1 FENIL PROPANOID

Fenilpropanoid mewakili kelompok besar produk alamiah yang diturunkan dari asam aminofenilalanin dan tirosin atau dalam beberapa kasus, di tengah jalur biosintesisnya melalui biosintesis asam sikimat. Seperti yang terlihat dari

namanhya, kebanhyakan senyawa yang terkandung dalam strurkturnya adalah cincin fenil yang terletak dalam tiga sisi rantai karbon propana. Karena kebanyakan

fenlipropaoid di alam merupakan fenolik dengan satu atau lebih kelompok hidroksil dalam cincin aromatis, maka sering disebut sebagai tumbuhan fenolik. Berbgai macam kategori fenilpropaoid memasukkan asam hidroksisinamat sebgai asam p-kumarat dan asam kafeat, fenilpropen yang muncul dari diehidrasi sinnamil alcohol yang dihasilkan oleh reduksi asama sinamat, kumarin, yang merupakan lakton yang diturunkan dari asam o-hidroksisinamat, dan kromon yang merupakan isomer dari kumarin. Beberapa senyawa dianggap sebgai penyingkatan fenilpropanoid baik tanpa rantai samping seperti katekol atau dengan cincin samping dengan satu atom karbon seperti asam gallat, asam benzoalt, sacicin, metal salisilat, dan vanillin, atau dua atom karbon seperti 2-feniletanol. Dalam beberapa kasus rantai sisi dari dua fenil propanoid saling berinteraksi membentuk turunan bisfenilpropanoid yang disebut lignan atau neolignan. Dengan flavonoid satu cincin aromatis dan rantai smping C3 nya mempunyai asal usul fenilpropanoid dari pkumarol KoA yang dirutunkan dari fenilalanin, dan cincin aromtis lain dalam

molekul adalah sebagai hasil dari kondnesasi dengan tiga molekul malonil KoA melalui biosintesis poliketida. Fenilpropanoid juga bertindak sebagai unit

pembangun dalam pembentukan polimer dengan berat molekul besar dalam tumbuhan. Dua jenis utama fenilpropanoid adalah lignin dan tannin. Lignin

dipisahkan dalam lapisan sekunder dinding sel dalam hubungan dengan matrik selulosa dimana kelompok hidroksil fenolik lignin diikat hydrogen atau secara kovalen terhubung dengan hemiselulosa. Lignin memberikan sumbangan pada

penguatan dinding sel, dan kemampuan untuk mensintesisnya diperkirakan mempunyai factor penentu dalam evolusi adaptasi tumbuhan pada habitat terestial

2 karena hanya dengan dinding sel yang terlignifikasi dapat dimungkinkan untuk membentuk cabang yang keras pada tanaman berkayu dan pepohonan. Tanin tumbuhan adalah suatu macam kelompook dari senyawa fenolik yang berhubungan secara primer dalam kemampuan mereka untuk berhubungna secara kompleks dengan protein. Mereka biasanya dibagi ke dalam dua kelompok, tannin terkondensasi, biasanya disebut sebagai proantosianidin dan tannin yang dapat dihidrolisis.

BIOSINTESIS FENILPROPANOID Perintis senyawa fenilpropanoid awal adalah asam sinamat dan asam phidroksinamat, yang juga dikenal dengan nama asam p-kumarat. Dalam tumbuhan, senyawa ini dibuat dari asam aromatis amino fenilalanin dan tirosin, secara bergantian, dan tersintesis melalui jalur asam sikimat. Dalam bioseintesisnya, dua metabolit glukosa, erithrosa 4-phosphate dan fosfoenolpiruvat, bereaksi

menghasilkan gula t-karbon keto terfosforilasi, DAHP. Senyawa ini bergabung pada asam-asam 3-dehidroquinat, yang kemudian berubah menjadi asam sikimat. Asam sikimat melalui serangkaian reaksi terfosforilasi, menghasilkan asam korismat yang merupakan titik percabangan yang penting dalam biosintesis. Satu cabang

menghasilkan asam anthranilat dan kemudian menjadi triptofan. Sedangkan cabang yang lain menimbulkan asam prefenat, senyawa non aromatis terakhir dalam rangkaian tersebut. Asam prevenat dapat diaromatisasi dengan dua cara. Pertama diproses dengan dehidrasi dan dekarboksilasi simultan sehingga menghasilkan asam fenilpiruvat, yang bisa menghasilkan fenilalanin. Yang kedua muncul dengan

dehidrogenasi dan dekarboksilasi menghasilkan asam p-hidroskifenilpiruvat, asal mula tirosin. Asam sinamat, asal mula fenilpropanoid, dibentuk dengan deaminasi enzimatis langsung fenilalanin, dan asam p-kumarat dapat dibiosintesis dalam cara yang serupa dari tirosin atau hidroksilasi asam sinamat pada posisi para, asam pkumarat, juga dikenal sebagai asam p-hidroksisinamant, adalah pusat perantara dalam biosintesis beberapa fenilpropanoid, termasuk senyawa yang lebih sederhana seperti asam hidroksisinamat dan alcohol, dan fenilfpopena, contohnya anethol dan

3 eugenol sebagaimana senyawa kimiawi komplek seperti flavonoid, lignan, neolignan, danlignin. Flavonoid dihasilkan dari p-kumaril KoA dan tiga molekul malonil CoA. Lignana dan neolignan dibentuk melalui dimerisasi oksidasi unit koniferil alcohol. Kedua unit ini digabung melalui berbagai macam hubungan

kovalen yang mungkin dari atom karbon dan oksigen yang ada di dalam rantai samping C3. Reaksi pengganti memuat substitusi cincin aromatis dan produksi senyawa polisiklik. Lignin adalah polimer dari rangkaian oksidasi fenolik dari jenis unit hidroksinamol alcohol yang berbeda,yang paling penting menjadi alcohol pkumarol, alcohol koniferil, dan alcohol sinapil yang muncul pada biosintesis dari asam hidroksisinamat melalui esterKoA dan aldehid.

4 FENILPROPANOID SEDERHANA Fenilpropanoid sederhana diketegorikan berdasarkan berat molekul dan modifikasi structural yang sedikit dari perantara biosintesis fenilpropanoid. Yang termasuk dalam kategori ini adalah fenilpropen yang tidak stabil, senyaw yang dapat larut dalam lipid biasanya ikut terisolasi dengan terpen dari minyak tidak stabil; secara berturutan, mereka memberi bau dan rasa pada tanaman. Anethol, eugenol, dan myristicin adalah suatu senyawa ini. Fenilpropen dibentuk dari alkohol

hidroksisinamoil, contohnya adalah alcohol koniferil adalah asal dari perantara eugenol dan metileugenol dengan metileugenol berturut-turut berperan sebagai pembentuk miristin. Batasan Fenilpropanoid yang sederhana biasanya suatu fenil dan asam, jarang berupa aldehid dan alcohol, yang muncul dari oksidasi beta rantai samping C3 baik p-sinamoilKoA atau p-kumaroil CoA dengan dekarboksilasi oksidatif lanjutan. Senyawa dengan kelompok fenolik hidroksil tambahan dalam posisi meta tidak dibentuk dengna hidroksilasi perantara dari hasil ini tetapi dengan jalan yang bercabang dari jalan utama sikimat pada asam 3-dehidrosikimat. Penyingkatan fenilpropanoid termasuk di dalamnya adalah asam benzoat, capsaicin, asam gallat, metil salisilat, salisin dan vanillin. Asam p-hidroksisinamat seperti asam p-kumarat dan asam kafeat dan turunannya yang termetilasi asam ferulat dan asam sinapat terdistribusi dalam tumbuhan secara luas dan ada di alam bebas dan dalam jumlah besar bentuk teresterifikasi yang berbeda. Asam hidroksisinamat (dan esterna) dapat berada

dalam bentuk Z dan E, tetapi biasanya secara alami muncul dalam bentuk E yang mengalami isomerisasi selama isolasi untuk menghasilkan campuran yang setimbang bagi kedua isomer tersebut. Kumarin adalah lakton yang diturunkan dari asam p-hidroksisinamat yan mengalami ortohidroksilasi dan kemudian peraptan cincin antara kelompok orto hidroksil dan kelompok karboksilat ari rantai samping, setelah isomerisasi trans ke cis ikatan ganda rantai samping, setelah isomerisasi trans ke cis ikatan ganda rantai samping. Lebih dari 700 tanaman kumarin yang berbeda telah terisolasi dan

kumarin sendiri tersebar secara luas dan mempunyai bau rumput padi yang baru.

5 Khromon mewakili kelompok kecil tanaman fenolik yang isomeric dengan kumarin, namun secara tehnis mereka bukanlah fenilpropanoid karena awal biosintesisnya mungkin dari asetat melalui jalan biosintesis poliketida. Khromon yang terkenal adlah furokhromon khellin, yang berpotensi memperlebar pembuluh darah jantung.

Capsicum Capsicum atau lada merah adalah buah matang Capsicum frulescens Linne yang dikeringkan, di pasaran dikenal sebagai cabe Afrika, sedangkan C. annum Linne var. Connoides Irlandia, dipsarang dikenal sebgai lada panjang Louisiana atau hibrida antara variaetas Honka capsicum jepang dan capsicum pendek Louisiana lama, di pasaran dikenal sebagai lada pendek Louisiana (Fam Solanaceae). Capsicum harus diberi label untuk menandai varietas mana yang terdapt dalam kemasan. Capsicum berasal dari bahasa latin capsa, yang berarti sebuah kotak, dan menunjukkan kosong sebgaian, buah berbentuk seperti kotak: futescens adalah bahasa latin yang mengacu pada cirri belukar tanaman, dan annuum adalah bahasa latin dan mengacu pada cirri tahunan tanaman.

C.frutescents adalah semak kecil yang menyebar, mempunyai tinggi mencapai 1 meter dan merupakan asli Amerika tropis dan ditanam di Afrika, India, dan Jepang. Secara jelas terlihat bahwa semkin tropis iklimnya, semkin peds

buahnya C. annuum adalah tanaman herba, bentuk taahunan ditanam pada iklim bertemperatrur sedang hingga semitropis di Eropa tengah dan selatan, Meksiko, Amerika Serikat dan Negara lainnya. Ditanam dengan nama kebun lada, paprika, pimento, cabe meksiko, lada Tabasco, dan lain-lain. Semua ini ditujukan untuk membuat rempah-rempah. Nilai medis capsicum hdala sebgai anti kounter iritan tergantungpada kepedasannya.

6 Lada Afrika umumnya datang dari Kenya dan Tanzania di Afrika Timuar dan Sierra Leone di Afrika Barat dan biasanya ditujukan pada pelabuan dari mana dikapalkan. Lada (cabe) Jepang, biasanya dieksport dari Kobe, kurang pedas

dibandingkan Capsicm Afrika, tetapi lebih pedas aripada cabe Madras atau Bombay dari India. Capsicum pertama kali dinamai pada tahun 1494 oleh Chauca, dokter yang menemani Columbus pada pelayaran keduanya ke Hindia Barat. Tanaman ini

diperkenalkan di India oleh orang Portugis pada awalnya dan kemudian di Afrika. Lada Tabasco mempunyai usuran dua kali lebih besar dan lada Louisiana sekitar 10kali lebih besar daripada capsicum Afrika. Epidermis luar dari perikarpus (kulit) lada-lada ini terdiri dari sel iregular yang menebal dan tursusun kyat, terlignifikasi, dinding radial. Mereka juga mempunuyai sel hipodermis yang

memanjang dengan dinding radial selulose atau kutiselulose yag menebal dan mengeras. Sifat ini membedakan lada-lada ini, baik seluruhnya atau bentuk bubuk, dari capsicum Afrika yang asli. Capsicum mengandung capsaicin (sekitar 0,02%), statu zat pedas utama, dalam sekat buah. Capsaicin adalah amida vanillyl dari asam isodesenoat dan

kelompok vanilll adalah suatu penyingkatan fenilpropanoid yang muncul dari fenilalanin. Hal ini memberi rasa pedas yang berbeda pada air ketika dilarukan pada 1 bagian dalam 11 ribu bagian air. Capsicum juga mengandung sekitar 1,5% minyak yang mudah menguap, minyak tetap, karotenoid, dan hingga 0,2% asam askorbat (vitamin C). Sediaan topical capsaicin dalam konsentrasi 0,025 hingga 0,075% telah ditemukan efektif dalam pengobatan sakit pada rematik, arthritis, dan osteoarthritis, posterpetik neuralgia, neuropati diabetes, dan neuroma (sindrom sakit bayangan), pasca mastektomi, dan pasca amputasi. Capsaicin menyebabkan pengeluaran zat neuropeptida P dari sensor lokal serabut syarat jenis C. Substansi C mengantarkan trnsmisi impusls sakit pada saraf tepi ke tulang belakang. Jadi meski kondisi yhang menyebabkan sakit berlanjut, tak ada persepsi sakit yang mencapai otak. Pengeluaran zat P tidak muncul tiba-tiba, dan penggunaan efektif persiapan topikal

7 memerlukan penggunaan 4 atau 5 kali sehari untuk waktu paling tidak 4 minggu. Pengguna harus diperigatkan untuk mencuci tangan setelah penggunaan dan menghindari menyentuh mata atau membran mukosa setelah penggunaan.

Kumarin. Kumarin adalah lakton asam o-hidroksisinamat. Nama kumarin berasal dari bahasa Karibia coumarou untuk pohon tonka. Coumarin tidak berwarna, kristal prismatik, dan mempunyai karakteristik bau yang wangi dan rasa pahit, aromatis, rasa yang panas, larut dalam alkohol. Kumarin juga dapat disintesis dengan cepat. Beberapa turunan kumarin memiliki sifat antikoagulan. Kumarin juga mempunyai aktivitas sebagai antispasmodik. Bishidroksikumarin atau dikumarol merupakan obat yang berhubungan dengan kumarin. Dicumarol didapatkan secara alami dari dedaunan dan pucukpucuk bunga Melilous officinalis (Linne) Pall (Fam. Lamiaceae). Dikumarol

digunakan sebagai antikoagulan, termasuk garam-garam warvarin juga digunakan untuk efek ini. Derivat kumarin yang merupakan antikoagulan yang berfungsi

secara langsung dan digunakan untuk juga untuk pencegahan dan pengobatan venous trombosis dan pulmonary embolism / radang paru-paru. Senyawa-senyawa ini juta berfungsi mengobati penyakit liver dengan melibatkan pada aksi vitamin K yang dibutuhkan ada karboksilasi gamma pada residu asam glutamik dalam protein pembentuk faktor-faktor koagulasi II, VII, IX, dan X . Kumarin cukup banyak tersebar di alam. Senyawa ini banyak terdapat di kacang tonka, Diperyx odorata (Aublet) Wissdenow dan D. Opositifolia (Aublet) Willdenow, Fam. Lamiaceae. Pada mulanya kumarin digunakan sebagai zat

pemberi rasa, namun adanya interaksi kumarin dengan obat atau zat terapetik, FDA telah menghentikan kumarin sebagai penyedap. Kumarin dapat diisolasi dari sweet vernal grass (Antrhoxanthum odoratum L, Fam. Poaceae), semanggi manis (Melilotus albus Medicus dan M. officinalis (Linne) Lamarck, Fam. Laminaceae, dan semanggi erah (Trifolium pretense L, Fam Lamiaceae).

8

LIGNAN DAN NEO LIGNAN Lignin dapat didefinisikan sebagai bagian bukan gula dari membran sel. Komposisinya bervariasi sesuai dengan tumbuhan yang mengadnugnnya dimana lignin tersebut disari dan kondisi penyariannya tergantung dari komposisinya. Sampai saat ini struktur kimia lignin belum cukup diketahui untuk memasitikan jenis aslinya. Peneltian Barmoid (1965) memberi informasi bahwa lingin berasal dari polimerisasi suatu senyawa fenol dengan kerangka C6-C3 yang terfutama adlah konilferilalkohol dan derivat metoksinya yaitu sinapilalkohol. Di lain pihak dapat dianggap bahwa seperti halnya polisakarida, misalnya selulosa, lignin merupakan suaatu polemer yang mempunyai struktur memanjang. Sampai saat ini tidak dimungkinkan untuk menghidrolisis lignin seperti menghidrolisis polisakarida, dan untuk memperoleh suatu senywa sederhana yang tetap. Ditemukan bahwa beberpa tipe elemen dasar ikut dalam penyusunan polimer tersebut. Freidenberg (1959) telah melakukan kerja penting pada struktur lignin yaitu khususnya dalam memperoleh secara in vitro, dengan pengaruh enzim laccase atau peroksidase, transformasi dari koneferil alkohol menjadi lignin. Di lain pihak

ditunjukkan bahwa kondensasi dari koniferil alkohol terjadi menurut beberapa mekanisme oksidatif yang menyebabkan terjadinya bentuk dimer dengan berbagai strusktru yang berbeda seperti misalnya dehidrodikonifelilaklkohol, dan guaiasil gliserol. Lignin terbentuk melalui kondensasi dari dimer yang tersusun oleh elemen dasar dari polimer. Teori ini memperhitungkan bahwa lignin mempunyai struktur yang sangat kompleks, walaupun terbentuk dari sejumlah tipe molekul dengan kerangka C6-C3 dimana yang terbanyak adalah koniferilalkohol.

9

Lignana dan neolignan secara khusus ditemukan sebagai turunan dimerik fenilpropanoid yang secara kimiawi bwrhubungan dengan lignin polimer pada sel tumbuhan dan ditemukan pada jaringan kayu. Reduksi asam ferulat menjadi alkohol koniferil merupakan langkah utama dalam produksi lignan yang terbentuk melalaui dimerisasi oksidatif unit alkohol koniferil dan dihubungkan melalui atom -carbon pada rantai samping C3. Secara khusus mereka ditemukan dalam bentuk enantiomer tunggal, tetapi juga ditemui produk rasemik juga. Pada intinya mereka bervariasi dalam level-level oksidasinya, tingkat substitusi, dan kompleksitas struktur. Neolignan dibentuk dalam rangkaian karbon-karbon yang tidak simetris pada rantairantai samping. Lignan dan neolignan berperan penting dalam pertahanan tumbuhan sebagai pembasmi mikroba, jamur dan merupakan zat antifeedant. Karena

fungsinya sebagai antitumor dan antivirus maka lignan diperhatikan dalam dunia kefarmasian.

10 FLAVONOID Flavonoid adalah campuran produk alami yang paling banyak pada tanaman, terdiri lebih dari 2000 senawa yang berbeda baik dalam bentuk glikosida maupun bebasnya. Struktur kimianya terdiri atas rantai C6-C3_C6 dengan suatu chroman yang menghasilkan cintin aromatis dengan posisi 2, 3, dan 4. Struktur yang paling banyak adalah flavan, flavanon, flavonol, antosian, dan isoflavon. Pada beberpa kasus, keenam anggota cincin heterosiklik diganti dengan cincin beranggota lima (auron) atau muncul dalam rantai terbuk abentuk isomeris (chalcon). Sebagai

tambahan, terdapt juga turunan glikosilat, metilat, acylate, prenilate, atau sulfate. Suatu jenis flavonoid emmpunyai peranan yang berbeda di alam yaitu senyawa antimikroba, metabolit stress, atau molekul sinyal. Biosintesis umum flavonoid melibatkan unit perantara pusat p-kumarol Co A dan tiga unit CoA untuk memperpanjang rantai fenilpropanoid. Penutupan cintin A menhgasilkan chalcone dan reaksi berikutnya adalah penutupan cincin B. Rutin adalah salah satu jenis glikosida flavonoid. Jika glikosida ini

idhidrolisis akan menghasilkan quersetin dan glukosa serta ramnosa. Rutin disebut juga sebagai vitamin P atau faktor permeabilitas. Rutin digunakan dalam

pengobatan berbagai kondisi yang ciri khasnya adalah pendarahan kapiler dan peningkatan kerapuhan kapiler. Rutin saat ini dimasukkan sebagai suplemen, bukan untuk terapi.

11 TANIN Tanin merupakan kelompok besar zat yang kompleks yang terkandung di dalam tumbuhan, pada umumnya di dalam daun, buah, cabang, atau batang. Secara kimiawi, tanin merupakan zat yang kompleks, sebagai campuran polifenol yang sulit dipisahkan karena tidak mengkristal. Istilah ekstrak tanin lebih sering digunakan daripada tanin karena sulit dipisahkan dalam campuran polifenol. terkondensasi Tanin

sulit diisolasi dan diketahui ciri-cirinya, sehingga pengembangan

biogenetiknya tidak begitu diketahui. Tanin merurut jenis nukleus penolic dibagi menjadi dua kelas bahan kimia, yaitu: 1. Kelas utama, terdiri dari asam gallat, asam heksahidro difenil, dan derivat diesterifikasi dengan glukosa. Ester dengan hidrolisasi menghasilkan asam fenolat dan gula, hal tersebut tanin yang dapat dihidrolisis. 2. Kelas kedua, yaitu tanin yang nonhidrolisabel. Istilah proatnosianidin

digunakan untuk tanin yang dipadatkan karena pada asam panas, sebagian dari ikatan karbon-karbon akan rusak, menghasilkan antosianidin

monomer. Pada dasarnya, tanin ini hanyak mengandung nuklei fenolik tetapi sering juga terhubung dengan karbohidrat dan protein. Kebanyakan tanin seperti ini berasal dari kondensasi dua atau lebih flavan 3-ol, seperti katekin, atau flavan 3,4-diol seperti leukoantosianidin. Jika diperlakukan dengan agen hidrolitik, tanin ini cenderung berpolimer, menghasilkan produk berwarna merah dan tidak dapat dicairkan yang disebut plibafen. Kedua kelas tanin tersebut terdapat di alam, dalam bebrapa spesies dapat terdapat kedua jenis itu, namun pada umumnya satu jenis tanin cenderung pada satu bagian tanaman. Tanin adalah senyawa yang tidak bisa dikristalkan, dengan air dari larutan koloid mempunyai reaksi asam dan rasa mengerutkan yang tajam. Tanin

menyebabkan presipitasi larutan gelatin seperti halnya alkaloid, membentuk senyawa muah larut berwarna biru tua hingga hijau tua dengan garam ferrat; menghasilkan warna merah dengan potasium ferrisianida dan amonia; diendapkan oleh garam tembaga, timah, dan timbal dan dengan larutan potasium dikromat

12 aqueus yang kuat (atau 1% asam kromat). Paa larutan lakalin, bebrapa turunannya mudah teroksigenasi. Tanin dapat mengendapkan protein dari larutan dan dapat menggabungkan dengan protein, membuat mereka tahan terhadap enzim proteolitik. Jika diberikan kepada jaringan hidup, perlakuan ini dikenal sebagai perlakuan astringen dan membentuk dasar perlakuan terapetik tanin Pada sisi lain, riset yang dilakukan dengan tanin padat yaitu

leukoantosianidin, proantosianidin aligomerat, atau pikogenol memperlihatkan senyawa ini merupakan antioksidan yang sangat efektif dan bertindak sebgai penangkap radikal bebas. Senyawa tersebut diekstraksi dari bibit buah anggur (Vitis vinifera Linne) atau dari jarum atau ranting pinus tertentu (Pinus pinaster Soland) saat ini dipasarkan sebgai suplemen diet. Diperkirakan efektif dalam memperbaiki kondisi seperti sirkulasi pembuluh arteri periferal, kerapuhan kapiler, retinopatis, penyakit radang kolagen, dan sebagainya. Teh hijau (Camelia sinensis), yang

mengandung hingga 30% senyawa polifenol ini juga direkomendasikan untuk sifat antioksidannya. Leukoantosianidin (tanin padat) secara nyata memperlihatkan

beracun baik pada pemakaian jangka pendek dan panjang pada binatang. Kemampuan tanin untuk mengendapkan protein juga digunakan dalam proses tanning sayuran, yang digunakan dalam proses penyamakan. Karena

kemampuan mengendapkannya, larutan tanin digunakan dalam laboratorium sebagai agen pendeteksi gelatin, protein, dan alkaloid.

ASAM TANAT Asam tanat bukanlah senyawa tunggal, tetapi merupakan campuran ester asam galat dengan glukosa, yang komposisi bervariasi tergantung sumbernya. Asam tanant bersitat astringen, mulanya digunakan dalam pengobatan luka bakar. Asam galat aalah 3,4,5-trihidroksibenzoat ang mengkirostal dengan satu molekul air. Terdapat dalam nutgall dan dapat dibuat dari asam tanat dengan

hidrolisis dengan asam cair.

13 Pertanyaan: 1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan senyawa golongan fenilpropanoid! 2. Gambarkan kerangka dasar fenilpropanoid! 3. Jelaskan biosintesis fenilpropanoid! 4. Berikan contoh senyawa fenilpropanoid! 5. Jelaskan mengapa flavonoid termasuk dalam fenilpropanoid!