Makalah
SENYAWA TERPENOID Disusun Oleh :
Dina Putriani Safrudin NIM: 442416040
Jurusan Kimia Fakultas Matimatikan dan IPA Universitas Negeri Gorontalo Tahun 2018
KATA PENGANTAR Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah dengan judul “Senyawa Terpenoid”. Penulisan makalah ini bertujuan untuk melengkapi salah satu tugas yang harus dipenuhi untuk mata kuliah Kimia Bahan Alam Jurusan S-1 Kimia. Dalam kesempatan ini, tak lupa kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini baik moral maupun materil. Kami memahami makalah ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan untuk kesempurnaan makalah ini pada saat yang akan datang.
DAFTAR ISI Kata Pengantar
i
Daftar Isi
ii
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
1
1.2 Permasalahan
2
1.3 Tujuan
2
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Terpenoid
3
2.2 Mekanisme Reaksi Biosintesis Senyawa Terpenoid
4
2.3 Jenis-Jenis Senyawa Golongan Terpenoid
7
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan
10
3.2 Saran
10
Daftar Pustaka
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Senyawa metabolit sekunder merupakan senyawa kimia yang umumnya mempunyai kemampuan bioaktivitas dan berfungsi sebagai pelindung tumbuhan dari gangguan hama penyakit untuk tumbuhan itu sendiri atau lingkungannya. Senyawa kimia sebagai hasil metabolit sekunder telah banyak digunakan untuk zat warna, racun, aroma makanan, obat-obatan dan sebagainya. Serta banyak jenis tumbuhan yang digunakan sebagai obat-obatan, dikenal sebagai obat tradisional sehingga perlu dilakukan penelitian tentang penggunaan tumbuh-tumbuhan berkhasiat
dan
mengetahui senyawa kimia yang bermanfaat sebagai obat. Obat tradisional biasanya berupa ramuan yang berasal dari beberapa bagian tumbuhtumbuhan dari akar, kulit batang, kayu, daun, bunga maupun bijinya. Tumbuhan sendiri mengandung senyawa aktif dalam bentuk metabolit sekunder. Metabolit sekunder merupakan senyawa kimia yang terbentuk dalam tanaman. Senyawa-senyawa yang tergolong ke dalam kelompok metabolit sekunder ini antara lain: alkaloid, flavonoid, kuinon, tanin dan minyak atsiri. Di dalam tanaman, setiap senyawa akan saling bersinergis sehingga menambah aktivitas atau efektivitasnya (Djauhariya & Hernani, 2004). Metabolisme sekunder juga disebut metabolisme khusus adalah istilah untuk jalur dan molekul kecil produk dari metabolisme yang tidak mutlak diperlukan untuk kelangsungan hidup organisme. Dalam makalah ini akan membahas lebih tentang senyawa terpenoid. Dalam tumbuhan biasanya terdapat senyawa hidrokarbon dan hidrokarbon teroksigenasi yang merupakan senyawa terpenoid. Kata terpenoid mencakup sejumlah besar senyawa tumbuhan, dan istilah ini digunakan untuk menunjukkan bahwa secara
biosintesis semua senyawa tumbuhan itu berasal dari senyawa yang sama. Secara kimia, terpenoid umumnya larut dalam lemak dan hanya terdapat di dalam sitoplasma sel tumbuhan. Biasanya terpenoid diekstraksi dari jaringan tumbuhan dengan memakai eter minyak bumi, eter, atau kloroform, dan dapat dipisahkan secara kromatografi pada silika gel atau alumina memakai pelarut di atas tetapi sering kali terdapat kesukaran sewaktu mendeteksi dalam skala mikro karena hampir semua senyawa terpenoid tidak berwarna dan tidak ada pereaksi kromogenik yang peka (Harborne, 1987). B. Rumusan Masalah a. Apa yang dimaksud dengan senyawa terpenoid? b. Bagaiman Mekanisme Reaksi Biosintesis Senyawa Terpenoid? c. Apa saja jenis-jenis senyawa golongan terpenoid? C. Tujuan a. Mengetahui pengertian dari senyawa terpenoid b. Mengetahui proses sintesis terpenoid pada tumbuhan. c. Mengetahui tanaman yang mengandung senyawa terpenoid.
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Terpenoid Terpenoid merupakan komponen-komponen tumbuhan yang mempunyai bau dan dapat diisolasi dari 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 (Lenny, 2006). Minyak atsiri bukanlah senyawa murni akan tetapi merupakan campuran senyawa organik yang kadangkala terdiri dari lebih 25 senyawa atau komponen yang berlainan. Semua terpenoid berasal dari molekul isoprene CH2==C(CH3)─CH==CH2 dan kerangka karbonnya dibangun oleh penyambungan 2 atau lebih satuan C5 ini. Kemudian senyawa itu dipilah-pilah menjadi beberapa golongan berdasarkan jumlah satuan yang terdapat dalam senyawa tersebut, 2 (C10), 3 (C15), 4 (C20), 6 (C30) atau 8 (C40). Terpenoid terdiri atas beberapa macam senyawa, mulai dari komponen minyak atsiri, yaitu monoterpena dan sesquiterepena yang mudah menguap (C10 dan C15), diterpena menguap, yaitu triterpenoid dan sterol (C30), serta pigmen karotenoid (C40). Masing-masing golongan terpenoid itu penting, baik dalam pertumbuhan dan metabolisme maupun pada ekologi tumbuha. Terpenoid merupakan unit isoprena (C5H8). Terpenoid merupakan senyawa yang kerangka karbonnya berasal dari enam satuan isoprena dan secara biosintesis diturunkan dari hidrokarbon C30 siklik yaitu skualena. Senyawa ini berstruktur siklik yang nisbi rumit, kebanyakan berupa alcohol, aldehid atau atom karboksilat.
Semua senyawa terpenoid berasal dari molekul isoprena CH2=C(CH3)- CH=CH2 dan kerangka karbonya (carbon skeleton) disusun dengan menyambung dua atau lebih satuan isoprena tersebut (C5) seperti pada Gambar 1. Berdasarkan alasan tersebut, maka senyawa terpenoid seringkali dinyatakan dengan istilah “isoprenoid”. Namun, senyawa isoprena sendiri tidak terdapat di alam, senyawa yang sebenarnya terlibat adalah isopentenil pirofosfat, CH2=C(CH3)-CH2-CH2- OPP. Hal ini menyebabkan ada sebagian senyawa terpenoid yang tidak tersusun dari molekul isoprena tersebut (Tukiran, 2010). 2.2 Mekanisme Reaksi Biosintesis Senyawa Terpenoid Klasifikasi terpenoid ditentukan dari unit isopren atau unit C-5 atau penyusun senyawa tersebut. Secara umum, biosintesa dari terpenoid terjadi dengan 3 reaksi dasar yaitu: 1) Pembentukan isoprena aktif berasal dari asam asetat melalui asam mevalonat. 2) Penggabungan 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. Mekanisme dari tahap-tahap biosintesis terpenoid adalah asam asetat yang telah diaktifkan oleh koenzim A melakukan kondensasi jenis Claisen menghasilkan asam asetoasetat. Senyawa yang dihasilkan ini dengan asetil koenzim A melakukan kondensasi jenis aldol mnghasilkan rantai karbon bercabang sebagaimana ditemukan pada asam mevalonat CH2OHCH2C(OHCH3)CH2COOH. Reaksi-reaksi berikutnya adalah fosforilasi, eliminasi asam fosfat, dan dekarboksilasi menghasilkan iso-pentil pirofosfat (IPP) yang selanjutnya berisomerisasi menjadi dimetil alil pirofosfat (DMAPP) oleh enzim isomerase. IPP sebagai unit isopren aktif bergabung melalui ikatan kepala ke ekor dengan DMAPP dan penggabungan ini merupakan langkah pertama dari polimeraisasi isoprena untuk menghasilkan terpenoid.
Penggabungan ini terjadi karena serangan elektron dari ikatan rangkap IPP terhadap 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 senyawa seskuiterpenoid. Senyawa diterpenoid diturunkan dari geranilgeranil piofosfat (GGPP) yang berasal dari kondensasi antara satu unit IPP dan GPP dengan mekanisme yang sama. Reaksi-reaksi selanjutnya dari senyawa antara GPP, FPP, dan GGPP untuk menghasilkan senyawa-senyawa terpenoid satu persatu hanya melibatkan beberapa jenis reaksi sekunder. Reaksi-reaksi sekunder tersebut antara lain hidrolisis, siklisasi, oksidasi, reduksi, dan reaksi-reaksi spontan yang dapat berlangsung dengan mudah dalam suasana netral dan pada suhu kamar, seperti isomerisasi, dehidrasi, dekarboksilasi, dan sebagainya (Achmad, 1986).
2.3 Jenis-Jenis Senyawa Golongan Terpenoid Berdasarkan mekanisme reaksi biosintesis senyawa terpenoid, maka senyawa terpenoid dapat dikelompokkan menjadi seperti pada Tabel berikut. Jenis senyawa
Jumlah C
Sumber
Monoterpen
10
Minyak Atsiri
Seskuiterpen
15
Minyak Atsiri
Diterpen
20
Resin Pinus
Triterpen
30
Damar
Tetraterpen
40
Pigmen, Karoten
Politerpen
≥40
Karet Alam
a. Monoterpenoid Monoterpenoid merupakan senyawa “essence” dan memiliki bau yang spesifik yang dibangun oleh 2 unit isopren atau dengan jumlah atom karbon 10. Lebih dari 1000 jenis senyawa monoterpenoid telah diisolasi dari tumbuhan tinggi, binatang laut, serangga dan binatang jenis vertebrata dan struktur senyawanya telah diketahui. Struktur dari senyawa monoterpenoid yang telah dikenal merupakan perbedaan dari 38 jenis kerangka yang berbeda, sedangkan prinsip dasar penyusunannya tetap sebagai penggabungan kepala dan ekor dari 2 unit isopren. Struktur monoterpenoid dapat berupa rantai terbuka dan tertutup atau siklik. Senyawa monoterpenoid banyak dimanfaatkan sebagai antiseptik, ekspektoran, spasmolotik, dan sedatif. Disamping itu, senyawa monoterpenoid yang sudah banyak dikenal sebagai bahan pemberi aroma makanan dan aroma parfum (Lenny, 2006).
penetapan struktur monoterpenoida mengikuti suatu sistematika tertentu yang dimulai dengan penetapan jenis kerangka karbon. Jenis kerangka karbon suatu monoterpen monosiklik antara lain dapat ditetapkan oleh reaksi dehidrogenasi menjadi suatu senyawa aromatik (aromatisasi). Penetapan struktur selanjutnya ialah menentukan letak atau posisi gugus fungsi dari senyawa yang bersangkutan di dalam kerangka karbon tersebut (Lenny, 2006). Cara lain untuk menentukan struktur molekul monoterpenoida adalah dengan mengubah senyawa yang bersangkutan dengan reaksi-reaksi tertentu menjadi senyawa lain yang mempunyai kerangka karbon yang sama. Pembuktian struktur suatu senyawa didukung oleh sintesa senyawa yang bersangkutan dari suatu senyawa yang diketahui strukturnya (Anonim, 2006). b. Seskuiterpenoid Seskuiterpen merupakan senyawa terpenoid yang dibangun oleh 3 unit isopren yang terdiri dari kerangka asiklik dan bisiklik dengan kerangka naftalen. Senyawa seskuiterpen ini mempunyai bioaktivitas yang cukup besar, diantaranya adalah sebagai antifeedant, hormon, antimikroba, antibiotik, toksin serta regulator pertumbuhan tanaman dan pemanis. Senyawa-senyawa seskuiterpen diturunkan dari cis- isofarnesil pirofosfat dan trans- farnesil pirofosfat melalui reaksi siklisasi dan reaksi sekunder lainnya. Kedua isomer farnesil pirofosfat ini dihasilkan in vivo melalui mekanisme yang sama seperti isomerisasi antara geranil dan nerol. c. Diterpenoid Senyawa diterpenoid merupakan senyawa yang mempunyai 20 atom karbon dan dibangun oleh 4 unit isopren. Senyawa ini mempunyai bioaktivitas yang cukup luas yaitu sebagai hormon pertumbuhan tanaman, podolakton inhibitor pertumbuhan tanaman, antifeedant serangga, inhibitor tumor, senyawa pemanis, antifouling, dan
antikarsinogen. Senyawa diterpenoid dapat berbentuk asiklik, bisiklik, trisiklik, dan tetrasiklik. Tatanama yang lebih banyak digunakan adalah nama trivial (Lenny, 2006). d. Triterpenoid Lebih dari 4000 jenis triterpenoid telah diisolasi dengan lebih dari 40 jenis kerangka dasar yang sudah dikenal dan pada prinsipnya merupakan proses siklisasi dari skualen. Triterpenoid terdiri dari kerangka dengan 3 siklik 6 yang bergabung dengan siklik 5 atau berupa 4 siklik 6 yang mempunyai gugus fungsi pada siklik tertentu. Sementara itu penamaan lebih disederhanakan dengan memberikan penomoran pada tiap atom karbon, sehingga memudahkan dalam penentuan substituen pada masing-masing atom karbon. Struktur terpenoida yang bermacam ragam itu timbul sebagai akibat dari reaksi-reaksi sekunder berikutnya seperti hidrolisa, isomerisasi, oksidasi, reduksi dan siklisasi atas geranil-, farnesil- dan geranil-geranil pirofosfat (Lenny, 2006).
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Terpenoid merupakan senyawa yang kerangka karbonnya berasal dari enam satuan isoprena dan secara biosintesis diturunkan dari hidrokarbon C30 siklik yaitu skualena. Senyawa ini berstruktur siklik yang nisbi rumit, kebanyakan berupa alcohol, aldehid atau atom karboksilat. Klasifikasi terpenoid ditentukan dari unit isopren atau unit C-5 atau penyusun senyawa tersebut. Secara umum, biosintesa dari terpenoid terjadi dengan 3 reaksi dasar yaitu: 1) Pembentukan isoprena aktif berasal dari asam asetat melalui asam mevalonat. 2) Penggabungan 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. Berdasarkan mekanisme reaksi biosintesis senyawa terpenoid, maka senyawa terpenoid dapat dikelompokkan menjadi Monoterpenoid, Seskuiterpenoid, Diterpenoid, Triterpenoid , Tetraterpenoid dan Politerpenoid. 3.2 Saran Adapun saran yang dapat diberikan dari hasil penelitian ini adalah Senyawa kimia terpenoit sebagai hasil metabolit sekunder dari tumbuhan yang digunakan untuk zat warna, racun, aroma makanan, obat-obatan dan sebagainya. Indonesia kaya akan flora tumbuhantumbuhan yang memiliki senyawa ini. Di harapkan penelitian tentang senyawa terpenoid lebih di teliti lebih mendalam khususnya pada bidang obat.
Daftar pustaka Achmad, S.A. 1986. Kimia Organik Bahan Alam. Jakarta: Universitas Terbuka
Bialangi, N., Mustapa, M. A., Salimi, Y. K., Widiantoro, A., & Situmeang, B. (2016). Antimalarial activity and phitochemical analysis from Suruhan (Peperomia pellucida) extract. JURNAL PENDIDIKAN KIMIA, 8(3), 33-37. Harborne, J. B. 1996. Metode Fitokimia, Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan. Penerjemah: Kosasih Padmawinata dan Iwang Sudiro. Bandung: ITB. Lenny, Sofia. 2006. Senyawa Terpenoida dan Steroida. Karya Ilmiah. Medan: Departemen Kimia FMIPA Universitas Sumatera Utara
