KERAGAMAN DAN KEUNIKAN STRUKTUR KIMIA FLAVONOID

Gambar kerangka dasar flavonoid

             Flavonoid merupakan senyawa fenol yang mana terdapat hampir pada semua jenis tumbuhan. Struktur dari beberapa senyawa fenol ini dapat ditetapkan dimulai abad ke-19. Sifat-sifat kimia dari senyawa fenol ini umumnya sama, tetapi jika kita melihat dari segi biogenetic nya maka senyawa fenol ini dapat kita bedakan menjadi dua jenis, yaitu :

1. Senyawa fenol yang bersumber dari jalur shikimat atau berasal dari asam shikimat

2. Senyawa fenol yang bersumber dari jalur asetat-malonat

Flavonoid yang terdapat didalam tumbuhan biasanya akan berikatan dengan gula yang disebut glikosida. Molekul yang berikatan dengan gula tersebut disebut aglikon. Aglikon pada flavonoid ini memiliki berbagai ragam struktur, tetap semuanya memiliki 15 atom Carbon yang tersusun dalam konfigurasi C6-C3-C6, yang mana terdiri dari dua cincin aromatic yang nantinya akan dihubungkan dengan satuan tiga karbon yang dapat atau tidak membentuk cincin ketiga.

       Senyawa flavonoid merupakan metabolit sekunder yang memberikan pigmen tumbuhan berwarna kuning, kuning jeruk, dan merah. Senyawa flavonoid ini memiliki peranan yang penting dalam memberikan warna, rasa, bau, serta kualitas dari suatu makanan. Senyawa flavonoid ini memiliki manfaat bagi tumbuhan penghasilnya sebagai pertahanan diri dari hama, serta memiliki rasa pahit yang akan melindungi dari ulat tertentu. 

           Flavonoid memiliki klasifikasi yang dapat dibedakan berdasarkan cincin heterosiklik-oksigen tambahan dan gugus hidroksil yang tersebar. Cara mengklasifikasikan senyawa flavonoid ini awalnya didasarkan pada sifat kelarutan dan reaksi warna pada suatu tumbuhan. Kemudian berkembang dengan dilakukan nya ekstrak tumbuhan yang dihidrolisis dengan cara kromatografi satu arah dan pemeriksaan ekstrak etanol secara dua arah. Sehingga sampai sekarang pemisahan senyawa flavonoid dilakukan dengan cara kromatografi. Adapun kerangka dasar klasifikasi atau tipe-tipe dari senyawa flavonoid sebagai berikut :

Senyawa-senyawa flavonoid ini klasifikasi nya dibedakan menjadi beberapa jenis yang didasarkan oleh tingkat oksidasi rantai propana dari sistem 1,3-diarilpropana. Yang mana jenis flavonoid yaitu flavon, flavonol, dan antosianidin merupakan jenis flavonoid yang paling banyak ditemukan pada tumbuhan oleh sebab itu jenis flavonoid tersebut seringkali disebut juga sebagai jenis flavonoid utama. Sedangkan untuk senyawa isoflavon dan neoflavon tidak banyak ditemukan tetapi hanya terdapat pada beberapa tumbuhan saja, khususnya leguminosae. 

               Flavonoid mempunyai beberapa ciri struktur untuk membedakannya dengan yang lain, yaitu pada cincin A mempunyai pola okigenasi berselang-seling yang berada pada posisi 2,4,6. Cincicn A ini juga selalu mempunyai gugus hidroksil yang mana terletak sedemikian rupa yang akan memberikan kemungkinan terbentuknya suatu cincin heterosiklik dalam senyawa trisiklik. Cincin B mempunyi satu gugus fungsi oksigen pada posisi para atau dua pada posisi para dan meta atau tiga pada posisi satu dipara dan dua dimeta. 

             Seperti yang sudah saya sebutkan diatas bahwa senyawa flavonoid ini memiliki kerangka dasar yang terdiri dari 15 atom karbon, yang terdiri dari dua buah benzena (C6) yang akan terikat dengan rantai propana (C3). Oleh sebab itu akan membentuk suatu susunan C6-C3-C6.

FLAVONOID atau 1,3-DIARILPROPANA

Isoflavonoid juga terdiri atas C6-C3-C6, yang mana pembuatan atau sintesis nya akan dilakukan secara alami oleh tumbuhan dan senyawa asam amino aromatik fenilalanin atau tirosin. Isoflavon ini dapat digolongkan menjadi senyawa metabolit sekunder yang didasarkan oleh biosintesis yang berlangsung dalam sederetan senyawa antara yaitu asam sinamat, asam kumarat, calkon, flavon dan isoflavonoid. Isoflavon ini tidak terdapat pada mikroba seperti bakteri, alga, jamur dan lumut tidak mengandung isoflavon dikarenakan mikroba tersebut tidak dapat mensintesisnya. 

ISOFLAVONOID atau 1,2 -DIARILPROPANA

Flavonoid ini juga dapat dikalsifikasikan berdasarkan jeis ikatan yang terbentuk :

1. Flavonoid O-Glikosida

                Senyawa flavonoid jenis ini memiliki gugus hidroksil yang mana terikat pada satu gula atau lebih dengan ikatan hemiasetal yang memiliki sifat tidak tahan dengan keasaman, adapun ikatan glikosida ini mempengaruhi kereaktifan dari senyawa flavonoid menjadi kurang reaktif dan lebih mudah larut dalam air. 

2. Flavonoid C-Glikosida

               Pada flavonoid jenis ini, gula akan terikat langsung dengan inti benzen pada suatu ikatan karbon yang memiliki sifat tahan terhadap keasaman. Pada umumnya gula ini akan terikat pada atom karbon yang bernomor 6 dan 8 yang terdapat pada inti dari flavonoid. Jenis ini merupakan jenis gula yang keterlibatan nya lebih sedikit dibandingkan O-glikosida. 

3. Flavonoid sulfat

                Flavonoid ini merupakan jenis flavonoid yang memiliki satu buah ion sulfat atau bisa juga lebih yang dapat terikat pada gugus OH pada fenol dan gula. 

4. Biflavonoid

                  Biflavonoid ini merupakan dimer flavonoid yang akan dibentuk dari dua buah unit flavon atau dimer campuran yang terdiri dari flavon dan flavonon dan atau auron. Struktur dari biflavonoid ini yaitu 2,3-dihidroapigeninil-(I-3', II-3')-apigenin. 

PERMASALAHAN :
1. Pada penjelasan diatas sudah saya perlihatkan gambar struktur dari 1,3-diarilpropana dan 1,2-diarilpropana. Yang ingin saya tanyakan, Mengapa struktur dari flavonoid yang sama-sama terdiri dari C6-C3-C6 tetapi pada struktur nya gugus benzen bisa terikat pada atom C ke 2 dan juga bisa terikat pada atom C ke 3 ?
2. Mengapa jenis isoflavonoid hanya terdapat pada beberapa jenis tumbuhan saja ? Sedangkan kita ketahui bahwasanya metabolit sekunder jenis flavonoid ini yang tersebar paling banyak pada tumbuhan dialam ?
3. Seperti yang kita ketahui bahwa flavonoid ini merupakan senyawa fenol dan kita juga tahu bahwa fenol ini memiliki gugus -OH. Pertanyaan saya, Mengapa pada struktur dasar flavonoid tidak terdapat gugus -OH melainkan gugus =O ?

POTENSI PEMANFAATAN TERPENOID UNTUK MAKHLUK HIDUP

           

          Terpenoid adalah suatu senyawa turunan dari isoprene dengan kelipatan lima. Terpenoid itu sendiri termasuk kedalam senyawa metabolit sekunder yang mana biasanya memiliki kemampuan bioaktivitas serta berfungsi sebagai pelindung bagi tumbuhan penghasilnya itu sendiri. Tak hanya itu, banyak sekali fungsi dari tumbuhan metabolit sekunder misalnya banyak digunakan sebagai zat warna, racun, aroma makanan, obat-obatan dan masih banyak lagi. Salah satu ciri dari senyawa terpenoid ini yaitu memiliki bau. Senyawa terpenoid dapat diisolasi dari minyak atsiri. Berikut ini akan kita bahas satu persatu pemanfaatan dari senyawa terpenoid :

1. Monoterpenoid

         Monoterpen adalah senyawa terpenoid yang tersusun atas dua buah isoprena dengan jumlah atom C yaitu 10 ciri khas dari senyawa monoterpen ini yaitu memiliki bau yang spesifik. Struktur dari monoterpen ini beraneka macam, dapat berupa rantai terbuka da tertutup atau siklik. Senyawa monoterpen banyak dimanfaatkan sebagai antiseptic, ekspektoran, spasmolotik dan sedatif. Akan tetapi, senyawa monoterpen ini banyak sekali dimanfaatkan oleh manusia sebagai bahan pemberi aroma pada makanan dan pemberi aroma pada parfum. Contoh dari senyawa monoterpen yaitu limonene, geraniol, dan kamfor.

2. Seskuiterpenoid

       Seskuiterpen adalah senyawa terpenoid yang tersusun atas tiga buah isoprena yang memiliki struktur asiklik dan isiklik dengan kerangka naftalen. Senyawa seskuiterpen ini memiliki banyak sekali manfaat diantaranya yaitu sebagai antifeedant, hormone, antimikroba, antibiotic, toksin, regulator pertumbuhan tanaman serta pemanis. Contoh dari senyawa ini yaitu farnesol, santonin.

3. Diterpenoid

      Diterpenoid merupakan senyawa terpenoid yang tersusun atas empat buah isoprene dengan memiliki atom carbon berjumlah 20. Senyawa diterpen ini tak kalah penting yang mempunyai banyak manfaat salah satunya yaitu sebagai hormone pertumbuhan tanaman, podolakton inhibitor pertumbuhan tanaman, antifeedan serangga, inhibitor tumor, sebagai senyawa pemanis, antifouling, dan antikarsinogen.

4.  Triterpenoid

     Triterpenoid merupakan senyawa terpenoid yang tersusun atas enam buah isoprena dengan memiliki atom carbon berjumlah 30. Senyawa triterpenoid ini lebih dari 4000 jenis nya telah diisolasi dengan lebih dari 40 jenis kerangka dasar yang dikenal dengan skualen. Senyawa triterpen ini  berpotensi dalam pengobatan misalnya sebagai obat untuk menyembuhkan penyakit malaria, diabetes, nyeri haid, gangguan kulit serta kerusakan hati.

5. Tetraterpenoid

      Tetraterpenoid ini merupakan senyawa terpenoid yang tersusun atas delapan buah isoprena dengan jumlah atom carbon sejumlah 40. Tetraterpen ini berperan penting pada pemberian pigmen tumbuhan. Senyawa tetraterpen ini salah satunya dapat memberikan warna kuning sampai dengan merah pada tumbuhan. Salah satu tumbuhan yang termasuk dalam jenis tetraterpen yaitu wortel.

Berikut adalah contoh dari senyawa terpenoid :

1. Tanaman ANTING-ANTING

          Tanaman anting-anting ini merupakan tanaman yang mengandung metabolit sekunder.  Akar Serta daun tanaman ini memiliki banyak sekali manfaat. Akan tetapi yang mengandung senyawa terpenoid hanya terdapat pada daun tanaman anting-anting. Salah satu manfaat tanaman ini yaitu sebagai antibakteri, menurunkan kadar gula darah, serta anti malaria. Jenis terpenoid yang terkandung pada tanaman ini yaitu monoterpen, seskuiterpen dan triterpen.

2. Daun Ketapang

        Daun ini memiliki manfaat sebagai antikanker. Yang mana kandungan senyawa terpenoid didalam daun ini yaitu jenis triterpenoid.

PERMASALAHAN :
1. Seperti yang kita ketahui bahwasanya kunyit dipercaya dapat meredakan nyeri pada saat haid yang mana kunyit ini sendiri mengandung minyak atsiri yang merupakan senyawa terpenoid. Lalu, bagaimanakah proses keterlibatan bioaktivitas senyawa terpenoid yang terkandung dalam kunyit sehingga dapat meredakan nyeri saat haid ?
2. Seperti yang sudah saya jabarkan diatas banyak sekali manfaat yang terkandung dari senyawa terpenoid. Tetapi dari jurnal-jurnal yang telah saya baca kebanyakan manfaat senyawa terpenoid hanya bagi tumbuhan dan manusia. Jadi, apakah senyawa terpenoid tersebut tidak memiliki manfaat sama sekali bagi hewan ? Jika iya, mengapa ? dan jika tidak, bisakah anda jelaskan apa saja manfaat dari senyawa terpenoid tersebut bagi hewan ?
3. Menurut jurnal-jurnal yang telah saya baca kebanyakan dalam satu tanaman itu tidak hanya mengandung satu jenis metabolit sekunder saja misalnya dalam tanaman anting-anting  itu sebenarnya mengandung senyawa terpenoid dan juga flavonoid yang bermanfaat misalnya untuk anti malaria. Pertanyaan saya, bagaimanakah cara kita mengetahui senyawa mana yang lebih berpotensi sebagai anti malaria tersebut ?

KERAGAMAN DAN KEUNIKAN STRUKTUR TERPENOID

     

 Terpenoid adalah suatu senyawa yang berasal dari tanaman hidup yang memiliki beranekaragam struktur. Terpenoid ini merupakan suatu turunan dari senyawa isoprena (C₅) karena itulah senyawa terpenoid ini juga dikenal dengan sebutan isoprenoid. Terpenoid sebenarnya sama dengan senyawa terpen yang lain, hanya saja terpenoid ini juga mengandung gugus fungsi yang lain seperti guus hidroksil, aldehid dan keton. Adapun struktur isoprena sebagai berikut :

Gambar struktur isoprena

Secara umum pembuatan dari senyawa terpenoid itu sendiri terjadi melalui 3 reaksi, yaitu :

1. Pembentukan isoprena yang mana berasal dari asam asetat yang dibuat dari asam mevalona.

2. Terjadinya penggabungan antara kepala dari suatu senyawa isoprena dengan ekor dari senyawa isoprena yang lain menghasilkan mono, di, seskui, dan politerpen.

3. Terjadinya penggabungan ekor dan ekor dari senyawa C₁₅ atau C₂₀ akan menghasilkan triterpen dan steroid

Gambar mekanisme reaksi pembentukan senyawa terpen

        Senyawa terpenoid memiliki struktur molekul isoprena yang saling berikatan atau berkaitan antara satu dan yang lain dimana “kepala” dari satu senyawa isoprena berikatan dengan “ekor” dari senyawa isoprena yang lainnya.  Senyawa terpenoid ini kebanyakan memiliki struktur yang jumlah atom C nya adalah kelipatan 5. Sehingga senyawa terpenoid ini dapat diklasifikasikan kedalam beberapa kelompok yaitu monoterpen yang terdiri dari 10 atom C dan 16 atom H yang artinya memiliki 2 buah senyawa isoprena, seskuiterpen yang terdiri dari 15 atom C dan 24 atom H yang artinya memiliki 3 buah senyawa isoprena, diterpen yang terdiri dari 20 atom C dan 32 atom H yang artinya memiliki 4 buah senyawa isoprena, triterpen yang memiliki 30 atom C dan 48 atom H yang artinya memiliki 6 buah senyawa isoprena, tetraterpen yang memiliki 40 atom C dan 64 atom H yang artinya memilki 8 kali pengulangan senyawa isoprena, dan politerpen yang terdiri dari lebih dari 8 buah senyawa terpen. Sehingga rumus umum dari senyawa terpenoid ini yaitu (C₅H₈)_n dimana n disana merupakan penentu senyawa terpen tersebut termasuk kedalam kelompok yang mana. 

Contoh senyawa terpenoid yang terdapat pada tumbuhan :

Nama	Sumber	Contoh senyawa	Nama tanaman
Monoterpen	Minyak Atsiri	Champor	Kamferr
		Sineol	Kayu putih
		Thymol	Thymus
Seskuiterpen	Minyak atsiri	Artemisinin	Bunga Artemisia
		Chamomile	Bunga matricia
		Feverfew	Daun tanaman feverfew
		Valerian	Bunga Valerian
Diterpen	Resin pinus	Ginkgo	Tanaman ginkgo
		Taxol	Tanaman taxus
Triterpen	Cucurbitacins	Cucurbitacins	Tanaman labu
Tetraterpen	Pigmen Karoten	Karetonoid	Wortel
Politerpen	Karet Alam	Karet alam	Karet

 PERMASALAHAN :

1. Bagaimana cara kita untuk mengetahui bahwa suatu senyawa terpenoid termasuk kedalam kelompok mono, seskui, di, tri, tetra atau politerpen ?

2. Seperti yang kita ketahui, bahwa senyawa tetraterpen itu salah satunya terdapat pada wortel. Bagaimana manfaat dari wortel sebagai senyawa tetraterpen tersebut jika kita konsumsi ?

3. Mengapa senyawa terpenoid ini memiliki struktur yang beraneka ragam ?