BAB I PENDAHULUAN
Hutan tropik Indonesia terdapat tumbuh-tumbuhan yang peranannya dalam era teknologi tidak kalah pentingnya dengan sumber daya alam lainnya seperti gas, batu bara, mineral, dan lain-lain. Dari segi kimia, sumber daya alam hayati ini merupakan sumber-sumber senyawa kimia yang tak terbatas jenis maupun jumlahnya. Dengan demikian keanekaragaman keanekaragaman hayati dapat diartikan sebagai keanekaragaman kimiawi yang mampu menghasilkan bahan-bahan kimia baik untuk kebutuhan manusia maupun organisme lain seperti untuk obat-obatan, insektisida, kosmetika, dan sebagai bahan dasar sintesa senyawa organik yang lebih bermanfaat. Keanekaragaman sumber daya alam hayati di Indonesia ini merupakan sumber senyawa kimia, baik berupa senyawa metabolit primer seperti protein, karbohidrat, lemak yang digunakan sendiri oleh tumbuhan untuk pertumbuhannya maupun senyawa metabolit sekunderseperti terpenoid, steroid, kurmarin, flavonoid dan alkaloidyang umumnya mempunyai kemampuan bioaktifitas dan berfungsi sebagai pelindung tumbuhan dari gangguan hama penyakit untuk tumbuhan itu sendiri atau lingkungannya. lingkungannya. Secara evolusi, tumbuhan telah mengembangkan bahan kimia yang merupakan produk metabolit sekunder sebagai alat pertahanan terhadap serangan organisme pengganggu.Tumbuhan pengganggu.Tumbuhan sebenarnya kaya akan bahan bioaktif. Walaupun W alaupun hanya sekitar 10.000 jenis produksi metabolit sekunder yang telah teridentifikasi, tetapi sesungguhnya jumlah bahan kimia pada tumbuhan dapat melampui 400.000 jenis senyawa. Akhir-akhir ini senyawa kimia sebagai hasil metabolit sekunder pada berbagai jenis tumbuhan telah banyak dimanfaatkan sebagai zat warna, racun, aroma makanan, obat-obatan dan lain sebagainya.Oleh karena itu, mengingat betapa bermanfaatnya senyawa-senyawa hasil metabolit sekunder tersebut bagi umat manusia untuk memenuhiberbagai kebutuhan hidupnya, maka dirasa perlu untuk mempelajari lebih lanjut mengenai senyawa-senyawa metabolit sekunder seperti steroid, alkaloid, terpenoid, fenolik, flavoinoid, saponin, dan sebagainya. Di mana pada makalah ini akan dibahas lebih lanjut mengenai senyawa fenolik khususnya golongan poliketida.
BAB II PEMBAHASAN
A.PENGANTAR 1. Pengertian Senyawa Fenolik Senyawa fenolik merupakan senyawa yang banyak ditemukan
pada
tumbuhan. Fenolik memiliki cincin aromatik satu atau lebih gugus hidroksi (OH ) dan gugus – gugus
lain penyertanya.Senyawa penyertanya.Senyawa ini diberi diberi nama berdasarkan berdasarkan nama
senyawa induknya, fenol. Senyawa fenol kebanyakkan memiliki gugus hidroksil lebih dari satu sehingga disebut polifenol. Senyawa fenolik meliputi aneka ragam senyawa yang berasal dari tumbuhan yang mempunyai ciri sama, sama , yaitu cincin aromat ik yang mengandung satu atau dua
gugus OH . Senyawa fenolik di alam terdapat sangat luas,mempunyai variasi struktur yang luas, mudah ditemukan di semua tanaman,daun, bunga dan buah.Ribuan
senyawa
fenolik
alam
telah
diketahui
strukturnya,antara
lain
flavonoid, fenol monosiklik sederhana, f enil propanoid, polifenol (lig (ligni nin, n, mel melan anin in,, tannin), dan kuinon fenolik. Banyak senyawa fenolik alami mengandung sekurang-kurangnya satu gugus hidroksil dan lebih banyak yang membentuk senyawa eter, ester atau glioksida daripada senyawa bebasnya.Senyawa ester atau eter fenol tersebut memiliki kelarutan yang lebih besar dalam air daripada senyawa fenol dan senyawa glioksidanya. Dalam keadaan murni, senyawa fenol berupa zat padat yang tidak berwarna, tetapi jika teroksidasi akan berubah menjadi gelap. Kelarutan fenol dalam air akan bertambah, jika gugus hidroksil makin banyak. Senyawa fenolik memiliki aktivitas biologik yang beraneka ragam, danbanyak digunakan dalam reaksi enzimatik oksidasi kopling sebagai substrat donor H. Reaksi oksidasi kopling, selain membutuhkan suatu oksidator juga memerlukan adanya suatu senyawa yang dapat mendonorkan H. Senyawafenolik merupakan contoh ideal dari senyawa yang mudah mendonorkan atom H.
2. Struktur Senyawa Fenolik
Senyawa fenolik mempunyai struktur yang khas, yaitu memiliki satuatau lebih gugus hidroksil yang terikat pada satu atau lebih cincin aromatik benzena.Ribuan senyawa fenolik di alam telah diketahui strukturnya,antara lain fenolik sederhana, fenil propanoid, lignan, asam ferulat, dan etil ferulat. Fenolik Sederhana
Golongan senyawa-senyawa yang termasuk fenolik sederhana antara lainmeliputi guaiakol, vanilli dan kresol. Umumnya radikal fenoksi yang terbentuk dari senyawa golongan fenolik sederhana, mengalami pengkopelan pada posisi
orto atau para
terhadap
gugushidroksi fenolat. Posisi ini lebih disukai, karena tidak terlalu sterik sehingga memudahkan radikal lain untuk berikatan pada posisi tersebut. Namun kombinasi pengkopelan lain juga diamati kemungkinannya, yaitu O p, O-odan O-O.
F en i l P r o p a n o i d
Fenil propanoid merupakan senyawa fenol di alam yang mempunyai cincin aromatik dengan rantai samping terdiri dari 3 atom karbon. Golongan fenil propanoid yang paling tersebar luas adalah asam hidroksi sinamat, yaitu suatu senyawa yang merupakan bangunan dasar lignin. Empat macam asam hidroksi sinamat banyak terdapat dalam tumbuhan. Keempat senyawa tersebut yaitu asam ferulat, sinapat, kafeat dan p-kumarat. Radikal fenoksi dari senyawa ini umumnya mengalami pengkopelan diposisi atomC8, membentuk struktur dengan jembatan 8-8 (8-8bridges).
Lignan
Senyawa-senyawa golongan fenil propanoid membentuk suatu senyawadimer dengan struktur lignan.Senyawaan lignan memiliki struktur dasar (strukturinduk) yang terdiri dari 2 unit fenil propanoid yang tergabung melalui ikatan 8-8.Ikatan khas ini digunakan sebagai dasar penamaan lignan. Penggabungan 2 unit fenil propanoid dapat pula terjadi melalui ikatan selain membentuk 8-8, yang digolongkan ke dalam neolignan.Sedangkan jika 2 unit fenil propanoid bergabung melalui atom O, senyawa yang terbentuktergolong dalam oxineolignan.
Senyawaan lignan memiliki banyak modifikasi pada struktur induknya,yang antara
lain
dapat
menghasilkan
penambahan
cincin,
penambahan
atau
penghilangan atom C, dan sebagainya. Senyawaan ini tersebar luas di dunia tumbuhan, dan banyak digunakan secara niaga sebagai antioksidan dan sebagai komponen sinergistik dalam insektisida.Selain itu, lignan merupakan komponen kimia yang aktif dalam tumbuhan obat tertentu.Salah satu senyawa golongan lignan, yaitu podophyllotoxin, diketahui dapat menghambat tumor. Dalam pengobatan Cina, lignan banyak dipakai untuk mengobati penyakit hepatitis dan melindungi organ hati.
A s a m F er u l a t
Asam ferulat adalah turunan dari golongan asam hidroksi sinamat, yang memiliki kelimpahan yang tinggi dalam dinding sel tanaman. Hal inimemungkinkan untuk dapat memberikan keuntungan yang signifikan di bidang kesehatan, karena senyawa asam ferulat memiliki aktivitas antikanker danantioksidan. Selain itu juga dapat menjadi prekursor dalam pembuatan senyawa aromatik lain yang bermanfaat. Sebagai antioksidan, asam ferulat kemungkinan menetralkan radikalbebas, seperti spesies oksigen reaktif (ROS). ROS kemungkinan yang menyebabkan DNA rusak dan mempercepat penuaan. Dengan studi pada hewan dan studi in vitro, mengarahkan bahwa asam ferulat kemungkinan memiliki hubungan dengan aktivitas antitumor perlawanan kanker payudara dan kanker hati. Asam ferulat memiliki kemungkinan sebagai pencegah
kanker
yang
efektif,
yang
disebabkan
oleh
paparan
senyawa
karsinogenik, seperti benzopirene dan 4-nitroquinoline 1-oksida. Namun perlu menjadi
catatan,
bahwa
hal
itu
tidak
diuji
coba
kontrol
random
pada
manusia,sehingga hasilnya kemungkinan pula tidak dapat dimanfaatkan untuk manusia. Jika ditambahkan pada asam askorbat dan vitamin E, asam ferulat kemungkinan dapat mengurangi stress oksidasi dan pembentukan dimer timidine dalam kulit. Pada tumbuhan, asam ferulat meningkatkan rigiditas dan kekuatan dinding sel tanaman, melalui ikatan silang (cross linking ) dengan pentosan,arabinoxilan dan hemiselulosa, sehingga dinding sel tidak mudah dihidrolisis secara enzimatis selama proses perkecambahan.
Asam ferulat banyak ditemukan dalam padi (terutama beras merah),gandum, kopi, buah apel, nanas, jeruk dan kacang tanah. Dalam
perindustrian,
asam
ferulat
memiliki
kelimpahan
dan
dapat
dimanfaatkan sebagai prekursor dalam pembuatan vanilli, agen perasa sintesis yang sering digunakan dalam ekstrak vanilla alami. Asam ferulat adalah senyawa fenolik yang dapat dihasilkan salah satunya ialah dengan reaksi kondensasi vanilli dengan asam malonat.
Etil Ferulat
Etil
ferulat
tergolong
ke
dalam
turunan
senyawa
asam
hidroksi
sinamat,yang merupakan turunan dari asam ferulat dalam bentuk ester. Senyawa fenolik ini terdistribusi secara luas pada berbagai jenis tanaman yang dapatdikonsumsi oleh makhluk hidup. Senyawa tersebut terdapat dalam tanaman, terutama pada benih padi dan gandum, tetapi dalam jumlah kecil.Oleh karena itu, senyawa ini biasanya disintesis dari prekursor asam ferulat. Bentuk fisiketil ferulat berupa kristal berwarna p utih dan memiliki aktifitas sebagai antioksi dan yang sangat baik dibandingkan asam bebasnya. Etil ferulat digunakan sebagai bahan aktif dalam pengobatan terapi untuk antihipertensi.
3. Manfaat Senyawa Fenolik Senyawa fenolik merupakan senyawa bahan alam yang cukup luas penggunaannya
saat
ini.
Kemampuannya
sebagai
senyawa
biologik
aktif
memberikan suatu peran yang besar terhadap kepentingan manusia. Sudah banyak penelitian diarahkan pada pemanfaatan senyawa fenolik pada berbagai bidang industri. Pada industri makanan dan minuman, senyawa fenolik berperan dalam memberikan aroma yang khas pada produk makanan dan minuman, sebagai zat pewarna makanan dan minuman, dan sebagai antioksidan. Pada industri farmasi dan kesehatan, senyawa ini banyak digunakan sebagai antioksidan, antimikroba, antikanker dan lain-lain, contohnya obat antikanker (podofilotoksan), antimalaria (kuinina) dan obat demam (aspirin). Selain itu, senyawa ini juga banyak digunakan sebagai insektisida dan fungisida. Selain itu, senyawa fenolik sangat penting untuk pertumbuhan dan reproduksi tanaman, di mana diproduksi sebagai respon untuk mempertahankan tanaman dari serangan terhadap patogen. Senyawa fenolik mempunyai struktur yang khas, yaitu memiliki satu atau lebih
gugus hidroksil yang terikat pada satu atau lebih cincin aromatikbenzena, sehingga senyawa ini juga memiliki sifat yang khas, yaitu dapat teroksidasi. Kemampuannya membentuk radikal fenoksi yang stabil pada proses oksidasi menyebabkan senyawa ini banyak digunakan sebagai antioksidan. Manfaat asam fenolik yang paling penting yaitu anti-penuaan yang berhubungan dengan anti-oksidan yang
mengurangi
aktivitas dan mencegah pertumbuhan sel abnormal. Asam fenolat berguna dalam mengendalikan
peradangan,
meningkatkan
sistem
kekebalan
tubuh,
dan
meningkatkan sirkulasi darah, semua yang menghasilkan signifikan manfaat anti penuaan dalam tubuh.
4. Identifikasi Senyawa Fenolik Untuk mengisolasi suatu senyawa kimia yang berasal dari bahan alam hayati pada dasarnya menggunakan metode yang sangat bervariasi, seperti yang diaplikasikan dalam proses industri. Metode metabolit pengempaaan digunakan pada senyawa katecin daun gambir juga isolasi CPO dari buah kelapa sawit. Metode ini umum digunakan karena senyawa organik yang diperoleh dengan kuantitas yang cukup banyak. Tetapi berbeda dengan senyawa bahan alam hasil proses metabolit sekunder lainnya yang pada umumnya dengan kandungan yang relatif kecil, maka metode-metode dan proses industri tersebut tidak dapat digunakan. Berdasarkan hal di atas maka metode yang umum dalam isolasi senyawa metabolit sekunder dapat digunakan.Metode standar laboratorium dengan kuantitas sampel terbatas dan perlunya menentukan metode yang paling sesuai dengan maksud tersebut. Dari identifikasi awal, maka dapat diamati kandungan senyawa dari tumbuhan sehingga untuk isolasi dapat diarahkan pada suatu yang dominan dan salah satu usaha mengefektifkan isolasi senyawa tertentu maka dapat dimanfaatkan pemilihan pelarut organik yang akan digunakan pada isolasi tersebut, dimana pelarut polar akan lebih mudah melarutkan senyawa polar dan sebaliknya senyawa non polar lebih mudah larut dalam pelarut non polar. Sebelum melakukan isolasi terhadap suatu senyawa kimia yang diinginkan dalam suatu tumbuhan maka perlu dilakukan identifikasi pendahuluan kandungan senyawa metabolit sekunder yang ada pada masing-masing tumbuhan, sehingga dapat diketahui kandungan senyawa yang ada secara kualitatif dan mungkin juga
secara kuantitatif golongan senyawa yang dikandung oleh tumbuhan tersebut. Untuk tujuan tersebut maka diperlukan metode persiapan sampel dan metode identifikasi pendahuluan senyawa metabolit sekunder sebagai berikut: Sebanyak 4 gram sampel segar dirajang halus dan dididihkan dengan 25 ml etanol selama lebih kurang 25 menit, disaring dalam keadaan panas, kemudian pearut diuapkan sampai kering. Ekstrak dikocok kuat dengan kloroform lalu ditambahkan air suling, biarkan sampai terbentuk dua lapisan, yakni lapisan kloroform dan lapisan air.Beberapa tetes ditempatkan dalam tabung reaksi ditambahkan besi(III) klorida, timbul warna hijau sampai ungu menandakan positif mengandung fenolik. Secara umum ekstraksi senyawa metabolit sekunder dari seluruh bagian tumbuhan seperti bunga, buah, daun, kulit batang dan akar menggunakan sistem maserasi menggunakan pelarut organik polar seperti metanol. Beberapa metode ekstraksi senyawa organik bahan alam yang umum digunakan antara lain : 1.
Maserasi Maserasi merupakan proses perendaman sampel dengan pelarut organik yang digunakan pada temperatur ruangan. Proses ini sangat menguntungkan dalam isolasi senyawa bahan alam karena dengan perendaman sampel tumbuhan akan terjadi pemecahan dinding dan membran sel akibat perbedaan tekanan antara didalam dan diluar sel sehingga metabolit sekunder yang ada dalam sitoplasma akan terlarut dengan pelarut organik dan ekstraksi senyawa akan sempurna karena dapat diatur lama perendaman yang dilakukan. Pemilihan pelarut untuk proses maserasi akan memberikan efektifitas yang tinggi dengan memperhatikan kelarutan senyawa bahan alam pelarut tersebut. Secara umum pelarut metanol merupakan pelarut yang paling banyak digunakan dalam proses isolasi senyawa organik bahan alam, karena dapat melarutkan seluruh golongan metabolit sekunder.
2.
Perkolasi Merupakan proses melewatkan pelarut organik pada sampel sehingga pelarut akan membawa senyawa organik bersama-sama pelarut. Tetapi efektifitas dari proses ini hanya akan lebih besar untuk senyawa organik yang sangat mudah larut dalam pelarut yang digunakan.
3.
Solketasi Solketasi menggunakan soklet dengan pemanasan dan pelarut akan dapat di hemat karena terjadinya sirkulasi pelarut yang selalu membasahi sampel. Proses ini sangat baik untuk senyawa yang tidak terpengaruh oleh panas.
4.
Destilasi uap Proses destilasi lebih banyak digunakan untuk senyawa organik yang tahan pada suhu yang cukup tinggi, yang lebih tinggi dari titik didih pelarut yang digunakan. Pada umumnya lebih banyak digunakan untuk minyak atsiri. Diantara metode identifikasi dan elusidasi struktur yang diperoleh dapat dilakukan dengan metode standar yang sudah dikenal untuk menentukan senyawa kimia dan termasuk derivat – derivatnya antara lain:
1.
Metode Spektroskopi Metode spektroskopi saat ini sudah merupakan metode standar dalam penentuan struktur senyawa organic pada umumnya dan senyawa metabolit sekunder pada khususnya. Metode tersebut terdiri dari beberapa peralatan dan mempunyai hasil pengamatan yang berbeda, yaitu : a.
Spektroskopi UV Merupakan metode yang akan memberikan informasi adanya kromofor dari
senyawa organik dan membedakan senyawa aromatic atau senyawa ikatan rangkap yang berkonjugasi denga senyawa alifatik rantai jenuh. b.
Spektroskopi IR Metode yang dapat menentukan serta mengidentifikasi gugus fungsi yang
terdapat dalam senyawa organik, yang mana gugus fungsi dari senyawa organik akan dapat ditentukan berdasarkan ikatan tiap atom dan merupakan bilangan frekuensi yang spesifik. c.
Nuklir Magnetik Resunansi Proton Metode ini akan mengetahui posisi atom – atom karbon yang mempunyai
proton atau tanpa proton. Disamping itu akan dikenal atom – atom lainnya yang berkaitan dengan proton. d. Nuklir Magnetik Kesonansi Isotop Karbon 13 Digunakan untuk mengetahui jumlah atom karbon dan menentukan jenis atom karbon pada senyawa terebut.
e.
Spektroskopi Massa Mengetahui
berat
molekul
senyawa
dan
ditunjang
dengan
adanya
fragmentasi ion molekul yang menghasilkan pecahan – pecahan spesifik untuk suatu senyawa berdasarkan m / z dari masing – masing fragmen yang terbentuk. Terbentuknya fragmen – fragmen denga terjadinya pemutuan ikatan apabila disusun kembali akan dapat menentukan kerangka struktur senyawa yang diperiksa.
2.
Kromatografi Penggunaan kromatografi sangat membantu dalam pendeteksian senyawa metabolit sekunder dan dapat dijadikan sebagai patokan untuk proses pengerjaan berikutnya dalam menentukan struktur senyawa. Berbagai jenis kromatografi yang umum digunakan antara lain:
a.
Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Merupakan salah satu metode identifikasi awal untuk menentukan kemurnian senyawa yang ditemukan atau dapat menentukan jumlah senyawa dari ekstrak kasar metabolit sekunder.Cara ini sangat sederhana dan merupakan suatu pendeteksian awal dari hasil isolasi.
b.
Kromatografi Kolom Digunakan untuk pemisahan campuran bebrapa senyawa yang diperoleh dari isolasi tumbuhan. Dengan menggunakan fasa padat dan fasa cair maka fraksi – fraksi senyawa akan menghasilkan kemurnian yang cukup tinggi.
c.
Kromatografi Gas Pemisahan campuran senyawa yang cukup stabil pada pemanasan, karena sampel yang digunakan akan dirubah menjadi fasa gas dan dengan adanya perbedaan keterikatan senyawa pada fasa padat yang digunakan terhadap senyawa organik sehingga terjadi pemisahan masing – masing senyawa dari campurannya.
d. Kromatografi Cair Lebih dikenal dengan HPLC (High Pressure Liquid Chromatography ) dan lebih dari 75 % dari pemakaian HPLC menggunakan fasa padat ODS (Oktadesil Sifane) atau C – 18 sedangkan fasa cair sebagai pelarut pembawa senyawa dapat diganti kepolarannnya pada saat digunakan dan kondisi seperti itu dikenal sebagai fasa gradien. Pada kondisi gradien, senyawa nonpolar akan diadsorpsi lebih lemah oleh fasa padat dan akan dielusi dengan pelarut nonpolar dan sebaiknya senyawa polar akan diadsorpsi lebih kuat dan membutuhkan pelarut polar. Jika sampel mempunyai
polaritas luas, pemisahan harus dilakukan dengan merubah kepolaran pelarut yang digunakan.Efisiensi
penggunaan
HPLC
ditentukan
dengan
pengaturan
dan
penggunaan pelarut sebagai pembantu dalam pemakaian HPLC.
B. Senyawa Poliketida 1. Pengertian Senyawa Poliketida Secara biogenetik, senyawa aromatik/fenolat dibedakan: 1. Berasal dari jalur sikimat yaitu fenilpropanoid 2. Berasal dari jalur asetat-malonat yaitu poliketida 3. Kombinasi kedua jalur yaitu flavonoid Poliketida berasal dari kata “poli” yang berarti banyak dan “ketida” yang menunjukkan adanya ketida (-CH2COCOOH). Hal ini dikarenakan suatu poliketida ditandai dengan dimilikinya pola berulang suatu ketida –[CH2CO]n dalam rangkaian strukturnya. Poliketida
alami
digolongkan
berdasarkan
pada
biosintesisnya,
yang
membedakannya adalah urutan rantai poli-β-keto, yang terbentuk oleh coupling unitunit asam asetat (C2) melalui reaksi kondensasi, yaitu:
nCH3CO2H
[CH2CO]n
Poliketida termasuk dalam kelas produk alami yang diisolasi dari mikroba, tanaman dan invertebrata yang mencakup jumlah yang mengesankan klinis obat yang efektif dengan kegiatan beragam. Beberapa contoh diantaranya: erythromycin (antibiotik),
rapamycin
(imunosupresif),
amfoterycin
(antijamur),
avermectin
(antiparasit), dan doxorubycin (antikanker). Seperti pada produk alam lainnya, poliketida memainkan peran yang berbeda dalam memproduksi organisme, dari pertahanan diri (menghambat pertumbuhan dan melawan organisme yang merugikan) sampai mengsignal molekul (sebagai pembawa pesan antar organisme). Poliketida diproduksi melalui kondensasi bertahap yang sederhana dari prekursor asam karboksilat, menyerupai biosintesis asam lemak. Biosintesis tersebut dilakukan oleh enzim yang dikenal sebagai synthases poliketida (PKSs). Ada beberapa jenis PKSs, mulai dari protein yang relatif sederhana sampai kompleks multienzimatik besar yang memiliki puluhan situs katalitik. Protein tersebut menggunakan salah satu dari dua mekanisme umum, yaitu :
1.
Modular - di mana setiap rangkaian situs katalitik ini hanya digunakan sekali selama proses biosintesis, dan
2.
Iteratif - di mana set yang sama dari situs aktif digunakan berulang kali.
Poliketida terdiri dari beberapa senyawa antara lain aflatoxin, diskodermolida, antibiotik poliena, makrolida, tetrasiklin, dan masih banyak yang lainnya. Akan tetapi dalam kesempatan ini kami akan menguraikan penjelasan mengenai diskodermolida
B.Struktur dan Tata Nama Secara umum senyawa poliketida memiliki struktur CH3[CH2CO]n COOH yang disebut ketida atau poli-β-keto. Berdasarkan struktur poliketida tersebut, secara trivial poliketida memilikinama poliketida atau alkan poli-on. Sedangkan secara IUPAC diberi nama polialkanon.
Lovastatin
Epotilon B
Rifamisin B
C.Sumber-sumber di Alam Poliketida banyak dimanfaatkan sebagai obat-obatan karena dapat diisolasi dari tumbuhan-tumbuhan yang ada di sekitar kita. Poliketida dapat diisolasi dari mikroba, jamur Aspergillus terreus, tomat, jagung, dan invertebrata yang jumlahnya cukup besar.
D.Reaksi-reaksinya
Reaksi-reaksi yang terjadi pada senyawa poliketida merupakan reaksi pembentukan suatu metabolit sekunder. Sebagian besar reaksi dari poliketida menunjukkan reaksi keseluruhan dalam proses biosintesis poliketida. Secaraumum, reaksi yang dialami oleh berbagai senyawa poliketida mencakup:
Reaksi Rantai Poliasetil 1. Kondensasi aldol Kondensasi tipe Kroton (aldol) : kondensasi gugus karbonil dengan gugus metilen
CH3 COOH
O
CH3 COOH
COOH
4 X C2
O
O
O
O
HO
OH
ASAM ORSELINAT
HO
O 8 X C2
O
O
CH3
O
OH C
COOH O
O
O
OH
O
OH
O
(O) O
O
HO
CH3
HO
CH3 OH C
OH
O
OH
EMODIN
2. Kondensasi Claisen
OH
O
OH
ENDOKROSIN
O
Kondensasi tipe Claisen : kondensa-si hidroksil dari gugus karboksilat de-ngan metilen
O
O O
O
O
OH
C H3C
C H2 O
CH2 OH
C
H3C
H3C
C C H2
O
O
HO
O
OH
ASETIL FLOROGLUSINOL
O H3C
C
O H2 C
O H2 C
C
O H2 C
C
C
TETRA - ASETIL
0H
O
OH
O
O HO
H3C
OH
O
H3C
O
O
- PIRON
3. Laktonisasi Kondensasi tipe laktonisasi : gugus hidroksil dari karboksilat membentuk jembatan dengan gugus hidroksi
O
H3C
C
O H2 C
O H2 C
C
O H2 C
C
C
TETRA - ASETIL
0H
O
OH
O
O
HO H3C
OH
O
H3C
O
- PIRON
O
4. Eterifikasi Kondensasi tipe eterifikasi : jemba-tan antara gugus karbonil dengan gugus karbonil
O H3C
C
O H2 C
O H2 C
C
O H2 C
C
C
TETRA - ASETIL
0H
O
O
O
O HO
H3C
OH
CH3
HO
O
CH3
- PIRON
E. Biosintesis Penelitian bidang biosintesis dimulai pada tahun 1953, ketika Birch dan Donovan menyarankan jalur biosintesis baru untuk poliketida yang menunjukkanmekanismenya mirip dengan mekanisme biosintesis asam lemak. Hipotesis inidikenal sebagai
hipotesis
poliasetat
yang
menyatakan
bahwa,
"Poliketida
dibentuk oleh hubungan kepala-ke-ekor unit asetat, diikuti oleh siklisasi dengan reaksi aldol atau dengan asilasi fenol" (Birch & Donovan, 1953). Pembentukan rantai poli-β-keto dapat digambarkan sebagai sederet reaksi Claisen. ATURAN BIOGENETIK ASETAT BIRCH 1. Adisi dari unit C2 (pembuatan rantai) 2. Oksidasi, reduksi dan alkilasi rantai poliketida 3. Stabilasasi rantai dengan siklisasi intra-molelkuler 4. Modifikasi sekunder gugus fungsional atau kerangka mono / polisiklik dari langkah 3 Aturan biogenetik Birch tidak harus berurutan
Langkah (2) dan (4) tidak selalu berlangsung
Langkah (2) dapat terjadi bersa-ma langkah (1)
Langkah (1), setelah terjadi lang-kah (3) dan (4) atau langkah (3) berlangsung selama siklisasi intramolekuler
CH3
COOH
CH3
COOH
CO
CH2
C2
KONDENSASI (+C2) CH3
CO
CH2
COOH
CH3
C 2
COOH
REDUKSI CH3
CH2
CH2
COOH KONDENSASI (+C2)
CH3
(CH2)2
CO
CH2
COOH
CH2
COOH
CH3
(CH2)2
CO
CH2
COOH
C2
CH3
(CH2)4
CO
CH2
COOH
C2
REDUKSI CH3
(CH2)2
CH2
KONDENSASI (+C2) CH3
(CH2)4
CO
CH2
COOH
ASAM LEMAK
Cn
POLIKETIDA Biosintesis asam lemak dan poliketida
Poliketida tersebut diproduksi melalui kondensasi bertahap yang sederhanadari prekursor
asam
karboksilat
yang
menyerupai
biosintesis
asam
lemak.Biosintesis tersebut dilakukan oleh enzim yang dikenal sebagai polyketidesynthases (PKSs). Selain senyawa diatas contoh poliketida lainnya antara lain aflatoxin, diskodermolida, antibiotik poliena, makrolida, tetrasiklin, dan masih banyak yang lainnya. Proses perpanjangan biosintesis poliketida terjadi pada C2 poliketida danberlangsung secara kondensasi Claisen. Bentuk aktif dari unit C2 ini adalah AsetilKoA dan Malonil KoA (dari karboksilasi
asetil KoA). Jadi, 2 molekul asetil-KoA dapat ikut serta dalam reaksi Claisen membentuk asetoasetil-KoA, kemudian reaksi dapat berlanjut sampai dihasilkan rantai poli-β-keto. 1. Biosistesis poliketida 2. Reaksi Claisen yang terdapat pada biosintesis poliketida
(H
C
NAD(P)+
NAD(P)H
a. REDUKSI O
)
C H
+ H+
C
C H
OH
C OH
O OH
b. OKSIDASI (O
CH2
(O) )
C H
C
C H
OH
(X
CH2
)
C H
X
X
+
-H C
C H
OH
C O
OH
X
c. ALKILASI
C H
C
C
C
C OH
O
X = CH3 (dari METIONIN), (CH3)2C=CH-CH3 (PRENIL) CH3 C C C R OH
OH
+CH3 +
-H
H C R
C
C
OH
OH OCH3
+ H2O
CH3 C
C CH
OH
PRINSIP REAKSI MODIFIKASI RANTAI POLIKETIDA
+
CH3 OCH3
R-COOH
BEBERAPA SENYAWA MODIFIKASI RANTAI POLIKETOMETILENA H
O
O
OH OH COOH
O
O
COOH
O
HO
O
OH
O
MELLEIN
O O
HO
HO O
O
OH O
O
HO
COOH
O
COOH
O
O
H3CO
COOH
HO
O
OH
ASAM USTAT
COOH O
O
O
O
O
*
CH3
*
O
O
O
H3CO
O
O
O
OH EUGNETIN
*CH3
* HO
O
* O
HO
O
H
*
*CH3 *CH3 O
* *
O
O
*
O
O
O
DEHIDROANGUSTION O
O
O
O
O
C5
HOOC
O
O
O
O
OH
O
OH
PEUSENIN
MODIFIKASI SEKUNDER POLIKETIDA •
Setelah siklisasi, poliketida dapat mengalami modifikasi
•
Transformasi umum adalah oksidatif dari gugus metil menjadi karboksilat
•
Gugus karboksil yang terbentuk dapat berubah menjadi hidrogen (dekarboksilasi non-oksidatif) atau hidroksil (dekarboksilasi oksidatif)
•
Oksidasi pertama dipengaruhi oksigenasi dan bersifat ireversibel
•
Pengubahan alkohol primer menjadi aldehida kemudian asam karboksilat dikatalis dehidro-genase (pengaruh NAD (P) atau flavoprotein
E. Derivat Poliketida 1. SENYAWA KUINON Sebagai produk akhir proses oksidasi mono dan polisiklik dengan struktur akhir 1,4 kuinon Atom karbon bersumber dari asetat dan mevalonat atau jalur
•
shikimat asam amino aromatik Interkonversi kuinon (Q) dengan air (H 2O) membantu membawa
•
elektron H2Q
Q + 2e- + 2H+
•
Bersifat nukleofil
•
Terbentuk dalam jumlah besar dari m.o tanah atau oksidasi turunan pirogalol
1.1
Benzokuinon Fumigatin dan hidroksimetil p-benzo-kuinin (juga p-benzokuimon lain) telah banyak diisolasi dari fungi
Shanorelin, pigmen kuning Shanorella spirotricha (Ascpmycetes)
Sitrinin metabolit jamur berkhasiat anti biotik, juga dapat diisolasi dari tumbuh an tinggi Crotolaria uripata
Fuscin diisolasi Oidiodendron fuscum, atom c5 dari asam mevalonat
p-Benzokuinon dan turunannya terda-pat arthropoda, milliapoda dan insekta (mungkin sebagai subtansi pertahanan)
1.2 Naftokuinon
Jalur poliketida membentukan inti naftokuinon dan benzokuinon banyak terdapat dalam m.o dan kurang pada tumbuhan tinggi (lewat jalur lain)
Binaftil dan 3,9-dhidroksiperilena-3,10-kui-non dalam Daldinia concentrica lewat jalur 1,8-dihidronaftalena secara oksidatif
Plumbagin dan metiljuglon berasal dari hek-saketida dalam Drosera dan Plumbago
Naftokuinon lain dalam fungi; heptaketidan (mavanisin), oktaketida (eritrostaminon)
Ekinokrom dan spinokrom terdapat dalam organ seksual dan duri bintang laut (Paracen-trotus lividus), berasal dari asam asetat
OH
OH
OCH3
OH
OCH3
O
HO
OH
OH
1,8 - DIHIDROKSI NAFTALENA
1,8- DIMETOKSINAFTALENA
MOMPAIN
Dakdinia concentrica
OH
OH
O
H e li c o b a s i d i u m m o m p a
OH
O
OH
O
OX
OH
OH
BINAFTIL
3,9- DIHIDROKSIPERILENA 3,10 KUINON
BEBERAPA TURUNAN NAFTALENA DAN NATOKUINON DARI POLIKETIDA OLEH FUNGI
1.3 Antrakuinon dan Antron
Antrasen (utama tingkat oksidasi kuinon) terda-pat dalam m.o, tumbuhan dan binatang rendah
Kerangka trisiklik kehilangan gugus 3-karboksi-lat, m enghasilkan turunan antrasena (15 atom C), dikenal dan ditemukan banyak dalam fungi bersa-ma antron dan antron dimer Penicillium islandicum
Rutilantinon (glikosida antibiotik) merupakan antrakuinon dari Strptomyces sp.
Emodin banyak dalam fungi imperfektif dan tum-buhan ti nggi sebagai glikosida (Rhamnus frangu-la)
2. BENZOFENON – XANTON 3. DEPSIDA – DEPSIDON 4. AFLATOKSIN 5. TETRASIKLIN 6. ANTIBIOTIKA MAKROLIDA
F.
Kegunaan, Manfaat, dan Potensi Kegunaan senyawa-senyawa poliketida yaitu:
1.
Sebagai antibiotik. Golongan yang sering dimanfaatkan di antaranya golonganmakrolida
(eritromisin,
golonganketolida
(telitromisin),
azitromisin,
klaritromisin,
roksitromisin),
tetrasiklin
(doksisiklin,
golongan
oksitetrasiklin,klortetrasiklin). 2.
Sebagai obat kolesterol (anti kolesterol), misalnya senyawa lovastatin.
3.
Sebagai anti jamur, misalnya senyawa amfoterisin.
4.
Sebagai anti kanker, misalnya senyawa epotilon.Sedangkan potensi senyawasenyawa poliketida yaitu: 1. Sebagai terapi berbagai penyakit di usia lanjut 2. Sebagai pencegah penyakit jantung
BAB III PENUTUP
A.Kesimpulan 1. Poliketida memiliki pola berulang yaitu –[CH2CO]n dalam rangkaian strukturnya. 2. Poliketida disintesis dari polimerisasi sub unit asetil dan propionil dalamproses yang mirip dengan sintesis asam lemak, yaitu melalui kondensasiClaisen dan pada umumnya menggunakan enzim poliketida sintase. 3. Perbedaan pembentukan asam lemak dan senyawa poliketida aromatikterletak pada peristiwa reduksi sebelum penambahan asetil KoA lebihlanjut. 4. Reaksi-reaksi yang terjadi pada senyawa poliketida merupakan reaksipembentukan suatu metabolit sekunder yang salah satunya meliputi reaksikondensasi aldol atau reaksi kondensasi Claisen. 5. Poliketida bermanfaat sebagai antibiotic, antikanker, antijamur, danantikolesterol. Poliketida juga berpotensi sebagai terapi berbagai penyakit diusia lanjut dan pencegah penyakit jantung.
B. Saran Penjelasan mengenai senyawa poliketida dalam makalah ini masih belum sempurna, sehingga para pembaca diharapkan dapat menambah wawasan melalui literatur lainnya.Selain itu, diharapkan untuk selanjutnya, bagi rekanrekan yang ingin menyusun makalah mengenai senyawa poliketida dapat mencari literatur yang lebih banyak lagi untuk melengkapi penjelasan mengenai senyawa fenolik, agar materi mengenai senyawa poliketida tersebut dapat lebih lengkap dan akurat.
Daftar Pustaka
1. Dewick, P.M. 2009. Medicinal Natural Products. United Kingdom: John Willey &Sons, Ltd. 2. Hanson, J.R. Tanpa Tahun. Natural Products, The Secondary Metabolites .United Kingdom: Royal Society of Chemistry, University of Sussex. 3. Heldt,
H.W.
2004.Plant
Biochemistry:
Third
Edition.
United Kingdom:
Elsevier Academic Press. 4. Mangrina,
A.
2001.
Kimia
Produk
Alam
Poliketida
Lainnya.
Yogyakarta:Fakultas Farmasi Universitas Gajah Mada. 5. Rahmawati, F. 2011. Poliketida Aromatik, Asam Usnat . Yogyakarta: Fakultas Farmasi Universitas Gajah Mada.
TUGAS MAKALAH MATAKULIAH FITOKIMIA “ POLIKETIDA”
DISUSUN OLEH:
NAMA
:
SULTAN
NIM
:
N111 10 303
KELAS
:
B
FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR 2013
