TERPENOID

KIMIA BAHAN ALAM



TERPENOID

1.      Asal usul terpenoid

Terpenoida adalah me rupakan komponen-komponen tumbuhan  yang mempunyai bau dan dapat diisolasi dari bahan nabati dengan  penyulingan disebut sebagai minyak atsiri. Minyak atsiri yang berasal dari  bunga pada awalnya dikenal dari penentuan struktur secara sederhana,  yaitu dengan perbandingan atom hidrogen dan atom karbon dari suatu  senyawa terpenoid yaitu 8 : 5 dan dengan perbandingan tersebut dapat  dikatakan bahwa senyawa tersebut adalah golongan terpenoid.  Minyak atsiri bukanlah senyawa murni akan tetapi merupakan campuran senyawa organik yang kadangkala terdiri dari lebih dari 25  senyawa atau komponen yang berlainan. Sebagaian besar komponen  minyak atsiri adalah senyawa yang hanya mengandung karbon dan hidrogen atau karbon, hidrogen dan oksigen yang tidak bersifat aromatik  yang secara umum disebut terpenoid. Minyak atsiri adalah bahan yang  mudah menguap sehingga mudah dipisahkan dari bahan-bahan lain yang  terdapat dalam tumbuhan. Salah satu cara yang paling populer untuk  memisahkan minyak atsiri dari jaringan tumbuhan adalah destilasi.  Dimana, uap air dialirkan kedalam  tumpukan jaringan tumbuhan sehingga  minyak atsiri tersuling bersama-sama dengan uap air. setelah  pengembunan, minyak atsiri akan membentuk lapisan yang terpisah dari  air yang selanjutnya dapat dikumpulkan. 

Fraksi yang paling mudah menguap biasanya terdiri dari golongan terpenoid yang mengandung 10 ataom karbon. Fraksi uyang mempunyai  titik didih lebih tinggi biasanya terdiri dari terpenoid yang mengandung 15  atom karbon.  Sebagian besar terpenoid mempunyai kerangka karbon yang dibangun oleh dua atau lebih unit C-5 yang disebut unit isopren. Unit C-5ini dinamakan demikian karena kerangka karbonnya sama seperti senyawa isopren.

Klasifikasi terpenoid ditentukan

dari unit isopren atau unit C-5  penyusun senyawa tersebut. Secara umum biosintesa dari terpenoid  dengan terjadinya 3 reaksi dasar yaitu :

1. Pembentukan isopren aktif berasal dari asam asetat melalui asam mevalonat

2. Pengganbungan kepala dan ekor dua unit isopren akan  membentuk mono-, seskui-, di-, sester- dan poli-terpenoid

3. Penggabungan ekor dan ekor  dari unit C-15 atau C-20  menghasilkan triterpenoid dan steroid

a.       monoterpen

Monoterpen (C10) dan seskuiterpen (C15) merupakan komponen utama dari  minyak atsiri. Monoterpen mempunyai sifat-sifat berupa cairan tidak berwarna, tidak  larut dalam air, disuling dengan uap air, berinteraksi dengan lemak/minyak berbau  harum. Minyak bunga dan biji banyak mengandung monoterpen (Robinson., 1995).

Struktur monoterpen dapat berupa senyawa rantai terbuka seperti geraniol, nerol,  linalol, sitral, sitronella, cis-o -simena, mirsena. Monoterpen bentuk siklik dapat  digolongkan menjadi 7 (tujuh) berdasarkan kerangka karbon (Mirsen, Limonen, p- simen, Bisabolena, α dan  β Pinena, Kariopilen), dan dapat mempunyai gugus fungsi  alkohol, aldehid, keton dan ester. (Robinson, 1995; Manito., 1992). Struktur kimia  monoterpen dapat dilihat pada gambar berikut :

 

a.       suksesiterpenoid

Seskui terpenoid adalah senyawa (C15) yang tersusun dari tiga satuan isoprena.  Seskuiterpen berperan penting dalam memberi aroma pada bunga dan buah.  (Robinson., 1995). Struktur seskuiterpen dapat dilihat pada gambar :

a.       Diterpen C20H32

Diterpen merupakan golongan terpenoid yang mempunyai 20 atom karbon merupakan turuan dari genial-geraniol pirofosfat, Senyawa diterpen banyak ditemukan sebagai resin. Senyawa golongan ini terbentuk dari empat unit monoterpen sehingga mempunyai rumus molekul C20H32 Beberapa contoh senyawa golongan diterpen 

a.       Triterpenoid (C30H48) dan Steroid

Triterpen selalu terdapat di alam, merupakan partikel dari resin, yang sebagai merupakan senyawa-senyawa ester atau glikosida yang sering disebut saponin. Molekulnnya terbentuk dari gula yang terikat pada steorid atau triterpen (Leray,2010). Triterpen merupakan turunan dari seskuiterpen atau terbentuk dari dua molekul seskuiterpen. Triterpen dapat berupa rantai alifatis, tetrasiklis atau pentasiklis. Bentuk tertrasiklis terdapat bersama limonoid, sterol yang ditemukan pada kayu.

Triterpenoid merupakan senyawa-senyawa yang banyak ditemukan dalam bahan alam dan ditemukan bersama steroid dan sterol. Skualen merupakan bentuk intermediat dari proses biosintesis pembentukan semua jenis triterpenoid.

Misalnya arbrusid, diperoleh dari tanaman arbrus precatorius (jequarity) telah lama digunakan sebagai abostifacient dan furgatif. Abrusid E, juga telah ditemukan dan relatif tidak bersifat racun, dan 30 -100 kali lebih manis dari sukrosa, sehingga sangat peotensial digunakan sebagai pengganti gula.

Terpenoid dari klas quassinoid, seperti brucecantin menunjukan aktifitas yang signifikan sebagai antineoplatik pada sistem pencernaan makanan pada binatang dan telah menunjukan aktivitas sebagai anti kanker. (Leray,2010)

 

Mekanisme dari tahap-tahap reaksi

biosintesa terpenoid adalah  asam asetat setelah diaktifkan oleh koenzim A melakukan kondensasi  jenis Claisen menghasilkan asam asetoasetat. Senyawa yang dihasilkan  ini dengan asetil koenzim A melakukan kondensasi jenis aldol  menghasilkan rantai karbon bercabang sebagaimana ditemukan pada  asam mevalinat. reaksi-reaksi berikutnya adalah fosforilasi, eliminasi asam  fosfat dan dekarboksilasi menghasilkan Isopentenil pirofosfat (IPP) yang  selanjutnya berisomerisasi menjadi Dimetil alil pirofosfat (DMAPP) oleh  enzim isomerase. IPP sebagai unit isopren aktif bergabung secara kepala  ke ekor dengan DMAPP dan penggabungan ini merupakan langkah  pertama dari polimerisasi isopren untuk menghasilkan terpenoid.  Penggabungan ini terjadi karena serangan elektron dari ikatan rangkap IPP terhhadap atom karbon dari DMAPP yang kekurangan elektron diikuti oleh penyingkiran ion pirofosfat yang menghasilkan Geranil  pirofosfat (GPP) yaitu senyawa antara bagi semua senyawa  monoterpenoid.

Penggabungan selanjutnya antara satu unit  IPP dan GPP dengan  mekanisme yang sama menghasilkan Farnesil pirofosfat (FPP) yang  merupakan senyawa antara bagi  semua senyawa seskuiterpenoid.  senyawa diterpenoid diturunkan dari Geranil-Geranil Pirofosffat (GGPP)  yang berasal dari kondensasi antara satu unit IPP dan GPP dengan  mekanisme yang sama.

Mekanisme biosintesa senyawa terpenoid adalah sebagai berikut:
 
 

Uji Fitokimia Biji Kebiul

Untuk mengetahui kandungan senyawa fitokimia dalam suatu simplisia maka diperlukan uji indentifikasi, analisa kualitatif terhadap senyawa hasil metabolit sekunder (Alkaloid, Terpenoid/Steroid, dan Flavonoid) sebagai berikut :

Uji terhadap Terpenoid/Steroid

Triterpenoid/steroid memberikan warna yang spesifik dengan pereaksi Lieberman-Burchard. Jika suatu sampel mengandung triterpenoid/steroid ditetesi dengan pereaksi Lieberman-Burchard maka akan memberikan warna biru-ungu (Endang H, 2005). Menurut Dudi (2007) sampel dilarutkan dalam pelarut eter dan dimaserasi selama 2 jam lalu filtratnya diambil beberapa tetes, kemudian ditetesi dengan pereaksi Lieberman-Burchard (asam asetat glasial dan asam sulfat pekat). Jika terjadi warna merah atau hijau menunjukan adanya senyawa triterpenoid/steroid.

 

Permasalahan :

1.      Bagaimana pemanfaatan senyawa terpenoid dalam bidang industry, kesehatan?

2.      Mengapa terpen banyak terdapat pada tumbuhan?

3.      Sebutkan sumber terpen  selain dari tumbuhan?

4.      Apakah fungsi dari terpen terhadap pertumbuhan tumbuhan?