Metabolit PrimerMetabolit Primer Senyawa yg secara langsung memiliki fungsi/ terlibat Senyawa yg secara langsung memiliki fungsi/ terlibat

dalam proses metabolisme utama, jalur katabolisme & dalam proses metabolisme utama, jalur katabolisme & anabolisme pada tumbuhananabolisme pada tumbuhan

Penyusun utama dari makhluk hidupPenyusun utama dari makhluk hidup Misal: asam amino, asam lemak, nukleotida,

karbohidrat, protein, dll

Metabolit SekunderMetabolit Sekunder Tdk memiliki fungsi lgsg utk pertumbuhan & Tdk memiliki fungsi lgsg utk pertumbuhan &

perkembangan secara langsungperkembangan secara langsung Penting utk kelangsungan hidup dan interaksi dgn Penting utk kelangsungan hidup dan interaksi dgn

lingkunganlingkungan Terdapat pada berbagai macam tumbuhan Misal: alkaloid, terpena, flavonol, dsb

BAB XBAB XMETABOLIT SEKUNDERMETABOLIT SEKUNDER

BAB XBAB XMETABOLIT SEKUNDERMETABOLIT SEKUNDER

Proses Metabolisme PrimerProses Metabolisme Primer Keseluruhan proses sintesis (penyusunan) & Keseluruhan proses sintesis (penyusunan) &

perombakan zat-zat-utama penyusun tubuh perombakan zat-zat-utama penyusun tubuh (polisakarida, protein, (polisakarida, protein, asam lemak, dll)

Proses Metabolisme SekunderProses Metabolisme Sekunder Proses-proses kimia jenis lain yang hanya terjadi Proses-proses kimia jenis lain yang hanya terjadi

pada spesies tertentu sehingga memberikan pada spesies tertentu sehingga memberikan produk yang berlainan, sesuai dgn spesiesnyaproduk yang berlainan, sesuai dgn spesiesnya

Proses Metabolisme IntermedietProses Metabolisme Intermediet Reaksi-reaksi yang memungkinkan terjadinya Reaksi-reaksi yang memungkinkan terjadinya

pertukaran materi antara tahap-tahap pertukaran materi antara tahap-tahap metabolisme dan tahap yang menghasilkan energi metabolisme dan tahap yang menghasilkan energi yang dibutuhkan baik oleh sel maupun organisme yang dibutuhkan baik oleh sel maupun organisme utuhutuh

Hubungan Metabolisme Primer & Hubungan Metabolisme Primer & Sekunder:Sekunder:

Met. Primer

Met. Sekunder

Polisakarida

GlikosidaGlukosa

Pentosa

Tetrosa

Polisakarida

Asam Amino

Aromatik

Fenilpropanoid

AlkaloidFlavonoid

Protein

TriosaAsam Amino Alifatik

Asam Asetat

Lemak

Poliketida

Asam Mevalona

t

Terpena

Karotenoid

Fungsi Metabolit Sekunder:Fungsi Metabolit Sekunder:

1. Proteksi terhadap serangan mikroba1. Proteksi terhadap serangan mikroba Fitoaleksin senyawa pertahanan yg dpt

diinduksi - struktur bermacam-macam - disintesis di dalam sel di sekitar sel yg terinfeksi - terakumulasi dlm konsentrasi yg tinggi pada sel

yg mati elisitor senyawa kimia spesifik yg menginduksi

respon mekanisme pertahanan tumbuhan2. Proteksi terhadap serangan/gangguan 2. Proteksi terhadap serangan/gangguan

herbivoraherbivora umumnya bersifat konstitutif Pestisida alami pada tumbuhan dapat mencapai

10% berat kering tumbuhan liar memiliki potensi

sebagai toksin

3. Proteksi terhadap gangguan lingkungan 3. Proteksi terhadap gangguan lingkungan Proteksi terhadap UV antosianin, kutikula Osmoproteksi prolin, glisin

4. Agen Alelopati4. Agen Alelopati menghambat pertumbuhan tanaman di

sekitarnya (kompetisi)5. Menarik serangga pollinator & hewan herbivora 5. Menarik serangga pollinator & hewan herbivora

untuk untuk membantu penyebaran bijimembantu penyebaran biji - pigmen, minyak wangi - biji seringkaliterlindungi oleh adanya toksin

6. Farmakologi berbagai macam obat-obatan

Fungsi Utama Metabolit Sekunder Fungsi Utama Metabolit Sekunder Interaksi Interaksi tumbuhan dengan lingkungantumbuhan dengan lingkungan

Faktor yang mempengaruhi Faktor yang mempengaruhi kandungankandungan kimia tanaman:kimia tanaman:

Kesuburan tanah (kandungan nutrisi tanaman)

Iklim lingkungan Waktu panen Umur tanaman Organ/ bagian tanaman Cara pengolahan

Beberapa Met. Sekunder dan Manfaatnya bagi Beberapa Met. Sekunder dan Manfaatnya bagi ManusiaManusia

Compound Example Source

Human Use

Alkaloids

- Codeine Opium poppy Narcotic pain reliever, coughh suppressant

- Quinine Quinine tree Used to treat malaria

Phenolic

- Lignin Woody plants Used for hardwood furniture

- Salicin Willow tree Aspirin precursor

- Tetrahydro- canabinol

Marijuana Treatment for glaucoma, nausena suppresant

Compound Example Source

Human Use

Terpenoids

- Camphor Camphor tree Component of medicinal oils and disinfectant

- Menthol Mints and Eucalyptus tree

Strong aroma, use in cough medicines

- Rubber Rubber tree Rubber tires, rubber bands, and ather commercial product

Biosintesis Metabolit SekunderBiosintesis Metabolit Sekunder

Sangat beragam tergantung dari golongan Sangat beragam tergantung dari golongan senyawa senyawa

yang bersangkutanyang bersangkutan1.1.Jalur Asam AsetatJalur Asam Asetat Poliketida (poliasetilena, prostaglandin, Poliketida (poliasetilena, prostaglandin,

antibiotika makrolida, antrakinon, tetrasiklina)antibiotika makrolida, antrakinon, tetrasiklina)

2. Jalur Asam Sikimat2. Jalur Asam Sikimat Mrpkan jalur alternatif menuju senyawa Mrpkan jalur alternatif menuju senyawa

aromatik, terutama L-fenilalanin, L-tirosina dan aromatik, terutama L-fenilalanin, L-tirosina dan L-triptofanL-triptofan

- Berlangsung dlm mikroorganisme dan - Berlangsung dlm mikroorganisme dan tumbuhan, tdk tumbuhan, tdk

berlgsg pada hewan berlgsg pada hewan

3. Jalur Asam Mevalonat3. Jalur Asam Mevalonat Terpenoid mrpkan btk senyawa dgn Terpenoid mrpkan btk senyawa dgn

keragaman struktur yg besar dlm produk keragaman struktur yg besar dlm produk alami yg diturunkan dr unit isoprena (Calami yg diturunkan dr unit isoprena (C55) yg ) yg bergandengan dlm model kepala ke ekor, bergandengan dlm model kepala ke ekor, sdgkan unit isoprena diturunkan dari sdgkan unit isoprena diturunkan dari metabolisme asam asetat oleh jalur asam metabolisme asam asetat oleh jalur asam mevalonat mevalonat

Jalur Jalur MetabolisMetabolis

me me SekunderSekunder

Karbondioksida

Photosintesis

Karbohidrat

Jalur Penthosa Phospat

Eritrosa 4 Phosphat

Glikolisis

Phosphoenol pyruvat acid

Acetyl Co-A

Mevalonic acid pathway

Terpenes

Malonic acid pathway

Tricarbocylic acid cycle

Aliphatic Amino Acid

Alkaloids

Aromatic Amino Acid

Phenolics

Shikimic Acid

Pathway

Metabolit sekunder atau produk alami Metabolit sekunder atau produk alami tumbuhan/ senyawa bahan alam umumnya tumbuhan/ senyawa bahan alam umumnya terbagi mjd 3 kelompok utama, didasarkan terbagi mjd 3 kelompok utama, didasarkan pada asal mula biosintesisnya:pada asal mula biosintesisnya:1.1. TerpenoidTerpenoid2. Alkaloids dan senyawa nitrogen terkait3. Fenilpropanoid dan senyawa fenolatnilpropanoid dan senyawa fenolat

TERPENATERPENA

Senyawa yg termsk kelompok metabolit Senyawa yg termsk kelompok metabolit sekunder golongan lipida, tersusun dari sekunder golongan lipida, tersusun dari senyawa2 yang mengandung suatu senyawa2 yang mengandung suatu gabungan kepala ke ekor dari satuan-gabungan kepala ke ekor dari satuan-satuan kerangka isoprena (2-metil satuan kerangka isoprena (2-metil butadiena) atau senyawa yang butadiena) atau senyawa yang mempunyai hubungan struktural dengan mempunyai hubungan struktural dengan isoprenaisoprena

CH2 C

CH2

CH

CH2

ekor

kepala

Rumus Rumus struktur struktur isoprenaisoprena

Kebanyakan mempunyai karbon yg Kebanyakan mempunyai karbon yg jumlahnya kelipatan 5 jumlahnya kelipatan 5 C5; Klasifikasi C5; Klasifikasi terpenoid didasarkan pada jumlah unit 5Cterpenoid didasarkan pada jumlah unit 5C

Sering dinamakan isoprenoid walaupun Sering dinamakan isoprenoid walaupun isoprene isoprene

bukan mrpkan prekursor biologisbukan mrpkan prekursor biologis Berasal dari fusi berulang dari cabang 5C Berasal dari fusi berulang dari cabang 5C

dari dari unit struktur isopentenilunit struktur isopentenil

Monomernya disebut sebagai unit isoprenMonomernya disebut sebagai unit isopren Terpena mrpkan gol. hidrokarbon yg byk Terpena mrpkan gol. hidrokarbon yg byk dihasilkan tumbuhan dan terutama dihasilkan tumbuhan dan terutama

terkandung terkandung pada getah & vakuola sel. Pada hewan, pada getah & vakuola sel. Pada hewan,

terutama terutama serangga dan bbrp hewan lautserangga dan bbrp hewan laut

TerpenoidTerpenoidstruktur yg mirip dgn terpena dan struktur yg mirip dgn terpena dan mengandung unsur mengandung unsur – – unsur lain (gugus fungsi) disamping C dan Hunsur lain (gugus fungsi) disamping C dan H Terpenoid dapat mengandung gugus Terpenoid dapat mengandung gugus hidroksil, gugus hidroksil, gugus karbonil, gugus karboksilat, dll karbonil, gugus karboksilat, dll Terpenoid berperan untuk bau harum (pd Terpenoid berperan untuk bau harum (pd pohon kayu pohon kayu putih), selera/rasa dari kayu manis, jahe, putih), selera/rasa dari kayu manis, jahe, cengkih, cengkih, warna bunga yg kuningwarna bunga yg kuning

H3CC CHCH2

CH3

CH2C CHCH2OH

CH3

CH2OH

Klasifikasi terpena (berdasarkan Klasifikasi terpena (berdasarkan banyaknya satuan isoprena:banyaknya satuan isoprena:

Hemi terpena (1 x CHemi terpena (1 x C55)) : mengandung 1 satuan : mengandung 1 satuan isoprenaisoprena

Mono terpena Mono terpena : 2 satuan : 2 satuan isoprenaisoprena

Seskui terpenaSeskui terpena : 3 satuan : 3 satuan isoprenaisoprena

DiterpenaDiterpena : 4 satuan : 4 satuan isoprenaisoprena

Tri terpenaTri terpena : 6 satuan : 6 satuan isoprenaisoprena

Tetra terpenaTetra terpena : 8 satuan : 8 satuan isoprenaisoprena

HemiterpenoidHemiterpenoid

Isoamil Alkohol sbg ester dlm minyak

Atsiri menthaH3

C

CHCH2CH2OH

H3

C

H3

C

CHCH2

C

H3

CO

H

Isoamil valeraldehid dlm minyak atsiri

Eucaliptus

H3

C

CHCH2

C

H3

CO

OH

Asam Isovalerat (dlm valerians)

Monoterpen (C-10)Monoterpen (C-10)

Molekul dengan rantai terbuka atau siklisMolekul dengan rantai terbuka atau siklis Umumnya bersifat volatil& biasanya Umumnya bersifat volatil& biasanya

mrpkan penyusun minyak atsiri, memberi mrpkan penyusun minyak atsiri, memberi aroma khas pada tumbuhanaroma khas pada tumbuhan

Monoterpen dikelompokkan menjadi:Monoterpen dikelompokkan menjadi: - asiklik (misal: geraniol)- asiklik (misal: geraniol) - monosiklik (misal: limonene)- monosiklik (misal: limonene) - bisiklik (misal: pinene)- bisiklik (misal: pinene) Insektisida piretroidInsektisida piretroid Resin pada tumbuhan coniferaeResin pada tumbuhan coniferae Pertahanan tumbuhanPertahanan tumbuhan

Monoterpen Monoterpen AsiklikAsiklik

Mirsen

CH2OHGeraniol

(Mawar)

CH

O

Geraniol (Sirih)

Monoterpen Monoterpen MonosiklikMonosiklik

CH

Menthol(Menta

piperita)

Limanen(Citrus sp.)

-Felandren(Eucaliptus

sp.

Safranol(Crocus sativus.)

CO

H

Monoterpen Monoterpen BisiklikBisiklik

-pinama

(Pinus sp.)

kamphor

(Cimmamonum champhora)

Diterpen (C-20)Diterpen (C-20) Toxins and irritantsToxins and irritants Resin yg dhasilkan bbrp tumbuhan digunakan Resin yg dhasilkan bbrp tumbuhan digunakan

utk menutup luka akibat herbivorautk menutup luka akibat herbivora Manusia m’gunakan salah satu senyawa Manusia m’gunakan salah satu senyawa

diterpen utk obat anti kanker (taxol dr pacific diterpen utk obat anti kanker (taxol dr pacific yew)yew)

Pada pinus-pinusan dan klerodan Pada pinus-pinusan dan klerodan mrpkan mrpkan zat penolak makan bagi seranggazat penolak makan bagi serangga

Asam Dekstro Pimarat(Pinus

maritina)

COOHAsam Abietat

(Pinus polustuis)

COOH

DamarenadiolHO

OH

Triterpenes (C-30)Triterpenes (C-30) sterol, hormon, saponinssterol, hormon, saponins Bersifat toksikBersifat toksik Struktur: steroidStruktur: steroid Contoh: cardenolides (toksin utk jantung); Contoh: cardenolides (toksin utk jantung);

Azadirachtin (zat penolak makan bagi Azadirachtin (zat penolak makan bagi serangga) saponins: struktur menyerupai serangga) saponins: struktur menyerupai detergentdetergent

Sesquiterpen (C-15)Sesquiterpen (C-15)

Kelompok terbesar terpenoids, lebih dari Kelompok terbesar terpenoids, lebih dari 200 200

struktur cincin yg berbeda struktur cincin yg berbeda mrpkan mrpkan penyusun minyak atsiripenyusun minyak atsiri

Banyak yg berperan dlm mekanisme Banyak yg berperan dlm mekanisme pertahanan pertahanan

tumbuhan; misal poligodial & warburganal tumbuhan; misal poligodial & warburganal mrpkan zat penolak makan b’bagai mrpkan zat penolak makan b’bagai jenis seranggajenis serangga

Berasa pahitBerasa pahit

Seskuiterpen MonosiklikSeskuiterpen Monosiklik

Zingiberen(pada empon-

empon.)

Lanseol

Seskuiterpen Seskuiterpen BisiklikBisiklik

Eudesiol(Eucaliptus piperina)

OH

-Selinena(Apium graviolens)

Biosintesis Terpenoid dari Biosintesis Terpenoid dari metabolit primer dibagi mjd 4 metabolit primer dibagi mjd 4 tahap:tahap:1.1.Sintesis IPP (isopentenyl diphosphate)Sintesis IPP (isopentenyl diphosphate)2.2.Isomerasi IPP menjadi DMAPP, Isomerasi IPP menjadi DMAPP,

penambahan berulang IPP dan DMAPPpenambahan berulang IPP dan DMAPP3.3.Elaborasi molekul prenil difosfateElaborasi molekul prenil difosfate4.4.Modifikasi secara enzimatis pada Modifikasi secara enzimatis pada

kerangka terpenoidkerangka terpenoid

Bentuk aktif isoprenaBentuk aktif isoprena

1.1.Isopentenyl pirophosphate (IPP)Isopentenyl pirophosphate (IPP)2.2.Dimetil pirophosphate (DMAPP)Dimetil pirophosphate (DMAPP)

CH2

CH3

C CH2 CH2 O P P

CH3

CH3

C CH CH2 O P P

IPP

DMAPP

Penyusunan IsoprenaPenyusunan IsoprenaIPP

DMAPP

Kondensasi

Geranil Pirophosphate (GPP)

Monoterpenoid

Farsenil Pirophosphate (FPP)

IPP

SeskuiterpenoidTriterpenoid

x2

IPP

nO P P

n = 2

x2diterpenoidkarotenoid

n = 3 Seskuiterpenoid (5xC5)(GGPP) n:2 geranil-geranil

pirophosphate

(GFPP) n: 3 geranil farsenil pirophosphate

Penyusunan IsoprenaPenyusunan Isoprena

1. DMAPP berkondensasi secara kepala ke ekor dgn IPP menghasilkan geranil pirophosphate

2. DMAPP berperan sebagai pondasi tempat diletakkan unit-unit IPP

3. Kombinasi IPP dan DMAPP yg terkontrol enzim, atom karbon C5 dari GPP, berkaitan dgn gas alkohol dan DMAPP mengalami inversi konfigurasi

GPP, GGPP, GFP, GFPP mrpkan nama-nama ester pirophosphate bebas yang terbentuk dari unit isoprena

ALKALOIDALKALOID

Merupakan kelompok basa yang mengandung Merupakan kelompok basa yang mengandung gugus nitrogen gugus nitrogen sebagian besar berasal sebagian besar berasal dari asam amino dan hanya beberapa yang dari asam amino dan hanya beberapa yang berasal dari purin atau pirimidin (misal: berasal dari purin atau pirimidin (misal: kafein)kafein)

Sering bersifat beracun bagi manusia & bykSering bersifat beracun bagi manusia & byk mempunyai kegiatan fisiologis yg menonojol mempunyai kegiatan fisiologis yg menonojol byk digunakan dlm bidang pengobatan byk digunakan dlm bidang pengobatan

Biasanya tidak berwarna, sering bersifat Biasanya tidak berwarna, sering bersifat optis aktif, kebanyakan berbentuk kristal ttp optis aktif, kebanyakan berbentuk kristal ttp hanya sedikit yg berupa cairan (misal: hanya sedikit yg berupa cairan (misal: nikotina) pada suhu kamarnikotina) pada suhu kamar

Uji sederhana (tdk sempurna) Uji sederhana (tdk sempurna) utk alkaloid utk alkaloid dalam daun atau buah segar adalah rasa dalam daun atau buah segar adalah rasa pahitnya di lidahpahitnya di lidah

Alkaloid mrpkan golongan heterogen, Alkaloid mrpkan golongan heterogen, berkisar senyawa sederhana spt konina berkisar senyawa sederhana spt konina (alkaloid utama (alkaloid utama Coninum maculatumConinum maculatum) ) sampai struktur pentasiklik spt strikhnina sampai struktur pentasiklik spt strikhnina (racun pada kulit(racun pada kulit Strychnos Strychnos); amina ); amina tumbuhan (misal: meskalina) dan basa tumbuhan (misal: meskalina) dan basa purin dan pirimidin (misal: kafein)purin dan pirimidin (misal: kafein)

Byk alkaloid yg bersifat terpenoid & bbrp Byk alkaloid yg bersifat terpenoid & bbrp (misal: solanina: alkaloid pada kentang) (misal: solanina: alkaloid pada kentang) sebaiknya ditinjau dari segi biosintesis sebaiknya ditinjau dari segi biosintesis sbg terpenoid termodifikasisbg terpenoid termodifikasi

Alkaloid lain: berupa senyawa aromatik Alkaloid lain: berupa senyawa aromatik (misal: kholkisin, alkaloid-tropolon umbi (misal: kholkisin, alkaloid-tropolon umbi Crocus Crocus : mengandung gugus basa sbg : mengandung gugus basa sbg gugus rantai sampinggugus rantai samping

Ditemukan pada bagian daun, akar,, biji, Ditemukan pada bagian daun, akar,, biji, batang dan kulit kayu. Byk ditemukan pd batang dan kulit kayu. Byk ditemukan pd angiospermae, umumnya tdk terdpt dlm angiospermae, umumnya tdk terdpt dlm gymnospermae, paku-pakuan, lumut dan gymnospermae, paku-pakuan, lumut dan tumbuhan tingkat rendahtumbuhan tingkat rendah

Fungsi: pelindung (penghalau atau penarik) Fungsi: pelindung (penghalau atau penarik) tumbuhan dari serangan hama dan penyakit, tumbuhan dari serangan hama dan penyakit, pengatur tumbuh, sbg basa mineral untuk pengatur tumbuh, sbg basa mineral untuk mempertahankan keseimbangan ionmempertahankan keseimbangan ion

Reaksi utama yg mendasari biosintesis Reaksi utama yg mendasari biosintesis senyawa alkaloid adl reaksi mannich antara senyawa alkaloid adl reaksi mannich antara suatu aldehid dan suatu amina primer dan suatu aldehid dan suatu amina primer dan sekunder, dan suatu senyawa enol atau sekunder, dan suatu senyawa enol atau fenol.fenol.

Biosintesis alkaloid jg melibatkan reaksi Biosintesis alkaloid jg melibatkan reaksi rangkap oksidatif fenol dan metilasi. Selain rangkap oksidatif fenol dan metilasi. Selain itu juga jalur poliketida dan mevalonatitu juga jalur poliketida dan mevalonat

Struktur beberapa alkaloid Struktur beberapa alkaloid umumumum

NH

Konina

Nikotina

N

NMe

Solanina

O

Gal

O

Ram

OGlk

Me

Me

Me

Me

N

PEMANFAATAN ALKALOIDPEMANFAATAN ALKALOID PharmaceuticalsPharmaceuticals - Scopolamine: anestesi- Scopolamine: anestesi - Sanguinarine: anti bakteri- Sanguinarine: anti bakteri StimulanStimulan - nicotine- nicotine - caffein- caffein NarcoticNarcotic - cocaine- cocaine - morphine- morphine RacunRacun - tubocurarine- tubocurarine

Alkaloids class

Biosyntetic

precursor

Examples Human Uses

Pyrolidine Ornitin (aspartat)

Nicotine Stimulant, depressant

Tropane Ornitin

Cocaine

Atropine Prevention of intestinal spasms, dilation of pupils for examinationStimulant of the central nervous system, local anestetic

Piperidine Lysine (asetat)

Conine Poison (paralyzes motor neurons

Pyrrolizidine

Ornitin Petrosine -

PENGELOMPOKAN ALKALOIDPENGELOMPOKAN ALKALOID

Alkaloids class

Biosyntetic

precursor

Examples

Human Uses

Quinolizidine

Lysine Lupinine Restoration of heart rhytum

Isoquinoline Tyrosine Codeire Analgesic, treatment of coughs

Indole Tryptophan PsilocybinPeserpinestrychnine

HalucinogenTreatment of hypertentionRat poison, treatment of eye disorders

Alkaloid turunan ornithinAlkaloid turunan ornithin• Ornithin mrpkan prekursor pirolidin siklis yg Ornithin mrpkan prekursor pirolidin siklis yg

terdapat terdapat dalam alkaloid pada tembakau (nikotin) dan dalam alkaloid pada tembakau (nikotin) dan

tumbuhan tumbuhan solanaceae lainnya.solanaceae lainnya.• Nikotin merupakan senyawa pemula dari Nikotin merupakan senyawa pemula dari

sejumlah sejumlah alkaloid tembakau lainnya.alkaloid tembakau lainnya.Alkaloid turunan lisinAlkaloid turunan lisin• Lisine mrpkan senyawa prekursor piperidin Lisine mrpkan senyawa prekursor piperidin

yang yang membentuk rangka dari bbrp alkaloid, antara membentuk rangka dari bbrp alkaloid, antara

lain: lain: lupin, lupinin dan lupanlupin, lupinin dan lupan• Lycopodine Lycopodine senyawa yg dihasilkan dari senyawa yg dihasilkan dari

tumbuhan tumbuhan Lycopodium, Lycopodium, termasuk ke dalam alkaloid termasuk ke dalam alkaloid

turunan lisin.turunan lisin.

Alkaloid turunan tirosinAlkaloid turunan tirosin• Tirosin mrpkan produk awal dari sejumlah Tirosin mrpkan produk awal dari sejumlah

besar besar senyawa alkaloidsenyawa alkaloid• Senyawa intermediet: Senyawa intermediet: dopamin dopamin yg mrpkan yg mrpkan

prekursor prekursor utk biosintesis utk biosintesis berberine, papaverine, morfinberberine, papaverine, morfin Sintesis morfin: dua cincin tirosin bergabung Sintesis morfin: dua cincin tirosin bergabung

dan dan membentuk struktur dasar morfinmembentuk struktur dasar morfin• Colchicine Colchicine mrpkan alkaloid mrpkan alkaloid dari tumbuhan

Colchicum autumnale dan C. byzantium (jg termsk alkaloid turunan tirosin)

inhibitor mitosis (mencegah agregasi dimer tubulin

shg mikrotubul tidak terbentuk)

Alkaloid turunan fenilalaninAlkaloid turunan fenilalanin• Alkaloid Ephedra: ephedrine, Alkaloid Ephedra: ephedrine,

pseudoephedrinepseudoephedrine• Alkaloid dari mikroorganisme: Alkaloid dari mikroorganisme: cytochalasine cytochalasine

B B dan dan DD• Cytochalasine Cytochalasine menghambat pergerakan menghambat pergerakan

mikrofilamen mikrofilamen inhibitor yg sangat sesuai utk inhibitor yg sangat sesuai utk proses proses

seluler yg melibatkan aktinseluler yg melibatkan aktin• Alkaloids dari tumbuhan Alkaloids dari tumbuhan TaxusTaxus: taxin: taxin• Alkaloids dari Alkaloids dari lunaria: lunaria: lunarine dan lunarine dan

lunaridinelunaridine• Alkaloids dari tumbuhan LythraceaeAlkaloids dari tumbuhan Lythraceae

Alkaloid turunan Indol (triptofan)Alkaloid turunan Indol (triptofan) sekitar 1200 macam senyawa turunan sekitar 1200 macam senyawa turunan

triptofan, triptofan, bbrp mrpkan senyawa obat. bbrp mrpkan senyawa obat.

Misal:Misal:• Alkaloid indol yang terdapat pada tumbuhan Alkaloid indol yang terdapat pada tumbuhan

Apocynaceae, loganiaceae dan rubiaceaeApocynaceae, loganiaceae dan rubiaceae• d-tubocurarine, senyawa aktif curare, racun d-tubocurarine, senyawa aktif curare, racun

pada ujung panah suku indian di Amerika pada ujung panah suku indian di Amerika selatanselatan

• Mrpkan racun yang berasal dari fungiMrpkan racun yang berasal dari fungi

SENYAWA FENOLSENYAWA FENOL

Fenol sederhanaFenol sederhana Misal: CatecholMisal: Catechol

OH

OH

BiosintesisBiosintesis

Bbrp eksperimen Bbrp eksperimen menunjukkan fenol t’btk dr menunjukkan fenol t’btk dr phenillalanin melalui p-phenillalanin melalui p-coumarin acid (btk trans p-coumarin acid (btk trans p-coumaric acid) coumaric acid) diubah mjd diubah mjd asam benzoat asam benzoat oxidatively oxidatively decarboxylated decarboxylated fenol fenol

Meliputi aneka ragam senyawa yang berasal Meliputi aneka ragam senyawa yang berasal dari tumbuhan, mempunyai ciri sama cincin dari tumbuhan, mempunyai ciri sama cincin aromatik yang mngandung satu atau dua aromatik yang mngandung satu atau dua penyulih hidroksilpenyulih hidroksil

Cenderung mudah larut dalam air karena Cenderung mudah larut dalam air karena umumnya sering berikatan dgn gula sbg umumnya sering berikatan dgn gula sbg glikosida (biasanya terdpt dalam vakuola sel)glikosida (biasanya terdpt dalam vakuola sel)

Golongan terbesar Golongan terbesar flavonoid, selain flavonoid, selain fenolonosiklik sederhana, fenilpropanoid dan fenolonosiklik sederhana, fenilpropanoid dan kuinon fenolikkuinon fenolik

Bagi biokimiawan tumbuhan Bagi biokimiawan tumbuhan senyawa fenol senyawa fenol tumb. dapat menimbulkan gangguan besar tumb. dapat menimbulkan gangguan besar krn kemampuan’ dlm me’entuk senyawa krn kemampuan’ dlm me’entuk senyawa kompleks dgn protein melalui ikatan kompleks dgn protein melalui ikatan hidrogen hidrogen menghambat kerja enzim pada menghambat kerja enzim pada ekstrak tumbuhanekstrak tumbuhan

Fenol Fenol sangat peka thd oksidasi enzim sangat peka thd oksidasi enzim Peranan bbrp golongan senyawa fenol:Peranan bbrp golongan senyawa fenol: - Lignin- Lignin : bahan pembangun dinding sel: bahan pembangun dinding sel - Antosianin- Antosianin : pigmen bunga: pigmen bunga - Flavol- Flavol : ptg pada pengaturan : ptg pada pengaturan

pengendalian pengendalian tumbuh pd tan. kacang tumbuh pd tan. kacang Pisum Pisum

sativumsativum - - FlavonoidFlavonoid : pada kebiasaan makan : pada kebiasaan makan

serangga tubuh serangga tubuh mrpkan faktor pertahanan mrpkan faktor pertahanan

FenolikFenolik Fenolik mrpkan senyawa yg byk ditemukan Fenolik mrpkan senyawa yg byk ditemukan

pada tumbuhanpada tumbuhan Fenolik memiliki cincin aromatik dgn satu Fenolik memiliki cincin aromatik dgn satu

atau lebih gugus hidroksi (OHatau lebih gugus hidroksi (OH--) & gugus lain ) & gugus lain penyertanyapenyertanya

Bersifat asam karena kemampuan disosiasi Bersifat asam karena kemampuan disosiasi gugus OH-nyagugus OH-nya

Memiliki kemampuan untuk membentuk Memiliki kemampuan untuk membentuk kompleks chelat dengan logam kompleks chelat dengan logam

Mudah teroksidasi membentuk polimer Mudah teroksidasi membentuk polimer (agregat berwarna gelap) (agregat berwarna gelap) menghambat menghambat pertumbuhanpertumbuhan

Misal: pencoklatan pada potongan tumbuhan Misal: pencoklatan pada potongan tumbuhan atau tumbuhan matiatau tumbuhan mati

Contoh: coumarins, asam sinamat, asam Contoh: coumarins, asam sinamat, asam sinapinat, coniferyl alcoholssinapinat, coniferyl alcohols

Sebagian besar senyawa fenolik termasuk Sebagian besar senyawa fenolik termasuk dalam flavonoiddalam flavonoid

Pada sebagian besar senyawa fenolik, Pada sebagian besar senyawa fenolik, produk awal biosintesisnya adalah shikimatproduk awal biosintesisnya adalah shikimat

Senyawa fenolat ada hubungannya dgn Senyawa fenolat ada hubungannya dgn lignin t’ikat lignin t’ikat

sbg ester atau terdpt di daun dlm fraksi tdk sbg ester atau terdpt di daun dlm fraksi tdk larut larut

dlm etanol atau mgk dlm fraksi larut dlm air dlm etanol atau mgk dlm fraksi larut dlm air yaitu yaitu

sebagai glikosida sederhanasebagai glikosida sederhana Degradasi flavonoid dan fenol kompleks Degradasi flavonoid dan fenol kompleks

lainnya dlm lainnya dlm suasana basa menghasilkan satu fenol suasana basa menghasilkan satu fenol

sederhana sederhana atau lebih dan asam fenolikatau lebih dan asam fenolik Tan memproduksi bbrp senyawa yg terdiri Tan memproduksi bbrp senyawa yg terdiri

atas atas satu atau lebih residu fenolik, yg dibagi dlm satu atau lebih residu fenolik, yg dibagi dlm kelompok besar berdasarkan jumlah atom kelompok besar berdasarkan jumlah atom

karbonkarbon

Atom C

Kerangka dasar

Klass Contoh Sumber

6 C6 Fenol Catecol Gautheria leaves

7 C6 – C1 Asam fenolic p-hydroxybenzoid acid

widespread

8 C6 – C2 Phenilacetic acid

2-hydroxyphenilace

tic

Astible leaves

9 C6 – C3 CoumarinPhenylpropan

es

6,7 Dimethoxycouma

rinMyrisiticin

Dendrobium

debsiflorum

Myristica fragans

Beberapa klas fenolik Beberapa klas fenolik

Atom C

Kerangka dasar

Klass Contoh Sumber

10 C6 – C4 Napthoquinons

Juglone Juglans nigra

13 C6 – C1 –C6

Xanthones Mangiferin Wide spread

14 C6 – C2 – C6

Anthraquinones

Emodin Rhubarto

15 C6 – C3 –C6

Flavonoids Conifers

18 (C6 – C3)2 Neolignans Eusiderin Eusideroxylon zooageri

30 (C6 – C3 – C6)2

Biflavonoids Amentoflavone

Gymnospermae

Fenil Fenil PropanoidPropanoid

Senyawa fenol alam yang mempunyai cincin Senyawa fenol alam yang mempunyai cincin aromatik dgn rantai samping terdiri atas tiga aromatik dgn rantai samping terdiri atas tiga karbonkarbon

Merupakan turunan asam amino protein Merupakan turunan asam amino protein aromatik, yaitu fenilalanin dan fenilpropanoid aromatik, yaitu fenilalanin dan fenilpropanoid (dpt mengandung satu sisa C6 – C3)(dpt mengandung satu sisa C6 – C3)

Contoh:Contoh: - Hidroksisinamat: sbg bangunan dasar liginin - Hidroksisinamat: sbg bangunan dasar liginin

dan dan berkaitan dgn pengaturan tumbuh dan berkaitan dgn pengaturan tumbuh dan

pertahanan pertahanan thd penyakitthd penyakit - Hidroksikumarin, fenilpropena, lignan- Hidroksikumarin, fenilpropena, lignan

FLAVONOIDFLAVONOID

Semua flavonoid, mnrt strukturnya mrpkan Semua flavonoid, mnrt strukturnya mrpkan turunan senyawa induk flavon (berupa turunan senyawa induk flavon (berupa tepung putih pada tumbuhan)tepung putih pada tumbuhan)

Kerangka penyusun flavonoid: C6-C3-C6Kerangka penyusun flavonoid: C6-C3-C6 Flavonoid disatukan melalui jalan kecil Flavonoid disatukan melalui jalan kecil

phenylpropanoid-acetat dlm semua tanaman phenylpropanoid-acetat dlm semua tanaman tingkat tinggitingkat tinggi

Flavonoid biasanya berikatan dgn gugusan Flavonoid biasanya berikatan dgn gugusan gula shg membentuk glikosida yg larut dalam gula shg membentuk glikosida yg larut dalam airair

Flavonoid mengandung sistem aromatik Flavonoid mengandung sistem aromatik terkonjugasi & krn itu menunjukkan pita terkonjugasi & krn itu menunjukkan pita serapan kuat pada daerah spektrum UV dan serapan kuat pada daerah spektrum UV dan spektrum tampakspektrum tampak

Ditemukan dalam tingkat sangat tinggi Ditemukan dalam tingkat sangat tinggi pada buah apel, bawang-bawangan, pada buah apel, bawang-bawangan, tomat dan tehtomat dan teh

Struktur dasar flavonoid berasal dari Struktur dasar flavonoid berasal dari pola Cpola C1515 flavon flavon

Perbedaan dgn senyawa fenolat lain:Perbedaan dgn senyawa fenolat lain: tingkat oksidasi cincin pyran di bagian tingkat oksidasi cincin pyran di bagian

tengah dan sifat biologisnyatengah dan sifat biologisnya Bbrp kelompok (misal: flavonon tidak Bbrp kelompok (misal: flavonon tidak

berwarna) berwarna) Fungsi: pembentukan pigmen, anti Fungsi: pembentukan pigmen, anti

oksidatif atau agen alergi oksidatif atau agen alergi

Beberapa flavonoid & Beberapa flavonoid & peranannyaperanannyaJumlah

Jenis

Peranan

Anthocyanin 250 Pigmen merah biru

Chalcons 60 Pigmen kuning

Aurones 20 Pigmen kuning

Flavones 350 Pigmen bunga berwarna krem

Flavonols 350 Repellant pada daun

Dihydrochalcon

10 Rasa pahit

Proanthocyanin

50 Senyawa astringent

Cathecins 40 Sifat spt tanin (sepat)

Biflavonoids 65 ?

Isoflavonoids 15 Toksik untuk fungi

ANTHOCYANINANTHOCYANIN Mrpkan pewarna paling penting dam paling Mrpkan pewarna paling penting dam paling

banayak tersebar dalam tumbuhanbanayak tersebar dalam tumbuhan Mrpkan turunan suatu struktur aromatik Mrpkan turunan suatu struktur aromatik

tunggal, yaitu sianidin dgn penambahan tunggal, yaitu sianidin dgn penambahan atau pengurangan gugus hidroksil atau atau pengurangan gugus hidroksil atau metilasi atau glikosilasimetilasi atau glikosilasi

Umumnya berwarna merah atau kuning, Umumnya berwarna merah atau kuning, tergantung pada pHtergantung pada pH

Warna biru diperoleh dari hasil Warna biru diperoleh dari hasil pembentukan chelat dengan ion logam pembentukan chelat dengan ion logam tertentu, misal: Fe atau Altertentu, misal: Fe atau Al

Keragaman flavonoid sebagian besar Keragaman flavonoid sebagian besar didasarkan pada pola hidroksilasi dan atau didasarkan pada pola hidroksilasi dan atau metilasi dari tiga sistem cincinmetilasi dari tiga sistem cincin

Antosianidin Antosianidin aglikon antosianin yg aglikon antosianin yg terbentuk jika antosianin dihidrolisis dgn terbentuk jika antosianin dihidrolisis dgn asamasam

QUINONQUINON Kelompok fenolat berfungsi sebagai ko-Kelompok fenolat berfungsi sebagai ko-

faktorfaktor Senyawa fenolat pada tumbuhan umumnya Senyawa fenolat pada tumbuhan umumnya

dalam bentuk terikat dgn molekul lain, dalam bentuk terikat dgn molekul lain, seringkali dgn residu glucosyl, sulphate atau seringkali dgn residu glucosyl, sulphate atau asetilasetil

Dalam keadaan bebas terdetoksifikasi Dalam keadaan bebas terdetoksifikasi secara parsial secara parsial toksik toksik

Senyawa fenol dgn BM rendah (misal: thymol Senyawa fenol dgn BM rendah (misal: thymol digunakan sebagai obat antiseptik)digunakan sebagai obat antiseptik)

Ikatan antara flavonoid (misal: anthocyan) Ikatan antara flavonoid (misal: anthocyan) dan residu glycosyl dan residu glycosyl mempengaruhi warna mempengaruhi warna bungabunga

Glikosilasi flavonoid Glikosilasi flavonoid proteksi terhadap proteksi terhadap hama dan hewan lainnyahama dan hewan lainnya

FLAVONOID MINORFLAVONOID MINOR

khalkon, auron, flavonon, hidrokhalkon khalkon, auron, flavonon, hidrokhalkon isoflavon disbt falvonoid minor krn isoflavon disbt falvonoid minor krn penyebaran pada kelas terbataspenyebaran pada kelas terbatas

Misal: Isoflavon hanya terdpt pd Misal: Isoflavon hanya terdpt pd leguminosae & leguminosae &

iridaceaeiridaceae Khalkon & auron Khalkon & auron mrpkan antoklor, yaitu mrpkan antoklor, yaitu

pigmen kuning yg dideteksi berdsrkan pigmen kuning yg dideteksi berdsrkan kenyataan bhw bila daun bunga berwarna kenyataan bhw bila daun bunga berwarna kuning diasapi dgn asap basa atau diuapi kuning diasapi dgn asap basa atau diuapi dgn uap amonia warnanya berubah mjd dgn uap amonia warnanya berubah mjd jingga atua merah (terdpt dlm klas jingga atua merah (terdpt dlm klas compositae)compositae)

Dihidrokhalkon Dihidrokhalkon pada rosacea dan pada rosacea dan Ericaceae.Ericaceae.

Floridin (senyawa dihidrokhalkon diisolasi Floridin (senyawa dihidrokhalkon diisolasi dari apel dari apel berkaitan dgn ketahanan berkaitan dgn ketahanan tumbuhan thd penyakit)tumbuhan thd penyakit)

FLAVONOL dan FLAVONFLAVONOL dan FLAVON

Tersebar dlm tumbuhan, baik sbg ko-pigmen Tersebar dlm tumbuhan, baik sbg ko-pigmen dalam daun bunga maupun tumbuhan tinggi dalam daun bunga maupun tumbuhan tinggi sering terdpt dalam btk glikosida sering terdpt dalam btk glikosida

Contoh flavonol: kemferol, kuersetin, Contoh flavonol: kemferol, kuersetin, mirisetinmirisetin

Flavon berbeda dgn flavonol Flavon berbeda dgn flavonol flavon tdk flavon tdk terdpt penyulihan 3 hidroksi dan ini terdpt penyulihan 3 hidroksi dan ini berpengaruh thd serapan UV, gerakan berpengaruh thd serapan UV, gerakan kromatografi serta reaksi warnakromatografi serta reaksi warna

Contoh flavon: apigenin, luteolinContoh flavon: apigenin, luteolin

SENYAWA AROMATISSENYAWA AROMATIS

Senyawa yg rumus strukturnya sekurang-Senyawa yg rumus strukturnya sekurang-kurangnya mengandung satu cincin benzenakurangnya mengandung satu cincin benzena

KlasifikasiKlasifikasi

1.1. Senyawa aromatis sederhanaSenyawa aromatis sederhana2.2. BenzokuinonBenzokuinon3.3. Turunan FenantrenaTurunan Fenantrena4.4. NaptokuinonNaptokuinon5.5. Fenil Propano umumFenil Propano umum6.6. Turunan fenilpropano rantai terbukaTurunan fenilpropano rantai terbuka7.7. Kumarin dan isokumarinKumarin dan isokumarin8.8. Furano dan Pirano kumarinFurano dan Pirano kumarin9.9. Lignan dan ligninLignan dan lignin10.10.Asam HumatAsam Humat11.11.Tanin terhidrolisaTanin terhidrolisa