Senyawa Terpenoid

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 dan

dengan perbandingan tersebut dapat dikatakan bahwa senyawa teresbut adalah golongan

terpenoid. 

Minyak atsiri bukanlah senyawa murni akan tetapi merupakan campuran senyawa

organic yang kadangkala terdiri dari lebih dari 25 senyawa atau komponen yang berlainan.

Sebagian besar komponen minyak atsiri adalah senyawa yang hanya mengandung karbon dan

hydrogen atau karbon, hydrogen dan oksigen. Minyak atsiri adalah bahan yang mudah

menguap sehingga mudah dipisahkan dari bahan-bahan lain yang terdapat dalam tumbuhan.

Salah satu cara yang paling banyak digunakan adalah memisahkan minyak atsiri dari jaringan

tumbuhan adalah destilasi. Dimana, uap air dialirkan kedalam tumpukan jaringan tumbuhan

sehingga minyak atsiri tersuling bersama-sama dengan uap air. Setelah pengembunan,

minyak atsiri akan membentuk lapisan yang terpisah dari air yang selanjutnya dapat

dikumpulkan. Minyak atsiri terdiri dari golongan terpenoid berupa monoterpenoid (atom C

10) dan seskuiterpenoid (atom C 15)

B. Sifat umum Terpenoid

• Sifat fisika dari terpenoid adalah :

1) Dalam keadaan segar merupakan cairan tidak berwarna, tetapi jika teroksidasi warna akan

berubah menjadi gelap

2) Mempunyai bau yang khas

3) Indeks bias tinggi

4) Kebanyakan optik aktif

5) Kerapatan lebih kecil dari air

6) Larut dalam pelarut organik: eter dan alkohol

• Sifat Kimia

1) Senyawa tidak jenuh (rantai terbuka ataupun siklik)

2) Isoprenoid kebanyakan bentuknya khiral dan terjadi dalam dua bentuk enantiomer.

C. Biosintesis Terpenoi

Terpenoid merupakan bentuk senyawa dengan struktur yang diturunkan dari unit

isoprene (C5) yang bergandengan dalam model kepala ke ekor, sedangkan unit isoprene

diturunkan dari metabolisme asam asetat oleh jalur asam mevalonat (MVA). Adapun

reaaksinya adalah sebagaiberikut:

Mekanisme dari tahap-tahap reaksi biosintesis terpenoid adalah asam asetat setelah

diaktifkan oleh koenzim A melakukan kondensasi jenis Claisen menghasilkan asam

asetoasetat. Senyawa yang dihasilkan ini dengan asetil koenzim A melakukan kondensasi

jenis aldol menghasilkan rantai karbon bercabang sebagaimana ditemukan pada asam

mevalinat, reaksi-reaksi berikutnya adalah fosforialsi,eliminasi asam fosfat dan

dekarboksilasimenghasilkan isopentenil (IPP) yangselanjutnya berisomerisasi menjadi

dimetil alil piropospat (DMAPP) oleh enzimisomeriasi. IPP sebagai unti isoprene aktif

bergabung secara kepala ke ekordengan DMAPP dan penggabungan ini merupakan langkah

pertama daripolimerisasi isoprene untuk menghasilkan terpenoid.Penggabungan ini terjadi

karena serangan electron dari ikatan rangkap IPPterhadap atom karbon dari DMAPP yang

kekurangan electron diikuti olehpenyingkiran ion pirofosfat yang menghasilkan

geranil.pirofosfat (GPP) yaitusenyawa antara bagi semua senyawa monoterpenoid.

Penggabungan selanjutnya antara satu unti IPP dan GPP dengan menaismeyang sama

menghasilkan Farnesil pirofosfat (FPP) yang merupakan senyawaantara bagi semua senyawa

seskuiterpenoid. Senyawa diterpenoid diturunkan dariGeranil-Geranil Pirofosfat (GGPP)

yang berasal dari kondensasi antara satu untiIPP dan GPP dengan mekanisme yang sama.

Secara umum biosintesa dari terpenoid terjadi 3 reaksi dasar yaitu:

1. Pembentukan isoprene aktif berasal dari asam asetat melalui asam mevalonat.

2. Penggabungan kepala dan ekor dua unit isoprene 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.

D. Klasifikasi Terpenoid

Berdasarkan mekanisme biosintesisnya, maka senyawa terpenoid dapat dikelompokkan

sebagai berikut:

No Jenis Senyawa Jumlah atom Karbon Sumber

1 Monoterpenoid 10 Minyak atsiri

2 Seskuiterpenoid 15 Minyak atsiri

3 Diterpenoid 20 Resin pinus

4 Triterpenoid 30 Damar

5 Tetraterpenoid 40 Zat warna karoten

6 Politerpenoid ≥ 40 Karet alam

1. Monoterpenoid

Monoterpenoid merupakan senyawa “essence” dan memiliki bau yang spesifik yang

dibangun oleh 2 unit isoppren atau dengan jumlah atom karbon 10. Lebih dari 1000 jenis

senyawa monoterpenoid telah diisolasi dari tumbuhan tingkat tinggi, binatang laut, serangga

dan binatang jenis vertebratadan struktur senyawanya telah diketahui.

Struktur dari senyawa mono terpenoid yang telah dikenal merupakan perbedaan 38

jenis kerangka yang berbeda, sedangkan prisnsip dasar penyusunannya tetap sebagai

penggabungan kepala dan ekor dari 2 unit isoprene. Stuktur monoterpenoid dapat berupa

rantai terbuka dan tertutup atau siklik. Senyawa monoterpenoid banyak dimanfaatkan sebagai

antiseptic, ekspektoran, spasmolitik, anestetik dan sedatif. Disamping itu monoterpenoid

yang sudah dikenal banyak dimanfaatkan sebagai bahan pemberi aroma makan dan parfum

dan ini merupakan senyawa komersial yang banyak diperdagangkan. 

Dari segi biogenetik, perubahan geraniol nerol dan linalool dari yang satu menjadi yang

lain berlangsung sebagai akibat reaksi isomerasi. Ketiga alcohol ini yang berasal dari

hidrolisa geranil pirofosfat (GPP) dapat menjadi reaksi-reaksi sekunder, misalnya dehidrasi

menghasilkan mirsen, oksidasi menjadi sitral dan oksidasi-reduksi menghasilkan sitronelal.

Perubahan GPP in vivo menjadi senyawa monoterpen siklik dari segi biogenetik disebabkan

oleh reaksi siklisasi yang diikuti oleh reaksi-reaksi sekunder.

Seperti senyawa organik bahan alam lainnya, monoterpenoid mempunyai kerangka

karbon yang banayak variasinya. Oleh karena itu penetapan struktur merupakan salah satu

bagian yang penting. Penetapan struktur monoterpenoid 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 menetukan letak atau posisi gugus fungsi dari

senyawa yang bersangkutan didalam kerangka karbon tersebut. Posisi gugus fungsi dapat

diketahui berdasarkan penguraian oksidatif. Cara lain adalah mengubah senyawa yang

bersangkutan oleh reaksi-reaksi tertentu menjadi senyawa lain yang telah diketahui

strukturnya. Dengan kata lainsaling mengaitkan gugus fungsi senyawa lain yang mempunyai

kerangka karbon yang sama. Pembuktian struktur sutau senyawa akhirnya didukung oleh

sintesa senyawa yang bersangkutan dari sutau senyawa yang diketahui strukturnya.

2. Seskuiterpenoid

Seskuiterpenoid merupakan senyawa terpenoid yang dibangun oleh 3 unit isopren yang

terdiri dari kerangka asiklik dan bisiklik dengan kerangka dasar naftalen.

Senyawa seskuiterpenoid ini mempunyai bioaktifitas yang cukup besar, diantaranya adalah

anti feedant, hormon, antimikroba, antibiotik dan toksin serta regulator pertumbuhan tanaman

dan pemanis.

Senyawa-senyawa seskuiterpen diturunkan dari cis farnesil pirofosfat dan trans farnesil

pirofosfat melalui reaksi siklisasi dan reaksi sekunder lannya. Kedua isomer farnesil

pirofosfat ini dihasilkan in vivo melalui mekanisme yang sama seperti isomerisasi antara

geranil dan nerol.

3. Diterpenoid

Senyawa diterpenoid merupakan senyawa yang mempunyai 20 atom karbon dan

dibangun oleh 4 unit isopren senyawa ini mempunyai bioaktifitas yang cukup luas yaitu

sebagai hormon pertumbuhan tanaman, podolakton inhibitor pertumbuhan tanaman,

antifeedant serangga, inhibitor tumor, senyawa pemanis, anti fouling dan anti karsinogen.

Senyawa diterpenoid dapat berbentuk asiklik, bisiklik, trisiklik dan tetrasiklik. Senyawa ini

dapat ditemukan pada resin pinus, dan beberapa hewan laut seperti Chromodoris luteorosea

dari golongan molusca, alga coklat seperti Sargassum duplicatum serta dari golongan

Coelenterata. 

Tata nama yang digunakan lebih banyak adalah nama trivial.

4. Triterpenoid

Lebih dari 4000 jenis triterpenoid telah diisolasi dengan lebih 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. Sedangkan penamaan lebih

disederhanakan dengan memberikan penomoran pada tiap atom karbon, sehingga

memudahkan dalam penentuan substituen pada masing-masing atom karbon.

Triterpenoid biasanya terdapat pada minyak hati ikan hiu, minyak nabati (minyak zaitun)dan

ada juga ditemukandalam tumbuhan seprimitif sphagnum tetapi yang paling umum adalah

pada tumbuhan berbiji, bebas dan glikosida. Triterpenoid telah digunakan sebagai tumbuhan

obat untuk penyakit diabetes,gangguan menstruasi, patukan ular, gangguan kulit, kerusakan

hati dan malaria.

Struktur terpenoida yang bermacam ragam timbul sebagai akibat dari reaksi-reaksi

sekunder berikutnya seperti hidrolisa, isomerisasi, oksidasi, reduksi dan siklisasi atas geranil-,

farnesil-, dan geranil-geranil pirofosfat.

5. Tetraterpenoid

Merupakan senyawa dengan senyawa C yang berjumlah 40. Rumus molekul

tetraterpenoid adalah C40H64. Terdiri dari 8 unit isoprene. Sedangkan biosintesisnya berasal

dari geranyl-geraniol. Tetraterpenoid lebih dikenal dengan nama karotenoid. Terdiri dari

urutan panjang ikatan rangkap terkonjugasi sehingga memberikan warna kuning, oranye dan

merah. Karotenoid terdapat pada tanaman akar wortel, daun bayam, buah tomat, dan biji

kelapa sawit. 

6. Polyterpenoid

Disintesis dalam tanaman dari asetal melalui pyroposfat isopentil (C5)dan dari

konjugasi jumlah unit isoprene. Ditemukan dalam latek dari karet. Plyterpenoid merupakan

senyawa penghasil karet.

E. Isolasi Dan Identifikasi Terpenoid

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.

F. Manfaat Terpenoid

1. sebagai pengatur pertumbuhan (seskuiterpenoid absisin dan diterpenoid giberellin)

2. sebagai antiseptic, ekspektoran, spasmolitik, anestetik dan sedative, sebagai bahan

pemberi aroma makan dan parfum (monoterpenoid)

3. sebagai tumbuhan obat untuk penyakit diabetes,gangguan menstruasi, patukan ular,

gangguan kulit, kerusakan hati dan malaria (triterpenoid).

4. sebagai hormon pertumbuhan tanaman, podolakton inhibitor pertumbuhan tanaman,

antifeedant serangga, inhibitor tumor, senyawa pemanis, anti fouling dan anti

karsinogen (diterpenoid)

5. Sebagai anti feedant, hormon, antimikroba, antibiotik dan toksin serta regulator

pertumbuhan tanaman dan pemanis (seskuiterpenoid)

6. penghasil karet (politerpenoid)

7. Karotenoid memberikan sumbangan terhadap warna tumbuhan dan juga diketahui

sebagai pigmen dalam fotosintesis 

8. Monoterpen dan seskuiterpen juga memberikan bau tertentu pada tumbuhan

9. Terpenoid memegang peranan dalam interaksi tumbuhan dan hewan, misalnya

sebagai alat komunikasi dan pertahanan pada serangga.

10. Beberapa terpenoid tertentu yang tidak menguap juga diduga berperan sebagai

hormon seks pada fungus.

Identifikasi triterpenoid

Triterpenoid adalah sekelompok senyawa turunan asam mevalonat. Triterpenoid yang

paling penting dan tersebar luas adalah triterpenoid pentasiklik. Senyawa ini ditemukan

dalam tumbuhan seprimitif sphagrum, tetapi yang paling umum pada tumbuhan berbiji.

Cara identifikasi : digunakan pereaksi L-B, H2SO4 pekat dan H2SO4 50%. Digunakan

pereaksi ini karena dapat menghasilkan terjadinya perubahan warna yang menunujukan

bahwa ekstrak tersebut positif mengandung senyawa yang termasuk dalam golongan

triterpen. Pada uji triterpen yang menggunakan pereaksi L-B, H2SO4 pekat dan H2SO4 50%., 

terjadi perubahan  warna, hal ini disebabkan oleh Uji warna Liebermann- Burchard (LB)

berguna untuk mengetahui adanya senyawa saponin baik triterpenoid maupun steroid. Uji

warna Liebermann- Burchard (LB) . Apabila pada campuran timbul kecoklatan atau violet

pada perbatasan dua pelarut menunjukkan adanya triterpen, sedangkan munculnya warna

hijau kebiruan menunjukkan adanya sterol. Hasil uji warna Liebermann- Burchard (LB)

terhadap sampel adalah terjadinya perubahan warna pada sampel yaitu terbentuknya cincin

warna coklat muda. Sedangkan hasil uji warna Liebermann- Burchard (LB) terhadap ekstrak

terjadinya perubahan warna pada sampel yaitu terbentuknya cincin warna coklat tua.

6.      Identifikasi steroid

Steroid adalah suatu kelompok senyawa yang mempunyai kerangka dasar

siklopentanaperhidrofenantrena, mempunyai empat cincin terpadu.senyawa-senyawa ini

mempunyai efek fisiologi tertentu. Steroid umumnya berada dalam bentuk bebas sebagai

glikosida sederehana. Hormon-hormon seks yang dihasilkan terutama pada testis dan indung

telur adalah suatu steroid. Hormon jantan disebut androgen dan hormon betina estrogen dan

hormon kehamilan progesteron.

Cara identifikasi : Untuk pendeteksian steroid dengan metode KLT cukup dengan

melarutkannya dengan etanol lalu bercak nodanya disemprot dengan anisaldehid asam sulfat

dan dipanaskan. Jika ekstrak positif mengandung steroid, maka akan timbul noda merah

uingu atau ungu. Steroid juga dapat didentifikasi dengan uji Salkoswki yaitu memasukkan 0.3

gram ekstrak dalam tabung reaksi yang dilarutakan dalam 15 mL etanol. Tujuannya adalah

untuk memisahkan gugus steroid dengan gugus senyawa lain. Digunakan etanol dikarenakan

etanol merupaka pelarut yang universal karena dapat memisahkan senyawa dari yang bersifat

polar sampai non polar. Selain itu, etanol dapat memisahkan komponen steroid secara

optimal, aman dalam pemakaian, tidak merusak komponen senyawa, tidak berbahaya bagi

lingkungan, oekonomis serta mudah didapatkan. Setelah larutan ekstrak homogeny,

campuran dibagi menjadi 3 bagian yaitu IIA, IIB dan IIC. Larutan IIA digunakan sebagai

blanko, IIC ditambahakan 1-2 mL H2SO4 pekat melalui dinding tabung reaksi. Tujuan

penambahan ini untuk memutuskan ikatan gula pada senyawa. Jika ikatan gula terlepas maka

adanya steroid bebas pada sampel akan ditandai dengan adanya cincin yang berwarna merah.

Apabila hal ini tidak muncul maka tidak mengandung steroid bebas. Pada ekstrak yang

didiujikan positif mengandung steroid. Hal ini ditandai adanya cincin berwarna merah.

A. ISOLASI DAN IDENTIFIKASI TERPENOID

Ekstraksi senyawa terpenoid dilakukan dengan dua cara yaitu: melalui sokletasi dan

maserasi. Sekletasi dilakukan dengan melakukan disokletasi pada serbuk kering yang akan

diuji dengan 5L n-hexana. Ekstrak n-hexana dipekatkan lalu disabunkan dalam 50 mL KOH

10%. Ekstrak n-heksana dikentalkan lalu diuji fitokimia dan uji aktifitas bakteri. Teknik

maserasi menggunakan pelarut methanol. Ekstrak methanol dipekatkan lalu lalu dihidriolisis

dalam 100 mL HCl 4M.hasil hidrolisis diekstraksi dengan 5 x 50 mL n-heksana. Ekstrak n-

heksana dipekatkan lalu disabunkan dalam 10 mL KOH 10%. Ekstrak n-heksana dikentalkan

lalu diuji fitokimia dan uji aktivitas bakteri. Uji aaktivitas bakteri dilakukan dengan

pembiakan bakteri dengan menggunakan jarum ose yang dilakukan secara aseptis. Lalu

dimasukkan ke dalam tabung yang berisi 2mL Meller-Hinton broth kemudian diinkubasi

bakteri homogen selama 24 jam pada suhu 35°C.suspensi baketri homogeny yang telah

diinkubasi siap dioleskan pada permukaan media Mueller-Hinton agar secara merata dengan

menggunakan lidi kapas yang steril. Kemudian tempelkan disk yang berisi sampel, standar

tetrasiklin 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 setat anhidrat dan asam

sulfat pekat. Alasan digunakannya asam asetat anhidrat adalah untuk membentuk turunan

asetil dari steroid yang akan membentuk turunan asetil didalam kloroform setelah. Alasan

penggunaan kloroform adalah karena golongan senyawa ini paling larut baik didalam pelarut

ini dan yang paling prinsipil adalah tidak mengandung molekul air. Jika dalam larutan uji

terdapat molekul air maka asam asetat anhidrat akan berubah menjadi asam asetat sebelum

reaksi berjalan dan turunan asetil tidak akan terbentuk.

Keterangan dalam gambar :

Isoprena

Prenol

Asam isovalerat

β-Mircena

Limonena

Ocimena

Geraniol

Farnesena

Farnesol

β-Kurkumena

α-(-)-Bisabolol

Cembren

Kafestol

Skualena