Terpena merupakan suatu golongan hidrokarbon yang banyak dihasilkan oleh

tumbuhan dan terutama terkandung pada getah danvakuola selnya. Pada tumbuhan, senyawa-

senyawa golongan terpena dan modifikasinya, terpenoid, merupakan metabolit sekunder.

Terpena dan terpenoid dihasilkan pula oleh sejumlah hewan, terutama serangga dan beberapa

hewan laut. Di samping sebagai metabolit sekunder, terpena merupakan kerangka penyusun

sejumlah senyawa penting bagi makhluk hidup. Sebagai contoh, senyawa-senyawa steroid

adalah turunan skualena, suatu triterpena; juga karoten dan retinol. Nama "terpena" (terpene)

diambil dari produk getah tusam, terpentin (turpentine).

Terpena dan terpenoid menyusun banyak minyak atsiri yang dihasilkan oleh

tumbuhan. Kandungan minyak atsiri memengaruhi penggunaan produk rempah-rempah, baik

sebagai bumbu, sebagai wewangian, serta sebagai bahan pengobatan, kesehatan, dan penyerta

upacara-upacara ritual. Nama-nama umum senyawa golongan ini seringkali diambil dari

nama minyak atsiri yang mengandungnya. Lebih jauh lagi, nama minyak itu sendiri diambil

dari nama (nama latin) tumbuhan yang menjadi sumbernya ketika pertama kali diidentifikasi.

Sebagai misal adalah citral, diambil dari minyak yang diambil dari jeruk (Citrus). Contoh lain

adalah eugenol, diambil dari minyak yang dihasilkan oleh cengkeh (Eugenia aromatica).

Terpenoid disebut juga isoprenoid. Hal ini dapat dimengerti karena kerangka

penyusun terpena dan terpenoid adalah isoprena (C5H8).

Terpena memiliki rumus dasar (C5H8)n, dengan n merupakan penentu kelompok tipe

terpena. Modifikasi terpena (disebut terpenoid, berarti "serupa dengan terpena") adalah

senyawa dengan struktur serupa tetapi tidak dapat dinyatakan dengan rumus dasar. Kedua

golongan ini menyusun banyak minyak atsiri.

Hemiterpena, n=1, hanya isoprena.

Hemiterpenoid, contohnya prenol, asam isovalerat.

Monoterpena, n=2, contohnya mircena, limonena, dan ocimena.

Monoterpenoid, contohnya geraniol.

Seskuiterpena, n=3, contohnya farnesen.

Seskuiterpenoid, contohnya farnesol, kurkumena, bisabolol.

Diterpena, n=4, contohnya cembrena.

Diterpenoid, contohnya kafestol.

Triterpena, n=6, contohnya skualena.

Triterpenoid, contohnya lanosterol, bahan dasar bagi senyawa-senyawa steroid.

Tetraterpena, n=8, contohnya adalah likopena, karotena

Politerpena, n besar, contohnya adalah karet dan getah perca.

Terpen-terpen adalah suatu golongan senyawa yang sebagian besar terjadi dalam

dunia tumbuh-tumbuhan. Hanya sedikit sekali terpen-terpen yang diperoleh dari sumber-

sumber lain.

Monoterpen-monoterpen dan seskuiterpen adalah komponen utama dari minyak

menguap atau minyak atsiri. Minyak menguap ini diperoleh dari daun atau jaringan-jaringan

tertentu dari tumbuh-tumbuhan atau pohon-pohonan. Minyak atsiri adalah bahan yang mudah

menguap, sehingga ia mudah dipisahkan dari bahan-bahan lain yang terdapat dalam tumbuh-

tumbuhan. Salah satu cara yang paling popular untuk memisahkan minyak atsiri dari jaringan

tumbuh-tumbuhan ialah penyulingan. Senyawa-senyawa di dan triterpen tidak dapat

diperoleh dengan jalan destilasi uap, tapi diperoleh dari tumbuh-tumbuhan dan tanaman karet

atau resin dengan jalan isolasi serta metoda pemisahan tertentu.

Secara umum terpenoid terdiri dari unsur-unsur C dan H dengan rumus molekul

umum (C5H8)n.

Klasifikasi biasanya tergantung pada nilai n.

Nama Rumus Sumber

Monoterpen C10H16 Minyak Atsiri

Seskuiterpen C15H24 Minyak Atsiri

Diterpen C20H32 Resin Pinus

Triterpen C30H48 Saponin, Damar

Tetraterpen C40H64 Pigmen, Karoten

Politerpen (C5H8)n  n  8 Karet Alam

Dari rumus di atas sebagian besar terpenoid mengandung atom karbon yang

jumlahnya merupakan kelipatan lima. Penyelidikan selanjutnya menunjukan pula bahwa

sebagian besar terpenoid mempunyai kerangka karbon yang dibangun oleh dua atau lebih unit

C5 yang disebutunit isopren. Unit C5 ini dinamakan demikian karena kerangka karbonnya

seperti senyawa isopren. Wallach (1887) mengatakan bahwa struktur rangka terpenoid 

dibangun oleh dua atau lebih molekul isopren. Pendapat ini dikenal dengan “hukum isopren”.

Ingold (1925) mengatakan pula bahwa isopren unit yang terdapat di alam  masing-

masing bergabung dengan ikatan “head to tail” yang bahagian ujung suatu molekul berikatan

dengan bagian kepala molekul isopren lainnya.    

Beberapa contoh terpenoid :

Monoterpen :

Seskuiterpen : 

Politerpen :

 

 Terpenoid Tak Teratur :

Kecuali pernyataan di atas, senyawa-senyawa lain yang mempunyai struktur sejenis

dengan dipenten ditemukan pula secara luas dalam berbagai minyak atsiri. Akan tetapi,

kelemahan utama dari hipotesis ini ialah bahwa isopren tidak pernah ditemukan di alam dan

hanya dapat diperoleh dari pirolisa monoterpen tertentu.

Usaha untuk menemukan senyawa isopren biologis yang sesungguhnya digunakan

oleh organisme untuk sintesa terpenoid dilakukan oleh banyak peneliti selama bertahun-

tahun. Masalah ini akhirnya dapat diselesaikan oleh J.W. Cornforth pada tahun 1959 dari

penyelidikan-penyelidikannya dibidang steroid. Conforth menemukan dua bentuk isoprene

yang aktif, yakni isopentenil pirofosfat (IPP) dan dimetilalil pirofosfat (DMAPP). Kedua

isopren aktif ini harus ada untuk keperluan sintesa terpenoid oleh organisme.

Penyelidikan-penyelidikan selanjutnya oleh para ahli menunjukan bahwa IPP dan

DMAPP berasal dari asam mevanolat. Selanjutnya diketahui pula bahwa satu-satunya sumber

karbon bagi asam mevanolat, begitu pula IPP dan DMAPP ialah asam asetat atau turunannya

yang aktif, yakni asetil pirofosfat. Mekanisme dari tahap-tahap reaksi biosintesa terpenoid,

pada waktu ini sudah diketahui dengan baik dan tercantum pada Gambar 2.

Seperti dapat dilihat dari Gambar 2, 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 mevanolat. Reaksi-reaksi

berikutnya ialah fosforilasi, eliminasi asam fosfat dan dekarboksilasi menghasilkan IPP yang

selanjutnya berisomerisasi menjadi DMAPP oleh enzim isomerase. IPP sebagai unit isopren

aktif bergabung secara kepada ke-ekor dengan DMAPP dan penggabungan ini merupakan

langkah pertama dari polimerisasi isopren untuk menghasilkan terpenoid. Penggabungan ini

terjadi karena serangan elektron dari ikatan rangkap IPP terhadap atom karbon dari DMAPP

yang kekurangan elektron diikuti oleh penyingkiran ison pirofosfat. Serangan ini

menghasilkan geranil pirofosfat (GPP) yakni senyawa antara bagi semua senyawa

monoterpen.

Penggabungan selanjutnya antara satu unit IPP dan GPP, dengan mekanisme yang

sama seperti antara IPP dan DMAPP, menghasilkan farnesil pirofosfat (FPP) yang

merupakan senyawa antara bagi semua senyawa seskuiterpen. Senyawa-senyawa diterpen

diturunkan dari geranil-geranil pirofosfat (GGPP) yang berasal dari kondensasi antara atau

satu unit IPP dan GPP dengan mekanisme yang sama pula.

Bila reaksi organik sebagaimana tercantum dalam Gambar 2 ditelaah lebih mendalam,

ternyata bahwa sintesa terpenoid oleh organisme adalah sangat sederhan a sifatnya. Ditinjau

dari segi teori reaksi organik sintesa ini hanya menggunakan beberapa jenis reaksi dasar.

Reaksi-reaksi selanjutnya dari senyawa antara GPP, FPP dan GGPP untuk menghasilkan

senyawa-senyawa terpenoid satu persatu hanya melibatkan beberapa jenis reaksi sekunder

pula. Reaksi-reaksi sekunder ini lazimnya ialah hidrolisa, siklisasi, oksidasi, reduksi dan

reaksi-reaksi spontan yang dapat berlangsung dengan mudah dalam suasana netral dan pada

suhu kamar, seperti isomerisasi, dehidrasi, dekarboksilasi dan sebagainya.

Klik gambar untuk memperbesar

Dari persamaan reaksi di atas terlihat bahwa pembentukan senyawa-senyawa

monoterpen dan senyawa terpenoida berasal dari penggabungan 3,3 dimetil allil pirofosfat

dengan isopentenil pirofosfat.

 

 

 Dari bahan asal yang sama juga dibentuk :

Semua senyawa di atas banyak terdapat dalam minyak atsiri.

Terpena ditemukan para ahli kimia dalam bentuk minyak atau pewangi. Hasil

isolasinya juga telah memberikan petunjuk bahwa terpena dibangun oleh dua atau lebih unit

isoprena. Isoprena merupakan senyawa yang dibangun oleh lima atom karbon dengan satu

cabang pada atom C nomor 2. Perhatikan struktur molekul isoprena seperti pada Gambar

14.49

Gambar 14.49. Struktur molekul isoprena

Senyawa dengan satu unit isoprena sangat jarang ditemui, sedangkan senyawa dengan

dua unit isoprena sangat umum dijumpai. Senyawa terpena yang banyak ditemui di alam

ditampilkan pada Tabel di bawah ini.

Tabel 14.6. Beberapa jenis terpena yang umum dijumpai

Senyawa yang pertama dinamakan monoterpena yang diketemukan mengandung

oksigen dalam bentuk gugus aldehid, selanjutnya senyawa ini dikenal dengan istilah

terpenoid. Contoh monoterpena adalah sitronelal (minyak jeruk). Molekul isoprena dapat

membentuk siklis seperti yang ditunjukan pada senyawa mentol, kedua molekul tersebut

seperti pada Bagan 14.50.

Bagan 14.50. Lipida yang berstruktur Terpena