TERPENOID

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”. Menurut Bimasatria (2017) dalam Dictio.id.

Sedangkan menurut Rudi Cahyono (2017) dalam Dictio.id juga mengungkapkan bahwa:

Terpenoid adalah kelompok senyawa metabolit sekunder yang terbesar, dilihat dari jumlah senyawa maupun variasi kerangka dasar strukturnya. Terpenoid ditemukan berlimpah dalam tanaman tingkat tinggi, meskipun demikian, dari penelitian diketahui bahwa jamur, organisme laut dan serangga juga menghasilkan terpenoid. Selain dalam bentuk bebasnya, terpenoid di alam juga dijumpai dalam bentuk glikosida, glikosil ester dan iridoid.

Terpenoid juga merupakan komponen utama penyusun minyak atsiri. Senyawa- senyawa yang termasuk dalam kelompok terpenoid diklasifikasikan berdasarkan jumlah atom karbon penyusunnya.

A. Klasifikasi Terpenoid

Sebagaimana penjelasan di atas, senyawa terpenoid tersusun atas karbon-karbon dengan jumlah kelipatan lima. Diketahui juga bahwa sebagian besar terpenoid empunyai kerangka karbon yang dibangun oleh dua atau lebih unit C-5 yang disebut unit isoprene. Disebut unit isopren karena kerangka karbon C-5 ini sama seperti senyawa isopren.

Monoterpenoid, terbentuk dari dua satuan isoprene dan membentuk struktur sikklik dan rantai terbuka, merupakan komponen utama minyak atsiri. Berbentuk cair, tidak berwarna, tidak larut dalam air, berbau harum dan beberapa bersifat optis aktif. Segolongan monoterpenoid dengan struktur yang agak berbeda dikenal sebagai iridoid. Senyawa ini sering dijumpai dalam bentuk glikosidanya. Seskuiterpen, berasal dari tiga satuan isoprene dan seperti monoterpenoid, terdapat sebagai komponen minyak atsiri.

Di samping struktur asiklik, dikenal beberapa kerangka untuk senyawa monosiklik, bisiklik dan trisiklik. Berdasarkan strukturnya, kebanyakan seskuiterpen bisiklik dapat dipilah menjadi yang memiliki kerangka naftalen dan kerangka azulen. Diterpenoid, berasal dari empat satuan isopren. Senyawa ini ditemukan dalam damar dan getah berupa gom. Kerumitan dan kesulitan dalam pemisahan menyebabkan hanya sedikit senyawa golongan diterpenoid yang telah diketahui strukturnya, dibandingkan dengan senyawa terpenoid yang lain. Strukturnya bervariasi dari mulai yang asiklik hingga tetrasiklik.

Triterpenoid dalam jaringan tumbuhan dapat dijumpai dalam bentuk bebasnya, tetapi juga banyak dijumpai dalam bentuk glikosidanya. Triterpenoid asiklik yang penting hanya skualen yang dianggap sebagai senyawa antara dalam biosintesis steroid. Sejauh ini tidak ditemukan senyawa triterpenoid dengan struktur monosiklik dan bisiklik. Triterpenoid trisiklik jarang dijumpai, tetapi yang tetrasiklik cukup dikenal. Triterpenoid yang paling tersebar luas adalah triterpenoid pentasiklik.

Tertraterpen, tidak pernah mempunyai sistem cincin kondensasi yang besar. Senyawa golongan ini dapat berupa senyawa asiklik, monosiklik atau bisiklik. Yang paling dikenal dari golongan ini adalah karotenoid, suatu pigmen berwarna kuning sampai merah yang terdapat pada semua tumbuhan dan berbagai jaringan. Karotenoid yang paling tersebar luas adalah beta karoten. Turunan teroksigenasi dari hidrokarbon karoten adalah xantofil. Dikenal juga tetraterpenoid yang tidak berwarna. Perbedaan ini disebabkan oleh ada atau tidaknya ikatan rangkap dua terkonjugasi.

Politerpen, yang terpenting dalam golongan ini adalah karet, yang diduga berfungsi sebagai zat pembawa dalam biosintesis polisakarida tertentu dalam jaringan tanaman. Stereokimia pada semua ikatan rangkap dua ditunjukkan sebagai cis. Guta dan balata adalah poliisopren juga tetapi strukturnya semua trans. Berat molekul guta kebanyakan lebih rendah daripada karet. Karet dapat dibedakan dari guta berdasarkan kekenyalannya dan kelarutannya yang tidak sempurna dalam hidrokarbon aromatik.

B. Asal usul, isolasi dan penentuan struktur senyawa Terpenoid

Pada mulanya, para ahli kimia mengajukan hipotesa bahwa sintesa terpenoid in vivo dalam jaringan organism melibatkan secara langsung senyawa isoprene. Hipotesa ini didukung oleh penemuan bahwa (+) atau (-) limonene dan (+) – limonene (disebut juga dipenten) pada pirolisa dapat menghasilkan isoprene. Begitu pula dua unit isoprene pada pemanasan dapat menghasilkan dipenten melalui reakasi Diels-Alder.

Monoterpen :

Seskuiterpen    :

Diterpen          :

Politerpen :

Terpenoid tidak teratur :

Terpenoid terdiri atas beberapa macam senyawa, mulai dari komponen minyak atsiri, yaitu monoterpena dan sesquiterepena yg mudah menguap (C10 dan C15), diterpena menguap, yaitu triterpenoid dan sterol (C30), serta pigmen karotenoid (C40). Masing-masing golongan terpenoid itu penting, baik dalam pertumbuhan dan metabolisme maupun pada ekologi tumbuhan. Terpenoid merupakan unit isoprena (C5H8). Terpenoid merupakan senyawa yang kerangka karbonnya berasal dari enam satuan isoprena dan secara biosintesis diturunkan dari hidrokarbon C30 siklik yaitu skualena. Senyawa ini berstruktur siklik yang nisbi rumit, kebanyakan berupa alcohol, aldehid atau atom karboksilat. Mereka berupa senyawa berwarna, berbentuk kristal, seringkali bertitik leleh tinggi dan aktif optic yang umumnya sukar dicirikan karena tak ada kereaktifan kimianya.

C. Bioaktivitas Pada Terpenoid

Lumut termasuk ke dalam jenis tumbuhan tingkat rendah yang umumnya tumbuh di tempat-tempat basah dan lembab. Tumbuhan lumut sering disebut sebagai tumbuhan perintis, karena kemampuannya yang dapat tumbuh dalam berbagai kondisi lingkungan. Dalam bidang medis, pemanfaatan tumbuhan lumut sebagai obat tradisional telah lama digunakan masyarakat di negara Cina, Eropa, dan Amerika Utara. Di Indonesia, penelitian-penelitian terkait kandungan bioaktif lumut masih sangat kurang. Padahal dari segi letak geografisnya Indonesia berada di iklim tropis yang memiliki beragam jenis tumbuhan lumut. Sejak awal ditemukannya bakteri-bakteri resisten antibiotik, eksplorasi terhadap sumber-sumber baru antibakteri terus dilakukan. Hal ini disebabkan bahwa bakteri resisten antibiotik tidak dapat diaktifkan menggunakan antibiotik yang ada (komersil), walaupun diberikan dalam dosis tinggi. Ekplorasi-eksplorasi yang dilakukan diantaranya adalah dengan mengekstrak berbagai bahan alami asal tumbuhan, salah satunya yaitu tumbuhan lumut. Tumbuhan lumut diketahui memiliki kandungan senyawa bioaktif dengan beragam aktivitas biologis. Beberapa aktivitas biologis yang teramati antara lain adalah bersifat sebagai antitumor, antikanker, antivirus, antikapang, dan antibakteri. Potensi ini perlu untuk dikembangkan, terutama sebagai sumber alternatif baru antibakteri.

Beberapa penelitian melaporkan bahwa kandungan bioaktif lumut sebagian besar teridentifikasi sebagai senyawa fenolik dan terpenoid. Senyawa fenolik adalah substansi yang mempunyai cincin aromatik dengan satu atau lebih gugus hidroksil sehingga sifatnya mudah larut dalam pelarut polar. Beberapa contoh dari senyawa fenolik adalah fenolik sederhana, asam fenolik, quinon, flavonoid, flavon, flavonol, dan tanin. Berbeda halnya dengan senyawa terpenoid, senyawa ini merupakan senyawa utama penyusun fraksi minyak atsiri dalam tumbuhan. Senyawa terpenoid terdiri dari monoterpenoid, sesquiterpenoid, diterpenoid, dan triterpenoid. Senyawa fenolik dan terpenoid memiliki sifat dan aktivitas antibakteri yang berbeda. Akan tetapi, secara umum mekanisme antibakteri kedua senyawa tersebut adalah dengan merusak struktur dinding sel dan mengubah permeabilitas membran sitoplasma sel. Perubahan dan kerusakan yang terjadi selanjutnya akan menyebabkan kebocoran bahan-bahan intraseluler dan terganggunya sistem metabolisme sel. Untuk memperoleh kandungan senyawa bioaktif pada tumbuhan, faktor penting yang harus diperhatikan adalah metode ekstraksi. Ekstraksi merupakan proses pemisahan suatu senyawa tertentu menggunakan pelarut organik berdasarkan derajat polaritasnya. Pemilihan metode ekstraksi yang sesuai sangat menentukan kualitas dari senyawa antibakteri yang akan dihasilkan. Salah satu metode ekstraksi yang umum digunakan untuk mengekstrak senyawa bioaktif pada tumbuhan adalah metode ekstraksi bertingkat. Dalam metode ini proses ekstraksi terbagi dalam tiga tahap. Proses ekstraksi tahap pertama dan kedua dilakukan dengan menggunakan pelarut non polar (n-heksana, sikloheksana, toluena, dan kloroform) dan semi polar (diklorometan, dietil eter, dan etil asetat), sedangkan proses ekstraksi tahap ketiga menggunakan pelarut polar (metanol, etanol dan air).

Salah satu jenis tumbuhan lumut yang sering diteliti kandungan bioaktifnya karena berfungsi sebagai antibakteri adalah Marchantia polymorpha. Menurut Asakawa, seorang peneliti asal Universitas Tokushima Bunri Jepang, M. polymorpha termasuk ke dalam kelas lumut hati (hepaticae). Sifat antibakteri ekstrak lumut M. polymorpha dipengaruhi kuat oleh senyawa fenolik sederhana yang disebut Marchantin A. Lebih lanjut, sebagai perbandingan Asakawa menyatakan bahwa untuk mendapatkan 120 gram senyawa Marchantin A dalam bentuk murni, maka dibutuhkan sebanyak 6,67 kilogram bahan lumut dalam bentuk kering. Penelitian lainnya terkait bioaktivitas tumbuhan lumut adalah pengujian ekstrak lumut Plagiochasma commutata terhadap beberapa bakteri Gram positif dan Gram negatif. Penelitian ini dilakukan oleh Ilhan, seorang peneliti asal Universitas Osmangazi Turki. Hasil penelitian tersebut menyimpulkan bahwa ekstrak dari lumut P. commutata memiliki aktivitas antibakteri yang kuat terhadap bakteri uji yang digunakan. Bakteri uji Gram positif yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: Bacillus mycoides, B. cereus, B. subtilis, dan Micrococcus luteus, sedangkan bakteri uji Gram negatif, meliputi: Klebsiella pneumoniae, Yersinia enterocolitica, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, dan Enterobacter aerogenes.

Hasil-hasil dari penelitian di atas memberi gambaran singkat bahwa ekstrak tumbuhan lumut memiliki aktivitas biologis sebagai antibakteri. Antibakteri yang diperoleh ini nantinya diharapkan dapat digunakan secara luas dalam dunia medis. Terlebih lagi sebelumnya mengingat bahwa kondisi wilayah Indonesia memiliki beragam jenis tumbuhan lumut yang sangat berpotensi untuk dikembangkan. 

permasalahan :

1. apa contoh terpenoid dalam kehidupan sehari-hari.?

2. bagaimana cara menemukannya di alam sekitar.?