dapat dideteksi dengan mudah dengan kromatografi gas.

Lihat juga 
 Alil propil disulfida

Referensi 

Alkena
Disulfida organik
Nematisida