Metabolit sekunder

Metabolit sekunder adalah senyawa-senyawa organik yang berasal dari sumber alami tumbuhan, yang dpat memberikan efek fisiologis terhadap makhluk hidup, pada umumnya merupakan senyawa bioaktif. Senyawa metabolik sekunder tidaklah sepenting metabolik primer dalam kelangsungan hidup organisme, senyawa ini sangat berperan dalam mempertahankan kehidupan organisme. Sebagai contoh detoksifikasi merupakan salah satu bahan kimia untuk tahantan dan foremon yang memungkinkan hewan berkomunikasi dengan yang lainnya. Senyawa metabolic sekunder dapat berupa alkaloid, flavonoid, terpenoid, steroid dan tanin. A. Alkaloid Alkaloida tidak mempunyai tatanama sistematik,oleh karena itu suatu alkoida dinyatakan dengan nama trivial, misalnya kuinin, morfin dan stiknin hamper semua nama trivial ini berakir dengan yang mencirikan alkoida. Alkaloid menurut Winterstein dan Trier didefinisikan sebagai senyawa yang bersifat basa, mengandung atom nitrogen yang berasal dari tumbuhan dan hewan. Alkaloid seringkali beracun bagi manusia dan banyak yang mempunyai kegiatan fisiologi yang menonjol, jika digunakan secara luas dalam bidang pengobatan. Alkaloid biasanya tidak bewarna, seringkali bersifat optis aktif, kebanyakan berbentuk kristal hanya sedikit yang berbentuk cai ran (misalnya nikotina) pada suhu kamar. Secara umum, golongan senyawa alkaloid mempunyai sifat-sifat sebagai berikut : 1. Biasanya merupakan kristal tak bewarna, tidak mudah menguap, tidak larut dalam air dalam pelarut organik seperti etanol, eter dan kloroform 2. Bersifat basa, pada umumnya beberapa pahit, bersifat racun, mempunyai efekfisiologis secara optis aktif 3. Dapat membentuk endapan dengan larutan asam fosfowolframat, asam fosfomolibdat, asam pikrat, kalium merkuriiodida dan lain sebagainya. Dari endapan  – endapan ini, banyak juga yang memiliki bentuk kristal yang khusus sehingga sangat bermanfaat dalam identifikasinya. 1. Klasifikasi Alkoloid Alkaloid dapat digolongkan dalam 3 golongan yaitu : 1. Alkaloid sejati yaitu senyawa yang mempunyai cincin nitrogen heterosiklik, bersifat basa dan berasal dari asam amino. 2. Alkaloid gabungan yaitu turunan asam amino, atom nitrogennya tidak dalam bentuk cincin heterosiklik. Alkaloid gabungan bersifat basa, dialam diturunkan dari biosintesis asam amino itu sendiri. Contohnya meskalina. 3. Alkaloid semu yaitu basa tumbuhan yang mengandung nitrogen heterosiklik, memiliki aktifitas dan tidak mempunyai hubungan biosintesis dengan asam amino. Alkaloid semu diturunkan dari senyawa-senyawa terpenoid turunan asam asetat dan asam poliketonlifatik. Contohnya kafein yang terdapat pada kopi. 2. Sifat-Sifat Alkoloid a. Sifat Fisik alkaloid biasanya tidak berwarna, bersifat optik aktif kebanyakan berbentuk kristal dan hanya terapan cairan misalnya kuirina dan nihotina mempunyai titik leleh 100-3000C. b. Sifat Kimia kebanyakan alkaloid bersifat basa yang mengandung satu atau lebih atom nitrogen, biasanya dalam

gabungan sebagai bahan dari sistem siklik. Alkaloid juga dapat membentuk endapan dengan larutan asam fosfomolibdat, asam pikrat, kalium merkurioksida. 3. Identifikasi Alkaloid Pada identifikasi alkaloid ini digunakan metoda Culvenor  – Fitzgerald. Filtrat yang diperoleh dengan cara marajang halus dan menggerus sampel dalam lumpang kemudian ditambahkan amoniak  – kloroform 0,05 N, larutan H2SO4 diuji dengan beberapa pereaksi (Mayer, Wagner dan Dragendorf). Berdasakan data yang diperoleh, diketahui bahwa daun salam tidak mengandung alkaloid. Hal ini ditunjukkan dengan tidak terbentuknya endapan putih keruh dengan pereaksi Mayer atau endapan coklat dengan pereaksi Wagner dan endapan orange dengan pereaksi Dragendor. Hal ini sesuai dengan literatur yang ada.

B. Flavonoid Flavonoid adalah suatu kelompok yang termasuk ke dalam senyawa fenol yang terbanyak dialam, senyawa-senyawa flavonoid ini bertanggung jawab terhadap zat warna ungu, merah, biru dan sebagian zat warna kuning dalam tumbuhan. Berdasarkan strukturnya senyawa flavonoid merupakan turunan senyawa induk “flavon” yakni nama sejenis flavonoid yang terbesar jumlahnya

dan lazim ditemukan, yang terdapat berupa tepung putih pada tumbuhan primula. Sebagian besar flavonoid yang terdapat pada tumbuhan terikat pada molekul gula sebagai glikosida, dan dalam bentuk campuran, jarang sekali dijumpai berupa senyawa tunggal. Disamping itu sering ditemukan campuran yang terdiri dari flavonoid yang berbeda kelas. Beberapa struktur flavonoid: 1 (2) (3)

(1) Struktur molekul flavon tulang punggung (2-fenil-1 ,4-benzopyrone) (2) Struktur Isoflavan (3) Struktur Neoflavonoids Flavonoid dalam tumbuhan mempunyai empat fungsi : a) Sebagai pigmen warna b) Fungsi patologi dan sitologi c) Aktivitas farmakologi Dianggap berasal dari rutin (glikosida flavonol) yang digunakan untuk menguatkan susunan kapiler, menurunkan permeabilitas dan fragilitas pembuluh darah dll. Gaboretal menyatakan bahwa flavonoid dapat digunakan sebagai o bat karena mempunyai bermacam –macam bioaktivitas seperti antiinflamasi, antikanker, antifertilitas, antiviral, antidiabetes, antidepresant, diuretik dll.

Identifikasi Flavonoid

Pada identifikasi flavonoid, sampel juga dirajang halus kemudian di ekstrak dengan metanol dan dipanaskan selama 5 menit. Ketika pada penambahan berikutnya yaitu penambahan beberapa tetes asam klorida dan sedikit serbuk Mg. Pada tabung reaksi yang dipanaskan terlihat perubahan warna menjadi merah, akibat dari sampel yang telah dirajang halus bewarna hijau ditambah metanol yang larutannya bening dan dingin. K eduanya bereaksi dalam tabung reaksi yang dipanaskan beberapa menit, reaksi keduanya terbentuklah perubahan earna menjadi merah. Flavonoid m empunyai banyak fungsi seperti : sebagai pigmen warna, fungsi fisiologi dan patologi, fungsi farmakologi dan flavonoid dalam makanan, antiflamasi, antikanker, antifertilitas, antiviral, antidiabetes, antidepresant, diuretik dll. C. Terpenoid Golongan senyawa ini dapat dipisahkan dari tumbuhan sumbernya melalui destilasi uap atau secara ekstraksi dan dikenal dengan nama minyak atsiri. Beberapa contoh minyak atsiri, misalnya mi nyak yang diperoleh dari cengkeh, bunga ma war, serai (sitronela), cukaliptus, pepermint, kamfe, sedar (tumbuhan cedrus) dan terpentin. Senyaea organik bahan alam golongan minyak atsiri sangat banyak digunakan dalam industri wangi – wangian (perfumery), makanan dan o bat – obatan. Banyak tumbuhan (bunga, daun, buah, biji atau akar) yang berbau harum. Bau harum itu berasal dari senyawa yang terdiri dari 10 dan 15 karbon yang disebt terpenoid Senyawa terpen pada awalnya merupakan suatu golongan senyawa yang hanya terdiri dari atom C dan H, dengan perbandingan 5 : 8 dengan rumus empiris C5H8 (unit isopren), yang bergabung secara head to tail (kepala – ekor). Terpenoid sama halnya dengan senyawa t erpen tapi mengandung gugus fungsi lain seperti gugus hidroksil, aldehid dan keton. Dewasa ini terpen maupun terpenoid dikelompokkan sebagai senyawa terpenoid ( isoprena).

Struktur Isoprena Berdasarkan jumlah unit isoprena yang dikandungnya, senyawa terpenoid terbagi atas : a. Monoterpena (dua unit isoprena) b. Seskuiterpena (tiga unit isoprena) c. Diterpena (empat unit isoprena) d. Triterpena (enam unit isoprena) e. Tetraterpena (delapan unit isoprena) Monoterpen dan seskuiterpen adalah komponen utama minyak essensial (minyak atsir) yang dapat diperoleh dengan penyulingan. Vitamin A adalah suatu diterpenoid, skualen tergolong triterpenoid yang dijumpai dalam minyak atsiri hati ikan, karoten  – karoten pigmen merah dan kuning tergolong tetraterpen, lateks (karet alam ) adalah politerpen Isoprena Prenol Asam isovalerat β-Mircena

Limonena Ocimena Geraniol

Farnesena Farnesol β-Kurkumena α-(-)-Bisabolol

Cembren Kafestol Skualena D. Saponin Saponin merupakan suatu senyawa glikosida kompleks yaitu senyawa hasil kondensasi suatu gula dengan suatu senyawa hidroksil organik yang apabila dihidrolisis akan menghasilkan gula (glikon) dan non-gula (aglikon), saponin ini terdiri dari dua kelompok : saponin triterpenoid dan saponin steroid. Saponin banyak digunakan untuk bahan pencucui kain (batik) dan sebagai shampo. Saponin dapat diperoleh dari tumbuhan melalui metode ekstraksi. Identifikasi Saponin Pada identifikasi saponin, dilakukan dengan menggunakan sampel yang telah dikeringkan untuk kemudian dihaluskan. Lalu ditambahkan dengan air suling dan dididihkan selama 2  – 3 menit. Lalu didinginkan, setelah dingin di kocok kuat  – kuat. Pada pengocokkan yang dilakukan terbentuk busa. Namun busa yang terbentuk tidak permanen, karena busa tersebut cepat hilang. Adanya busa yang tidak permanen tersebut menunjukkan bahwa daun salam tidak mengandung saponin. E. Steroid Secara sederhana steroid dapat dioartkan sebagai kelas senyawa organic bahan alam yang kerangka strukturnya terdiri dari androstan (siklopentanofenantren, mempunyai empat cincin terpadu. Senyawa ini mempunyai efekfisiologis tertentu. Sebagian besar dari steroid mempunyai sifat sebagai beri-kut: • Mengandung gugus fungsi oksigen (sebagai = O atau OH) pada C3 • Mengandung gugus samping pada C17 • Banyak yang mengandung ikatan rangkap C4 – C5 atau C5  – C6

Beberapa steroid penting adalah kolesterol, yaitu steroid hewani yang terdapat paling meluas dan dijumpai pada hampir semua jaringan hewan. Batu kandung kemih dan kuning telur merupakan sumber yang kaya akan senyawa ini. Hormon-hormon seks yang dihasilkan terutama dalam testes dan indung man seks yang dihasilkan terutama dalam testes dan indung telur adalah suatu steroid. Hormon jantan disebut androgen dan hormon betina estrogen, dan hormon kehamilan progestin.

Identifikasi steroid/terpenoid Pada identifikasi steroid, lapisan kloroform yang diperoleh pada uji alkaloid ditempatkan pada plat tetes dan dikeringkan. Kemudian ditambahkan 3 tetes H2SO4 pekat. Pada percobaan diperoleh warna biru pada plat tetes. Untuk melihat warna biru pada plat tetes membutuhkan waktu pengeringan yang cukup lama, terbentuknya warnapun akan lama. Pembentukkan warna biru dapat

diamati pada bagian pinggir lingkaran bagian plat tetesnya. Saat benar  – benar kering baru ditambah H2SO4 barulah tampak warna birunya. Hasil ini menunjukkan bahwa daun salam mengandung steroid dan menunjukkan bahwa daun salam ti dak mengandung terpenoid.

Kimia organik Bahan alam adalah ilmu kimia senyawa atau molekul yang berasal dari sumber daya alam hayati: Tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme teresterial, dan laut. Yang membahas tentang : 1. Struktur dasarnya, 2.

Terdapatnya / biosintesisnya

3.

Sifat-sifatnya,

4.

Reaksi pengenalan.

Senyawa organik bahan alam umumnya terdiri atas 2 yaitu : Metabolik primer

Metabolik sekunder

Produk metabolis primer : sama untuk

Produk metabolism sekunder :

semua organisme

 bergantung pada spesies

Contoh :

Contoh :

olimer alam

erpenoid

olisakarida

Steroid

rotein

lavonoid

emak 

oliketida

sam Nukleat

lkaloid

Karakteristik dari senyawa bahan alam : Metabolik primer

 Tersebar merata dalam tiap organisme  Fungsi universil, sumber energy, enzim, pengemban keturunan, bahan struktur  Perbedaan stuktur kimia kecil  Kaktifan fisiologi berkaitan denga struktur kimia Metabolik sekunder

 Tersebar tidak merata dalam tiap organisme  Fungsi ekologis, penarik serangga, pelindung diri, alat bersain g, hormon  Perbedaan stuktur kimia tergantung pada pengembangan kimia organik dan hubungan antara struktur dan keaktivan

 Kaktifan fisiologi berkaitan dengan struktur kimia dan hubungan antara struktur.

 Sebagian besar dari metabolik sekunder adalah turunan dari lemak Metabolit sekunder adalah senyawa metabolit yang tidak esensial bagi pertumbuhan organisme dan ditemukan dalam bentuk yang unik atau berbeda-beda antara spesies yang satu dan lainnya. Setiap organisme biasanya menghasilkan senyawa metabolit sekunder yang  berbeda-beda, bahkan mungkin satu jenis senyawa metabolit sekunder hanya ditemukan pada satu spesies dalam suatu kingdom. Senyawa ini juga tidak selalu dihasi lkan, tetapi hanya  pada saat dibutuhkan saja atau pada fase-fase tertentu. Fungsi metabolit sekunder adalah untuk mempertahankan diri dari kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, misalnya untuk mengatasi hama dan penyakit, menarik  polinator, dan sebagai molekul sinyal. Singkatnya, metabolit sekunder digunakan organisme untuk berinteraksi dengan lingkungannya. Senyawa metabolit sekunder diklasifikasikan menjadi 3 kelompok utama, yaitu: 

Terpenoid (Sebagian besar senyawa terpenoid mengandung karbon dan hidrogen serta disintesis melalui jalur metabolisme asam mevalonat.) Contohnya monoterpena, seskuiterepena, diterpena, triterpena, dan polimer terpena.



Fenolik (Senyawa ini terbuat dari gula sederhana dan memiliki cincin  benzena, hidrogen, dan oksigen dalam struktur kimianya.) Contohnya asam fenolat, kumarina, lignin, flavonoid, dan tanin.



Senyawa yang mengandung nitrogen. Contohnya alkaloid dan glukosinolat.

Senyawa metabolic sekunder dapat berupa alkaloid, flavonoid, terpenoid, steroid dan tanin, yaitu: 1. Alkaloid menurut Winterstein dan Trier didefinisikan sebagai senyawa yang bersifat basa, mengandung atom nitrogen yang berasal dari tumbuhan dan hewan. Alkaloid dapat digolongkan dalam 3 golongan yaitu : 1. Alkaloid sejati yaitu senyawa yang mempunyai cincin nitrogen heterosiklik, bersifat basa dan  berasal dari asam amino. 2. Alkaloid gabungan yaitu turunan asam amino, atom nitrogennya tidak dalam bentuk cincin heterosiklik. Alkaloid gabungan bersifat basa, dialam diturunkan dari biosintesis asam amino itu sendiri. Contohnya meskalina.

3. Alkaloid semu yaitu basa tumbuhan yang mengandung nitrogen heterosiklik, memiliki aktifitas dan tidak mempunyai hubungan biosintesis dengan asam amino. Alkaloid semu diturunkan dari senyawa-senyawa terpenoid turunan asam asetat dan asam poliketonlifatik. Contohnya kafein yang terdapat pada kopi. a. Sifat Fisika

Alkaloid biasanya tidak berwarna, bersifat optik aktif kebanyakan berbentuk kristal dan hanya terapan cairan misalnya kuirina dan nihotina mempunyai titik leleh 100-3000C. b. Sifat Kimia

Kebanyakan alkaloid bersifat basa yang mengandung satu atau lebih atom nitrogen,  biasanya dalam gabungan sebagai bahan dari sistem siklik. Alkaloid juga dapat membentuk endapan dengan larutan asam fosfomolibdat, asam pikrat, kalium merkurioksida. Pada identifikasi alkaloid ini digunakan metoda Culvenor –  Fitzgerald. Filtrat yang diperoleh dengan cara marajang halus dan menggerus sampel dalam lumpang kemudian ditambahkan amoniak –  kloroform 0,05 N, larutan H2SO4 diuji dengan beberapa pereaksi (Mayer, Wagner dan Dragendorf). Berdasakan dat a yang diperoleh, diketahui bahwa daun salam tidak mengandung alkaloid. Hal ini ditunjukkan dengan tidak terbentuknya endapan  putih keruh dengan pereaksi Mayer atau endapan coklat dengan pereaksi Wagner dan endapan orange dengan pereaksi Dragendor. Hal ini sesuai dengan literatur yang ada. Flavonoid adalah suatu kelompok yang termasuk ke dalam senyawa fenol yang terbanyak dialam, senyawa-senyawa flavonoid ini bertanggung jawab terhadap zat warna ungu, merah, biru dan sebagian zat warna kuning dalam tumbuhan. Berdasarkan strukturnya senyawa flavonoid merupakan turunan senyawa induk “flavon” yakni nama sejenis flavonoi d yang terbesar jumlahnya dan lazim ditemukan, yang terdapat berupa tepung putih pada tumbuhan primula. Sebagian besar flavonoid yang terdapat pada tumbuhan terikat pada molekul gula sebagai glikosida, dan dalam bentuk campuran, jarang sekali dijumpai berupa senyawa tunggal. Disamping itu sering ditemukan campuran yang terdiri dari flavonoid yang  berbeda kelas. Sifat Fisika dan Kimia Senyawa Flavonoid Flavonoid merupakan senyawa polifenol sehingga bersifat kimia senyawa fenol yaitu agak asam dan dapat larut dalam basa, dan karena merupakan senyawa polihidroksi(gugus hidroksil) maka juga bersifat polar sehingga dapat larut dalan pelarut polar seperti metanol, etanol, aseton, air, butanol, dimetil sulfoksida, dimetil formamida. Beberapa struktur flavonoid: (1) Struktur molekul flavon tulang punggung (2-fenil-1 ,4-benzopyrone)

(2) Struktur Isoflavan (3) Struktur Neoflavonoids Fungsi

Flavonoid dalam tumbuhan mempunyai empat fungsi : a) Sebagai pigmen warna  b) Fungsi patologi dan sitologi c) Aktivitas farmakologi Dianggap berasal dari rutin (glikosida flavonol) yang digunakan untuk menguatkan susunan kapiler, menurunkan permeabilitas dan fragilitas pembuluh darah dll. Gaboretal menyatakan bahwa flavonoid dapat digunakan sebagai obat karena mempunyai bermacam –  macam bioaktivitas seperti antiinflamasi, antikanker, antifertilitas, antiviral, antidiabetes, antidepresant, diuretik dll.

C. Terpenoid Golongan senyawa ini dapat dipisahkan dari tumbuhan sumbernya melalui destilasi uap atau secara ekstraksi dan dikenal dengan nama minyak atsiri. Klasifikasi Memungkinkan untuk mengklasifikasikan steroid berdasarkan komposisi kimianya. Contoh dari klasifikasi ini meliputi:

Alkaloid Terpenoid Kuinon Kumarin Lignin Tannin Favonoid

 AFTAR PUSTAKA 

 Alca´zar, R. F. Marco, J. C. Cuevas, M. Patron, A. Ferrando, P. Carrasco, A. F. Tiburcio, T. Altabella. 2006. Involvement of Polyamines in plant response to abiotic stress. Biotechnol Lett 28:1867 –1876. Baron, K. and C. Stasolla. 2008. The role of Polyamines during in vivo and in vitro Development. In  Vitro Cell.Dev.Biol.-Plant (2008) 44:384–395 Gill, S.S. and N. Tuteja. 2010. Polyamines and abiotic stress tolerance in plants. Plant Signaling & Behavior 5:1, 26-33. Landes Bioscience. Groppa, M. D. and M. P. Benavides. 2008. Polyamines and abiotic stress: recent advances. Amino  Acids (2008) 34: 35–45 Hanson, J. R. 2011. Natural Products: The Secondary Metabolites. University of Sussex  Harborne, J. B. 1984. Phytochemical Methods. Chapman and Hill, Hongkong. In Vitro Cell.Dev.Biol.Plant 44:384–395. Kaur-Sawhney, R. , A. F. Tiburcio, T. Altabella, and A. W. Galston. 2003. Polyamines in plants: An overview. Journal of Cell and Molecular Biology 2: 1-12. Haliç University, Turkey. Kusano, T., T. Berberich · C. Tateda · Y. Takahashi. 2008. Polyamines: essential factors for growth and survival. Planta (2008) 228:367 –381. Kusano, T., K. Yamaguchi, T. Berberich, Y. Takahashi. 2007. The Polyamine Spermine Rescues  Arabidopsis from Salinity and Drought Stresses. Plant Signaling & Behavior 2:4, 251-252. Okamoto A., E. Sugi, Y. Koizumi. F. Yanagida, dan S. Udaka. 1997. Polyamine content of ordinary foodstuffs and various fermented foods.  Bios ci.Biotech.Biochem.61(9):1582 – 1584. www.jstage.jst.go.jp/article/bbb1992/61/9/61_9_1582/_pdf . Oryza. 2011. Polyamine: Natural Ingredient for Healthy Hair and Nail Treatment with Antiageing. www.oryza.co.jp/html/…/Poliamina _vol.2.pd. Diakses 21 Oktober 2012. Palavan-Ünsal, N. 1995. Stress and polyamine metabolism.  Bulg. J. Plant Physiol., 1995, 21(2-3), 3–14 Roberts, M.F. , D. Strack and M. Wink. 2010. Biosynthesis of alkaloids and betalains. Annual Plant Reviews 40, 20 – 91. Www.Interscience.Wiley.Com Royal Society of Chemestry. Selmar, D. 2007. Potential of salt and drought stress to increase pharmaceutical significant secondary compounds in plants. Agriculture and Forestry Research 1/2(58):139-144 2007. Springob and Kutchan (2009). Introduction to the Different Classes of Natural Products. Eds. A. E. Osbourn • and V. Lanzotti. Plant -derived Natural Products: Synthesis, Function, and Application. Springer.  Wikipedia. 2012. Polyamine. http://en.wikipedia.org/wiki/Poliamina. Diakses 21 Oktober 2012.  Wink, M. 2010. Introduction: Biochemistry, Physiology and Ecological Functions of Secondary Metabolites. Annual Plant Reviews 40, 1 –19. Www.Interscience.Wiley.Com  Yatin, M. 2002. Polyamines in living organisms. Journal of Cell and Molecular Biology 1: 57-67. Golden Horn University, Printed in Turkey