Senyawa metabolit sekunder

Robertus Wandi

Hubungan metabolisme primer dengan metabolisme sekunder

Lintasan metabolisme dasar dari sintesis metabolit sekunder (Wink, 2010)

Senyawa metabolit sekunder

• Asetogenin dan shikimat: flavonoid, lipida, lignan, quinon, antibiotik makrolida

• Isoprenoid: terpenoid, steroid, karotenoid.• Senyawa nitrogen: alkaloid

Prinsip jalan pintas sintesis senyawa metabolit sekunder

• Biogenesis: masih merupakan mekanisme perkiraan, tetapi harus mengetahui cara yang dibenarkan dari segi teori reaksi kimia organik, yang menunjukkan pembentukkan senyawa dalam makhluk hidup. Tujuan utama biogenesis adalah untuk menghubungkan suatu senyawa tertentu dengan senyawa pemula supaya asal senyawa itu dapat ditunjukkan

• Biosintesis: merupakan mekanisme sesungguhnya yang terjadi pada makhluk hidup yang menghasilkan senyawa-senyawa tertentu

Alkaloid

• Alkaloid merupakan senyawa yang mengandung N sederhana yang terdapat pada tumbuhan dan binatang.

• Tetapi definisi tersebut juga harus dibatasi, karena asam amino, peptida, dan nukleotida bukanlah dianggap sebagai alkaloid

Fungsi alkaliod• Beberapa fungsi alkaloid menurut Robinson (1975) adalah sebagai

berikut:1 pertama kali alkaloid diperkirakan berfungsi sebagai hasil samping N

seperti urea dan asam urat pada hewan2 beberapa alkaloid berfungsi sebagai sumber cadangan N, walaupun

banyak yang cenderung terakumulasi dan tidak ikut terlibat dalam metabolisme

3 dalam beberapa kasus, alkaloid yang beracun bagi manusia, tetapi terhadap hama tumbuhan terkadang tidak memiliki pengaruh apapun

4 alkaloid berfungsi sebagai pengatur pertumbuhan, karena kemiripan struktur beberapa alkaloid dengan struktur senyawa pengatur pertumbuhan yang diketahui

Klasifikasi alkaloid

• Berdasarkan lokasi atom N di dalam struktur alkaloid,a lkaloid dapat dibagi atas 5 golongan:

1. Alkaloid heterosiklis2. Alkaloid dengan N eksosiklis dan amina alifatis3. Alkaloid putressina, spermidina dan spermina4. Alkaloid peptida5. Alkaloid terpena dan steroid

Beerdasarkan sistem klasifikasi

• True alkaloid• Proto alkaloid• Pseudo alkaloid

True alkaloid

• Berasal dari asam amino• Bersifat basa• Atom N da pada cincin hetereosiklis• Terdapat dalam bentuk garam dengan asam

organik• Contih: kolkisin dan as aristolosit

Proto alkaloid

• Ciri-ciri: mempunyai struktur amina sederhana, atom N tidak berada di dalam cincin heterosiklis

• Contoh: meskalina dan efedrina

Pseudo alkaloid

• Ciri-ciri: tidak diturunkan dari as amino dan bersifat basa

• contoh: kafein

Sifat fisika dan kimia alkaloid

• Berupa padatan kristal dengan titik lebur yang tertentu atau mempunyai kisaran dekomposisi

• Berbentuk amorf dan beberapaseperti nikotin dan koniin berupa cairan

• Tak berwarna• Umumnya basa bebas larut dalam pelarut

organik, beberapa pseudoalkaloid dan protoalkaloid larut dalam air

• Garam dan alkaloid quartener larut dalam air

Identifikasi alkaloid

• Metode K kolom baik dengan resin penukar ion atau penyerap

• K kertas digunakan dalam uji pendahuluan untuk menentukan jumlah komponen yang akan dipisahkan dan kadang-kadang juga dapat menentukan sifatnya

• Secara kualitatif dilakukan dengan pereaksi alkaloid. Pereaksi yang digunakan: pereaksi Mayer, pereaksi Wagner, pereaksi Dragendorff

Flavonoid

• Senyawa flavonoid merupakan suatu kelompok senyawa fenol yang terbesar yang ditemukan dialam.

• Senyawa ini merupakan zat berwarna merah, ungu an biru dan berbagai zat warna kuning yang ditemukan dalam tumbuh-tumbuhan

Kerangka dasar flavonoid

• Kerangka dasar karbon yang terdiri dari 15 atom karbon, dimana dua cincin benzen (C6) terikat pada suatu rantai propana (C3) sehingga membentuk suatu susunan C6-C3-C6.

3 jenis struktur senyawa flavonoid

• Flavonoida atau 1,3-diarilpropana• Isoflavonoida atau 1,2-dialilpropana• Neoflavonoida atau 1,1-diarilpropana

Karakteristik senyawa flavonoid

• Sebagian besar flavonoid adalah glikosida, sebagian yang lain dalam bentuk aglikon

• Dapat ditemukan pada tumbuhan, tidak terdapat mikroorganisme, bakteri, alga, jamur dan lumut

• Flavonoid merupakan salah satu kelas terbesar dari senyawa fenolat alami

• Sebagai zat pewarna• Banyak dilaporkan sebagai obat

Flavonoid dalam tumbuhan

• Aglikon flavonoid• Flavonoid O-glikosida• Flavonoid C-glikosida• Flavonoid sulfat• Biflavonoid• Aglikon flavonoid yang aktif-optik

klasifikasi flavonoid

Identifikasi flavonoid

• Identifikasi pendahuluan flavonoid dengan KLT berguna dalam pemisahan flavonoid menggunakan KLT preparative. Berdasarkan uji fitokimia, fraksi EtOAc merupakan fraksi yang paling positif dilihat dari intensitas warnanya yang paling tajam dan kuantitasnya yang paling banyak.

Lignan

• Lignan adalah senyawa kimia yang ditemukan pada dinding tanaman.

• Tanaman mengandung beberapa kandungan alam yang berfungsi sebagai esterogenik atau anti esterogenik pada manusia.

• Senyawa-senyawa tersebut, yang disebut fitoestrogen, terdiri dari beberapa isoflavonoid, flavonoid dan lignan.

• Lignan terbentuk dari proses koniferol alkohol

Fungsi biologis Lignan

• Melindungi terhadap kanker yang disebabkan oleh sensitif hormon seperti kanker payudara, endometrium dan prostat dengan mengganggu metabolisme hormon sex.

• Merangsang sintesis hepatik globin yang dapat mengikat hormon sex sehingga dapat meningkatkan pembersihan sirkulasi estrogen untuk mengikat reseptor estrogen pada SHBG sehingga estrogen menghambat dan mengikat testoteron

Beberapa contoh senyawa lignan

Cara pembentukan Lignan

Lignin

• Lignin merupakan senyawa aromatik terdiri dari unit phenilpropana, memiliki gugus metoksil dan inti phenol yang saling berikatan dengan ikatan eter atau ikatan karbon dan mempunyai berat molekul tinggi. Polimer lignin cenderung bercabang dan membentuk struktur tiga dimensi (Sjostrom, 1995)

• Lignin adalah senyawa polimer dari lignan• Lignin dijadikan sember senyawa aromatis alami apabila

didegradasi melalui pirolisis.• Apabila hal tersebut dapat dilakukan dengan baik, maka lignin

dapat manjadi sumber turunan asam benzoat dan benzaldehid yang cukup berarti

Struktur lignin

Fungsi biologis lignin

• Berperan dalam menghantarkan air di batang tanaman.

• Lignin membuat mungkin untuk menghantarkan air secara efisien ka lapisan vaskular tanaman (tetapi tidak pada briopyta).

Biosintesis Lignan dan Lignin dari Fenilpropanoid sebagai senyawa pemula

Hasil polimerisasi total Lignan menghasilkan Lignin

Terima Kasih