Segala puji kehadirat Allah SWT, dengan limpahan rahmat dan karunia-Nya, akhirnya buku ini dapat disusun. Fitokimia merupakan penelitian ilmiah yang mempelajari sifat dan interaksi senyawa kimia metabolit sekunder pada tumbuhan. Keberadaan metabolit sekunder tersebut sangat penting bagi tanaman untuk dapat mempertahankan diri terhadap makhluk hidup lain, mengundang kehadiran serangga untuk membantu dalam penyerbukan dan lain sebagainya.
Buku ini diharapkan dapat membantu proses pembelajaran pada mata kuliah fitokimia atau mata kuliah lain yang berkaitan dengan senyawa kimia pada tumbuhan. Saran dan kritik dari seluruh pembaca sangat kami harapkan demi kesempurnaan buku ini di masa yang akan datang.
Pengantar Fitokimia
Metabolit Primer dan Metabolit Sekunder
Pengertian metabolit primer dan metabolit sekunder
Metabolit primer adalah senyawa yang terlibat langsung dalam pertumbuhan suatu tanaman, sedangkan metabolit sekunder adalah senyawa yang dihasilkan melalui jalur metabolisme lain yang meskipun diperlukan, namun dianggap tidak berperan penting dalam pertumbuhan suatu tanaman. Hormon tumbuhan yang merupakan metabolit sekunder sering digunakan untuk mengatur aktivitas metabolisme sel dan pertumbuhan tumbuhan. Metabolit sekunder membantu tanaman mengelola sistem keseimbangan yang kompleks dengan lingkungan, beradaptasi dengan kebutuhan lingkungan.
Warna yang diberikan oleh metabolit sekunder pada tumbuhan adalah contoh yang baik untuk menjelaskan bagaimana sistem keseimbangan diterapkan. Spesies yang secara taksonomi dekat memiliki jenis metabolit yang serupa, sedangkan spesies yang secara taksonomi jauh memiliki metabolit sekunder yang sangat berbeda.
Jalur Biosintesis
Asetil Ko-A juga diproduksi melalui proses oksidasi β asam lemak, yang secara efektif membalikkan proses sintesis asam lemak dari asetil-KoA. Metabolit sekunder penting yang dibentuk oleh jalur asetat meliputi senyawa fenolik, prostaglandin dan antibiotik makrolida, serta asam lemak dan berbagai turunannya pada antarmuka metabolisme primer/sekunder. Asam shikimat diproduksi oleh kombinasi fosfoenolpiruvat, zat antara jalur glikolitik, dan eritrosa 4-fosfat dari jalur pentosa fosfat.
Asam mevalonat sendiri terbentuk dari tiga molekul asetil Ko-A, namun jalur mevalonasetat menghasilkan rangkaian senyawa yang berbeda dengan jalur asetat. Jalur mevalonat dan deoksiselulosa fosfat bersama-sama bertanggung jawab atas biosintesis sejumlah besar metabolit terpenoid dan steroid.
Metode Ekstraksi, Isolasi dan Identifikasi Senyawa Metabolit Sekunder Tumbuhan
- Perlakukan sampel tumbuhan .1 Pengumpulan sampel tumbuhan
- Metode Ekstraksi Tumbuhan a. Maserasi
- Metode Pemisahan dan PemurnianMetabolit Sekunder Tumbuhan
- Metode Identifikasi Metabolit Sekunder Tumbuhan
Jika senyawa yang diinginkan mempunyai kelarutan yang tinggi dalam suatu pelarut, dapat digunakan filtrasi sederhana untuk memisahkan senyawa tersebut dari senyawa yang tidak larut. Metode ini tidak dapat digunakan untuk sambungan termokopel karena pemanasan yang terlalu lama dapat menyebabkan penurunan sambungan. Kromatografi kolom silika gel dan kromatografi lapis tipis (KLT) digunakan untuk pemisahan molekul bioaktif dengan berbagai instrumen analitik.
Spektroskopi UV-visibel sebaiknya digunakan untuk analisis kuantitatif karena molekul aromatik merupakan kromofor kuat dalam kisaran UV. Spektroskopi UV-Vis dapat digunakan untuk menentukan ekstrak fenolik total (280 nm), flavon (320 nm), asam fenolik (360 nm) dan total antosianid (520 nm).
Senyawa Fenolik
Pengertian Senyawa Fenolik
Jika dilihat dari jalur biosintesisnya, senyawa fenolik dapat dibedakan menjadi dua jenis senyawa utama, yaitu senyawa fenolik yang berasal dari jalur asam asetat mevalonat dan jalur asam shikimat. Golongan senyawa fenolik yang berasal dari jalur asam asetat mevalonat adalah senyawa poliketida dan senyawa fenolik yang berasal dari jalur asam asetat adalah fenil propanoid. Ditemukan juga senyawa fenolik yang berasal dari kombinasi kedua jalur biosintetik tersebut, yaitu senyawa flavonoid.
Senyawa fenolik terbagi menjadi beberapa golongan yaitu fenol sederhana dan asam fenolik, fenilpropanoid, flavonoid dan tanin.
Fenol sederhana dan asam fenolat
Fenilpropanoid
Flavonoid
Antosianin (dari bahasa Yunani anthos = bunga, sianos, biru tua) merupakan pigmen berwarna yang biasanya terdapat pada bunga berwarna merah, ungu, dan biru. Pigmen ini juga terdapat pada berbagai bagian tumbuhan lain, misalnya buah, batang, daun, bahkan akar tertentu.
Tanin
Tanin Terhidrolisis
Tanin dalam bentuk ini merupakan tanin yang dihidrolisis oleh asam atau enzim sehingga menghasilkan asam galat dan asam ellagic.
Tannin terkondensasi
- Metode Ekstraksi Senyawa Fenolik A. Fenol sederhana dan asam fenolat
- Metode Identifikasi Senyawa Fenolik A. Fenol sederhana dan asam fenolat
Senyawa tanin bila bereaksi dengan besi klorida akan menimbulkan perubahan warna menjadi biru atau hitam. Hidrolisis dalam kondisi basa dengan NaOH 2M selama 4 jam kemudian diasamkan sebelum ekstraksi (suhu kamar).
FENILPROPANOID Identifikasi
Alkaloid
- Pengertian Alkaloid
- Metode Ekstraksi Alkaloid Persiapan sampel
- Metode Identifikasi Alkaloid
Definisi pasti dari istilah "alkaloid" (basa) agak sulit, karena tidak ada garis yang jelas antara alkaloid dan amina kompleks yang terbentuk secara alami. Pada tahun 1803, Derosne mengisolasi alkaloid semi murni, dan pada tahun 1805, Serturner mengisolasi alkaloid opium (Papaver somniferum). Coniine merupakan alkaloid pertama yang diketahui struktur kimianya (Schiff, 1870) dan berhasil disintesis oleh Ladenburg pada tahun 1889.
Pada paruh kedua abad ke-20, alkaloid berperan penting dalam pencarian obat antikanker dari bahan tumbuhan. Kebanyakan alkaloid mempunyai rasa pahit, basa lemah dan sedikit larut dalam air serta dapat larut dalam pelarut organik non polar seperti dietil eter, kloroform dan lain-lain. Alkaloid pada dasarnya adalah senyawa basa dengan adanya atom nitrogen dalam strukturnya.Asam amino berperan sebagai bahan penyusun dalam biosintesis alkaloid.
Alkaloid jenis ini tidak memiliki cincin heterosiklik yang mengandung atom nitrogen dan merupakan turunan asam amino. Alkaloid jenis ini mengandung cincin heterosiklik yang mengandung atom nitrogen, namun bukan merupakan turunan asam amino Contoh: kafein, teobromin, teofilin. Sampel tanaman dapat digiling menjadi bentuk bubuk kering untuk mencapai kontak efektif maksimum antara pelarut dan alkaloid dalam jaringan tanaman.
Pelarut memainkan peran penting dalam langkah ekstraksi dan pilihannya bergantung pada jenis bahan tanaman. Deteksi awal keberadaan senyawa alkaloid dapat dilakukan dengan menambahkan pereaksi pewarnaan alkaloid pada ekstrak tumbuhan. Berdasarkan kebasaannya, alkaloid umumnya diekstraksi dari tumbuhan dengan menambahkan pelarut alkohol yang diasamkan dengan asam lemah (HCl 1 M atau asam asetat 10%).
Terpenoid
- Pengertian Terpenoid
- Metode Ekstraksi Terpenoid
- Metode Identifikasi Terpenoid
Struktur dasar senyawa terpen adalah 2 residu metilbutana atau lebih tepatnya atau sering disebut dengan satuan isoprena, (C5)n. Dekomposisi termal terpenoid menghasilkan isoprena sebagai salah satu produknya sehingga Otto Wallach menyimpulkan bahwa terpenoid dapat dibuat dari unit isoprena. Di alam senyawa terpen didominasi oleh gugus hidrokarbon, alkohol, glikosida, eter, aldehida, keton, asam karboksilat dan ester.
Lebih lanjut, Ingold (1921) mengemukakan bahwa unit isoprena bergabung dalam terpenoid melalui model 'head to tail'. Aturan isoprena spesifik menyatakan bahwa molekul terpenoid dibangun dari dua atau lebih unit isoprena yang digabungkan secara “head to tail”. Misalnya karotenoid yang disambung ekor ke ekor di tengahnya, dan ada juga beberapa terpenoid yang kandungan karbonnya bukan kelipatan lima.
Pada mono-, sesqui-, di- dan sesterterpen, unit isoprena dihubungkan dari kepala ke ekor. Dengan demikian, rantai terbuka monoterpenoid hanya menghasilkan satu kemungkinan monoterpenoid monosiklik, yaitu struktur p-cymene. Struktur senyawa terpenoid adalah alil siklik, beberapa di antaranya merupakan senyawa tak jenuh dengan satu atau lebih ikatan rangkap.
Metode ekstraksi umum untuk terpenoid adalah semua metode ekstraksi yang menggunakan pelarut eter, petroleum eter, atau aseton.
Poliketida
- Pengertian Poliketida
- Metode Ekstraksi Poliketida
Hal ini karena poliketida dicirikan dengan adanya pola ketida yang berulang -[CH2CO]n- dalam urutan strukturnya. Meskipun sebagian besar poliketida diproduksi oleh mikroba (bakteri dan jamur), poliketida dan turunannya juga ditemukan pada makhluk hidup lain, seperti tumbuhan (misalnya flavonoid), serangga (misalnya hidroksi-asetofenon), moluska (misalnya haminol), spons (misalnya. .mikotiazol), alga (misalnya bromoalena asetogenin), lumut kerak (misalnya asam usnat) dan crinoid (misalnya polihidroksiantrakuinon). Salah satu perbedaan utama yang telah dikenali adalah kelompok senyawa yang berasal dari rantai poliketon tak tereduksi yang sebagian besar bersifat aromatik, dan kelompok yang gugus karbonilnya sebagian besar tereduksi.
Secara umum senyawa poliketida mempunyai struktur CH3[CH2CO]nCOOH yang disebut ketida atau poli-beta-keto. Poliketida banyak digunakan sebagai obat karena dapat diisolasi dari tumbuhan di sekitar kita. Poliketida dapat diisolasi dari mikroba, jamur Aspergillus terreus, tomat, jagung dan invertebrata dalam jumlah yang cukup besar.
Rantai karbon poliketida dibentuk melalui kondensasi dekarboksilatif bertahap unit asil tioester menggunakan gugus domain PKS yang terkoordinasi. Para peneliti mengusulkan jalur biosintesis baru untuk poliketida yang menggunakan mekanisme yang mirip dengan biosintesis asam. Hipotesisnya dikenal sebagai hipotesis poliasetat, yang menyatakan bahwa “poliketida dibentuk oleh hubungan unit asetat dari kepala ke ekor, diikuti oleh siklisasi melalui reaksi aldol atau fenolakilasi.”
Poliketida ini diproduksi melalui kondensasi bertahap sederhana dari prekursor asam karboksilat yang meniru biosintesis asam lemak. Dengan demikian, 2 molekul asetil-KoA dapat ikut serta dalam reaksi Claisen membentuk asetat-KoA, kemudian reaksi dapat berlanjut hingga dihasilkan rantai poli-beta-keto. Pada umumnya senyawa poliketida bersifat nonpolar sehingga dapat dipisahkan menggunakan pelarut nonpolar seperti n-heksana, kloroform, metilen klorida, dan etil asetat.
Glikosida
Pengertian Glikosida
Bagian gula dari glikosida disebut glikon, dan bagian non-gula disebut aglikon atau genin. Enzim terpenting dalam reaksi pembelahan adalah hidroksilasi glikosida, dan enzim terpenting dalam sintesis glikosida adalah glikosiltransferase. Jika gugus glikon dalam glikosida adalah asam glukuronat, maka molekulnya disebut glukuronida, dan seterusnya.
Di dalam tubuh, senyawa beracun seringkali diikat oleh asam glukuronat untuk meningkatkan kelarutannya dalam air sehingga menghasilkan glukuronida yang dapat dikeluarkan dari tubuh. Berdasarkan letak ikatan glikosidik, di bawah atau di atas struktur datar molekul gula, glikosida dapat diklasifikasikan sebagai alfa-glikosida (bawah) atau beta-glikosida (atas).
Glikosida alkohol (Alcoholic glycosides)
Glikosida antraquinon (Anthraquinone glycosides)
Glikosida Kumarin (Coumarin glycosides)
Glikosida Kromon (Chromone glycosides) Contohnya adalah smitilbin
Glikosida Sianogenik (Cyanogenic glycosides)
Contoh senyawa glikosida sianogenik adalah amygdalin dan prunasin yang menimbulkan rasa pahit pada pohon almond.
Glikosida flavonoid (Flavonoid glycosides)
Glikosida fenolik (Phenolic glycosides)
- Glikosida steroid (Steroidal glycosides) atau glikosida jantung Aglikon pada glikosida ini adalah steroid. Glikosida jenis ini dapat
Senyawa diosgin yang merupakan glikosida dari steroid saponin diosgenin merupakan bahan awal yang penting dalam produksi senyawa semi sintetik glukokortikoid dan hormon steroid seperti progesteron. Senyawa ginsenoside merupakan glikosida triterpenoid dari saponin (Panax Ginseng C. A. Meyer-ginseng Cina) dan Panax quinquefolius (Ginseng Amerika). Penggunaan saponin yang lebih modern dalam bioteknologi adalah sebagai bahan pembantu dalam vaksin: Quil A dan turunannya QS-21, diisolasi dari kulit kayu Quillaja saponaria Molina, untuk merangsang respon imun Th1 dan produksi limfosit T sitotoksik (CTL). terhadap antigen eksogen sehingga ideal untuk digunakan dalam vaksin subunit dan vaksin yang ditujukan terhadap patogen intraseluler, serta untuk vaksin kanker terapeutik, namun dengan efek samping hemolisis yang disebutkan sebelumnya.
Ditemukan di tanaman stevia (Stevia rebaudiana Bertoni), glikosida manis ini 40 hingga 300 kali lebih manis dibandingkan pemanis sukrosa.
Glikosida Iridoid (Iridoid glycosides)
- Metode Ekstraksi Glikosida
- Metode Identifikasi Glikosida
- Suplemen: Pembuatan Reagen untuk Skrining Fitokimia
Metode ekstraksi senyawa glikosidik mengikuti metode ekstraksi yang berlaku untuk setiap jenis aglikon. Reagen iodoplatinat dibuat dengan melarutkan 0,15 gram kalium kloroplatinum dan 3 gram kalium iodida dalam 100 ml larutan asam klorida. Perubahan warna menjadi kuning tua menunjukkan adanya kandungan flavonoid. Cara lain untuk menggunakan pengujian ini adalah dengan menambahkan larutan amonium hidroksida 10%.
Anisaldehid / asam sulfat
Tolidin, diazotized
Periksa hasilnya setiap 5-10 hari. menit untuk melihat warna atau titik fluoresen pada panjang gelombang 254 nm dan 360 nm. Hasil yang terlihat adalah bintik-bintik timbal(IV) klorida berwarna ungu, biru, merah, abu-abu atau hijau.
Glosari
Index
