POST 3 : 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. Jadi, 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 merupakan derivat dehidrogenasi dan oksigenasi dari senyawa terpen. Terpen merupakan suatu golongan hidrokarbon yang banyak dihasilkan oleh tumbuhan dan sebagian kelompok hewan. Rumus molekul terpen adalah (C5H8)n. Terpenoid disebut juga dengan isoprenoid. Hal ini disebabkan karena kerangka karbonnya sama seperti senyawa isopren. Secara struktur kimia terenoid merupakan penggabungan dari unit isoprena, dapat berupa rantai terbuka atau siklik, dapat mengandung ikatan rangkap, gugus hidroksil, karbonil atau gugus fungsi lainnya.

Terpenoid merupakan komponen penyusun minyak atsiri. Minyak atsiri berasal dari tumbuhan yang pada awalnya dikenal dari penentuan struktur secara sederhana, yaitu dengan perbandingan atom hydrogen dan atom karbon dari suatu senyawa terpenoid yaitu 8 : 5

Terpenoid didefinisikan sebagai produk alami yang strukturnya dibagi menjadi beberapa unit isoprene, karena itu senyawa ini disebut juga isoprenoid (C5H8).  Unit isoprene disusun atas asetat melalui jalur asam mevalonat dan dihubungkan dengan rantai karbon yang mengandung 2 ikatan tak jenuh.

 

Selama penyusunan terpenoid, dua unit isopren mengalami kondensasi antara kepala dan ekor.  Terpenoid yang tersusun atas 2 isopren membentuk senyawa golongan monoterpenoid (C10H16).  Sesquiterpen (C15H24) tersusun atas 3 unit isoprene, diterpenoid (C20H32) tersusun atas 4 unit isoprene, sesterpen (C25H40) tersusun atas 5 isopren, triterpenoid (C30H42) tersusun atas 6 unit isopren, dan tetraterpen (C40H64) tersusun atas 8 isopren.

Asal Usul Terpenoid dan Senyawa Terpenoid

Pada mulanya, para ahli kimia mengajukan hipotesa bahwa sintesa terpenoid in vivo dalam jaringan organism melibatkan secara langsung senyawa isoprene. Hipotesa ini didukung oleh penemuan bahwa (+) atau (-) limonene dan (+) – limonene (disebut juga dipenten) pada pirolisa dapat menghasilkan isoprene. Begitu pula dua unit isoprene pada pemanasan dapat menghasilkan dipenten melalui reakasi Diels-Alder.

Monoterpen :

Seskuiterpen    :

Diterpen          :

Politerpen :

Terpenoid tidak teratur :

Terpenoid terdiri atas beberapa macam senyawa, mulai dari komponen minyak atsiri, yaitu monoterpena dan sesquiterepena yg 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. Mereka berupa senyawa berwarna, berbentuk kristal, seringkali bertitik leleh tinggi dan aktif optic yang umumnya sukar dicirikan karena tak ada kereaktifan kimianya.

Manfaat Senyawa Terpenoid

Kegunaan terpenoid bagi tumbuhan antara lain :

a. Fitoaleksin

b. Insect antifectan, repellant

c. Pertahanan tubuh dari herbifora

d. Feromon

Isolasi Dan Identifikasi Terpenoid

Cara ekstraksi dapat dilakukan dengan metode maserasi, sokletasi dan destilasi uap. Dengan metode perkolasi tidak memungkinkan karena sifat terpenoid yang mudah menguap akan menyebabkan kehilangan zat. Dengan metode refluks juga tidak memungkinkan karena pemanasan langsung dapat menyebabkan putusnya ikatan rangkap dan perubahan struktur kimia terpenoid. Metode infundasi kurang optimal karena pelarut air kurang dapat menarik terpenoid.

Pelarut yang digunakan untuk proses ekstraksi adalah pelarut organik yang cenderung bersifat non-polar seperti eter karena terpenoid merupakan rantai hidrokarbon yang panjang sehingga bersifat hidrofob.

Identifikasi senyawa terpenoid dengan skrining fitokimia adalah dengan mereaksikan terpenoid dengan reagen Liebermann-Burchard (asam asetat anh dan asam sulfat P) yang positif menghasilkan warna merah.

Ekstraksi senyawa terpenoid dilakukan dengan dua cara yaitu: melalui sokletasi dan maserasi.
1. Sekletasi

Dilakukan dengan melakukan disokletasi pada serbuk kering yang akan diuji dengan 5L n-hexana. Ekstrak n-hexana dipekatkanlalu disabunkan dalam 50 mL KOH 10%. Ekstrak n-heksana dikentalkan lalu diujifitokimia dan uji aktifitas bakteri.

2. Teknik maserasi menggunakan pelarut methanol.

Ekstrak methanol dipekatkan lalu lalu dihidriolisis dalam 100 mL HCl4M.hasil hidrolisis diekstraksi dengan 5 x 50 mL n-heksana. Ekstrak n-heksana dipekatkan lalu disabunkan dalam 10 mL KOH 10%. Ekstrak n-heksanadikentalkan lalu diuji fitokimia dan uji aktivitas bakteri.

Uji aktivitas bakteri dilakukan dengan pembiakan bakteri dengan menggunakan jarum ose yang dilakukan secara aseptis. Lalu dimasukkan ke dalam tabung yang berisi 2mL Muller-Hinton broth kemudian diinkubasi bakteri homogen selama 24 jam pada suhu 35°C. suspensi baketri homogeny yang telah diinkubasi siap dioleskan pada permukaan media Muller-Hinton agar secara merata dengan menggunakan lidikapas yang steril. Kemudian tempelkan disk yang berisi sampel, standartetrasiklin serta pelarutnya yang digunakan sebagai kontrol. Lalu diinkubasi selama 24 jam pada suhu 35°C. dilakukan pengukuran daya hambat zat terhadap baketri.

Uji fitokimia dapat dilakukan dengan menggunakan pereaksi Lieberman-Burchard. Perekasi Lebermann-Burchard merupakan campuran antara asam setatanhidrat dan asam sulfat pekat. Alasan digunakannya asam asetat anhidrat adalahuntuk membentuk turunan asetil dari steroid yang akan membentuk turunan asetildidalam kloroform setelah. Alasan penggunaan kloroform adalah karena golongansenyawa ini paling larut baik didalam pelarut ini dan yang paling prinsipil adalahtidak mengandung molekul air. Jika dalam larutan uji terdapat molekul air makaasam asetat anhidrat akan berubah menjadi asam asetat sebelum reaksi berjalandan turunan asetil tidak akan terbentuk.

Skrinning fitokimia

Identifikasi Terpenoid
1. Menghaluskan 1 gram sampel.
2. Menambahkan 2 ml kloroform, kocok dan saring filtratnya.
3. Menambahkan 2 tetes asetat anhidrat pada filtrat.
4. Kemudian menambahkan 2 tetes asam sulfat pekat.
5. Mengamati perubahan warna yang terjadi.

(metode lieberman-burchard, jika positif menghasilkan merah jingga/ungu)

            Kloroform digunakan untuk mengekstraksi terpenoid dalam sampel dan memisahkannya dari pengotor. Asam asetat anhidrat digunakan untuk

Bioaktivitas terpenoid pada akar dan daun Jatropha gaumeri (jarak). Karena pada tanaman ini terkandung golongan senyawa terpenoid dan juga pada ekstrak daun ini memiliki aktivitas antibakteri dan antioksidan. Aktivitas tersebut dihasilkan dengan isolasi dan identifikasi pada akar yang menghasilkan 2-epi-jatrogossidin (1). Salah satunya suatu rhamnofolane diterpene dengan aktifitas antimicrobial, dan kedua 15-epi-4E jatrogrossidentadione (2), suatu lathyrane diterpene tanpa aktivitas biologi. Dengan cara yang sama, pemurnian dengan penelitian yang telah diuji dari ekstrak daun dapat mengdentifikasi sitosterol dan triterpen amaryn, traraxasterol. Metabolit ini ternyata bisa digunakan sebagai aktifitas antioxidant.

Permasalahan :

1. jelaskan reaksi yang terjadi setelah diaktifkannya asam asetat oleh Koenzim A!

2. Jelaskan bagaimana biosintesa terpenoid !

3. jelaskan kegunaan kloroform pada skrinning fitokimia terpenoid!

4. Apa saja kegunaan terpenoid bagi tumbuhan ?

5. Jelaskan proses terbentuknya Asam mevalonat dalam sistesis terpenoit