A. Latar Belakang
Sebagian
senyawa organic bahan alam adalah senyawa-senyawa aromatic. Senyawa-senyawa ini
tersebar luas sebagai zat warna alam yang menyebebkan warna pada bunga. Kayu
pohon tropis, bermacam-macam kepang dan lumut tersmasuk zat warna alizarin.
Senyawa
aromatic ini mengandung cincin karboaromatik yaitu cincin aromatic yang hanya
terdiri dari atom karbon seperti benzen, naftalen dan antrasen. Cincin
karboaromatik ini biasanya tersubstitusi oleh satu atau lebih gugus hidroksil
atau gugus lainnya yang ekivalen ditinjau dari segi biogenetiknya. Oleh karena
into senyawa bahan alam aromatic ini, serig disebut sebagai senyawa-senyawa
fenol, walaupun sebagian diantaranya bersifat netral karena tidak mengandung
gugus fenol dalam keadaan bebas.
Ilmu
kimia senyawa-senyawa fenol yang ditemukan di alam mengalami kemajuan yang
sangat pesat setelah berhasil menetapkan struktur dari cincin aromatic, bahkan
struktur dari beberapa senyawa fenol telah dapat ditetapkan sejak abad ke-19.
Oleh karena itu, ilmu kimia senyawa-senyawa fenol kadang-kadang dianggap sudah
usang. Akan tetapi topic-topik menarik mengenai senyawa-senyawa itu terus
menerus muncul dengan adanya penemuan-penemuan baru. Dengan demikian
senyawa-senyawa fenol dapat dianggap sebagai cabang dari ilmu kimia bahan alam
yang terus berkembang, seperti halnya terpenoida, dan steroida.
Sifat-sifat
kimia dari semua senyawa-senyawa fenol adalah sama, aakan tetapi dari segi
biogenetic senyawa-senyawa ini dapat dibedakan atas dua jenis utama, yaitu:
1. Senyawa
fenol yang berasal dari asam shikimat atau jalur shikimat
2. Senyawa
fenol yang berasal dari jalur asetat-malonat
Ada
juga senyawa-senyawa fenol yang berasal dari kombinasi antara kedua jalur
biosentesa ini yaitu senyawa-senyawa flavonoida.
Begitu banyak penyakit yang dapat
menyerang tanaman, sehingga dapat berdampak fatal karena dapat mengganggu
varietas dari tanaman itu sendiri. Ada berbagi alternative untuk meminimalisir
itu semua. Salah satu alterntif untuk mengendalikan penyakit pada tanaman ini
yaitu dengan induksi mutasi. Mutasi dapat di induksi secara kimia maupun
fisika. Mutasi secara fisika dapat dilakukan dengan radiasi sinar gamma, sinar
UV dan sinar mengion. Induksi mutasi mutagen kimia tergolong sangat mudah dan
praktis dilakukan. Dengan mutasi ini dapat mengurangi gejala penyakit pada
tumbuhan. Perubahan faktor-faktor biokimia dalam tanaman dapat menjadikan
tanaman tahan terhadap berbagai jenis penyakit. Mekanisme paling spesifik
adalah terbentuknya fitoaleksin pada tanaman yang dihubungkan dengan ketahanan
pada tanaman terhadap serangan pathogen. Induksi ketahanan suatu tanaman dapat
dapat diidentifikasi dari terbentuknya senyawa metabolit sekunder berupa
fitoaleksin dan meningkatnya aktifitas-aktifitas enzim pertahanan seperti
peroksida, polifenol oksidasi dan fenilalaniliase. Terbentuknya fitoaleksin
bukan merupakan respon yang spesifik terhadap infeksi karena dapat juga
terbentuk akibat jaringan yang diperlukan dengan metabolit mikroorganisme,
antibiotik, pestisida, radiasi ultra violet, senyawa organic dan anorganik,
luka, dan stres.
B.
Tujuan
1. Mengetahui
proses pembentukan senyawa fenolik dan fitoaleksin
2. Mengetahui
peranan dari senyawa fenolik dan fitoaleksin
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Senyawa
Fenolik
Senyawa
fenolik meliputi aneka ragam senyawa yang berasal dari tumbuhan yang mempunyai
ciri sama, yaitu cincin aromatik yang mengandung satu atau dua gugus OH3.
Senyawa penolik di alam saangatr luas, mempunyai pariasi srtukrur yang luas,
mudah d temukan di semua tanaman, daun, bunga dan buah.ribuan senyawa penolik alam,telah diketahui
struktrunya antara lain Flavonoid fenol monosiklik sederhana, fenil
fropanoaid,polifenol(lignin, melain, tannin), dan quoin fenolik.
Banyak
senyawa fenolik alami mengadung sekurang-kurabgnya satu gugus hidroksil dan
lebih banyak yang membentuk senyawa eter, ester, atau glioksida dari pada
senyawa bebesnya. Senyawa ester ,atau eter fenol tersebut memiliki kelarutan
yang lebih besar dalam air dari pada senyawa fenol dan glioksidanya. Dalam keadaan murni, senyawa fenol
berupa zat padat yang tidak berwarna, tetapi jika teroksidasi akan berubah
menjadi gelap. Kelarutan fenol dalam air akan bertambah, jika gugus hidroksil
makin banyak. Senyawa fenolik memiliki aktivitas biologis yang beraneka ragam,
dan banyak digunakan dalam reaksi enzimatik oksidasi kopling sebagai substrat
donor H. Reaksi oksidasi kopling, selain membutuhkan suatu oksidator juga
memerlukan adanya suatu senyawa yang dapat mendonorkan H. Senyawa fenolik
merupakan contoh ideal dari senyawa yang mudah mendonorkan atom H.
a) Asam amino aromatik
Asan
amino aromatik ini meliputi
(a)
fenilalanin,
yang merupakan suatu asam amino penting dan banyak
terdapat pada makanan, biasa disingkat dengan Phe atau F,
yang bersama-sama dengan asam amino tirosin
(Tyr,
Y)
dan triptofan
(Trp, W)
merupakan kelompok asam amino aromatik
yang memiliki cincin benzena.
Fenil alanin mempunyai gugus –R aromatic dan tidak dapat disintesis
dalam tubuh.
(b) Tirosin
merupakan satu dari 20 asam amino penyusun protein.
Ia memiliki satu gugus fenol (fenil
dengan satu tambahan gugus hidroksil).
Bentuk yang umum adalah L-tirosina (S-tirosina), yang juga ditemukan
dalam tiga isomer struktur:
para, meta, dan orto. Pembentukan tirosina menggunakan bahan baku fenilalanina
oleh enzim
fenilalanin
hidroksilase. Enzim ini hanya membuat para-tirosina.
Dua isomer yang lain terbentuk apabila terjadi "serangan" dari radikal
bebas pada kondisi oksidatif tinggi (keadaan stress).
Oksidasi tirosina menghasilkan monoiodotirosin (MIT) dan di-iodotirosin (DIT).
Kombinasi dari dua molekul
DIT menghasilkan hormon tiroksin
(T4), sedangkan kombinasi antara molekul DIT dan MIT melalui proses monodeiodinasi
menghasilkan hormon T3
Rumus
kimia C9H11NO3 tirosin
memiliki peran kunci dalam pengaktifan beberapa enzim
tertentu melalui proses fosforilasi (membentuk fosfotirosina).
(c) Triptofan merupakan satu dari 20
asam
amino penyusun protein yang bersifat esensial bagi
manusia. Gugus fungsional yang dimiliki triptofan, tidak dimiliki asam-asam amino dasar lainnya.
Akibatnya, triptofan menjadi prekursor banyak senyawa biologis penting yang
tersusun dalam kerangka indol. Triptofan adalah prekursor melatonin
(hormon
perangsang tidur), serotonin (suatu transmiter pada
sistem
saraf) dan niasin
(suatu vitamin).
Triptofan tidak dapat diproduksi oleh tubuh, tetapi didapat sebagai nutrisi
asupan dari proses pencernaan dengan enzim proteolitik. Asam
amino ini banyak dikandung oleh cokelat, oat, durian,
mangga,
dried dates, susu,
yogurt,
keju,
daging
merah, telur,
daging unggas,
wijen,
chickpeas, biji
bunga matahari,
biji labu,
spirulina, kacang.
Triptofan juga merupakan prekursor dari vitamin
B3
yang menginduksi sensasi relaks dan rasa kantuk. Rumus
kimia C11H12N2O2
b)
Indole
Acetat Acid ( IAA )
Senyawa ini
terdapat cukup banyak di ujung koleoptil tanaman kea rah cahaya. Dua mekanisme
sintesis IAA yaitu pelepasan gugus amino dan gugus karboksil akhir dari rantai
triftopan. Enzim yang paling aktif untuk mengubah triptofan menjadi IAA
terdapat di jaringan muda seperti meristem tajuk, daun, serta buah yang sedang
tumbuh. Semua jaringan ini kandungan IAA nya paling tinggi karena disintesis
didaerah tersebut. IAA terdapat di akar pada konsentrasi yang hamper sama
dengan di bagian tumbuhan lainnya. IAA sangat sangat memacu pemanjangan akar
pada konsentrasi rendah. IAA adalah auksin endogen atau auksin yang terdapat
dalam tanaman. IAA berperan dalam aspek pertumbuhan dan perkembangan tanaman
yaitu pembesaran sel pada koleoptil atau batang
c) Asam Shikimat dan Asam Transinamat
Asam shikimat dapat menggantikan asam amino essential fenilalanin,
tirosin, dan triptofan dalam auksotropik mutan Escherichia coli hingga menjadi
zat antara dalam serangkaian biosintesis.
Asam transinamat merupakan senyawa fenol yang dihasilkan dari lintasan
asam shikimat, dan reaksi berikutnya. Bahan dasarnya adalah fenilalanin, dan
tirosin. Turunannya berupa fitoaleksin, kumarin, lignin, dan berbagai flavonoid
senyawa yang sedikit larut dalam air.
.
d) Fenolik Sederhana
Golongan senyawa-senyawa yang
termasuk fenolik sederhana antara lain meliputi guaiakol, vanilli dan kresol. Umumnya radikal fenoksi yang terbentuk dari senyawa
golongan fenolik terhadap gugus
sederhana, mengalami pengkopelan pada posisi orto atau para terhadap gugus hidroksi
fenolat3. Posisi ini lebih disukai, karena tidak terlalu sterik sehingga
memudahkan radikal lain untuk berikatan pada posisi tersebut.
e) Fenil Propanoid
Fenil propanoid merupakan senyawa
fenol alam yang mempunyai cincin aromatik dengan rantai samping terdiri dari 3 atom karbon.
Golongan fenil propanoid yang paling tersebar luas
adalah asam hidroksi sinamat, yaitu suatu senyawa yang merupakan bangunan dasar lignin . Empat macam
asam hidroksi sinamat banyak terdapat dalam
tumbuhan. Keempat senyawa tersebut yaitu asam ferulat, sinapat, kafeat dan p-kumarat5. Radikal fenoksi dari senyawa ini umumnya mengalami
pengkopelan di posisi atom C8, membentuk struktur
dengan jembatan 8-8
f) Lignan
Senyawa-senyawa golongan fenil propanoid
membentuk suatu senyawa dimer dengan struktur lignin. Senyawaan
lignan memiliki struktur dasar (struktur induk) yang terdiri dari 2 unit fenil
propanoid yang tergabung melalui ikatan tertentu. Ikatan khas ini digunakan
sebagai dasar penamaan lignan6. Penggabungan 2 unit fenil propanoid dapat pula
terjadi melalui ikatan selain membentuk
8-8, yang digolongkan ke dalam neolignan. Sedangkan jika 2 unit fenil propanoid
bergabung melalui atom O, senyawa yang terbentuk tergolong dalam
oxineolignan6. salah
satu zat komponen penyusun tumbuhan.
Komposisi bahan penyusun ini berbeda-beda bergantung jenisnya. Lignin terutama
terakumulasi pada batang
tumbuhan berbentuk pohon
dan semak.
Pada batang,
lignin berfungsi sebagai bahan pengikat komponen penyusun lainnya, sehingga
suatu pohon bisa berdiri tegak
|
|
|
|
Berbeda
dengan selulosa
yang terbentuk dari gugus karbohidrat,
struktur kimia lignin sangat kompleks dan tidak berpola sama. Gugus aromatik
ditemukan pada lignin, yang saling dihubungkan dengan rantai alifatik,
yang terdiri dari 2-3 karbon.
Proses pirolisis
lignin menghasilkan senyawa kimia aromatis
berupa fenol,
terutama kresolSenyawaan ini tersebar luas di dunia tumbuhan, dan banyak digunakan secara niaga sebagai antioksidan dan
sebagai komponen sinergistik dalam insektisida. Selain itu, lignin merupakan
komponen kimia yang aktif dalam tumbuhan obat tertentu7.
Salah satu senyawa golongan lignan, yaitu podophyllotoxin, diketahui dapat menghambat tumor. Dalam pengobatan Cina, lignan banyak dipakai untuk
mengobati penyakit hepatitis dan pengobatan.
g) Asam Ferulat
Asam ferulat adalah turunan dari
golongan asam hidroksi sinamat, yang memiliki kelimpahan yang tinggi dalam dinding sel tanaman.
Hal ini memungkinkan untuk dapat memberikan keuntungan yang signifikan di
bidang kesehatan, karena senyawa asam ferulat memiliki aktivitas antikanker dan
antioksidan. Selain itu juga dapat menjadi prekursor dalam
pembuatan senyawa aromatik lain yang bermanfaat. Sebagai antioksidan, asam ferulat kemungkinan menetralkan
radikal bebas, seperti spesies oksigen reaktif (ROS). ROS
kemungkinan yang menyebabkan DNA rusak dan
mempercepat penuaan. Dengan studi pada hewan dan studi
in vitro, mengarahkan bahwa asam ferulat kemungkinan memiliki hubungan dengan aktivitas
antitumor perlawanan kanker payudara dan kanker hati. Asam ferulat memiliki
kemungkinan sebagai pencegah kanker yang efektif, yang
disebabkan oleh paparan senyawa karsinogenik, sepertin
benzopirene dan 4-nitroquinoline 1-oksida. Namun perlu menjadi catatan, bahwa hal itu tidak diuji coba kontrol
random pada manusia, sehingga hasilnya kemungkinan pula
tidak dapat dimanfaatkan untuk manusia1. Jika ditambahkan pada asam askorbat dan vitamin E, asam
ferulat kemungkinan dapat mengurangi stress oksidasi dan
pembentukan dimer timidine dalam kulit1. Dengan pentosan arabinoxilan dan
hemiselulosa, sehingga dinding sel tidak mudah dihidrolisis secara enzimatis
selama proses perkecambahan. Asam ferulat banyak ditemukan dalam padi (terutama
beras merah), gandum, kopi, buah apel, nanas, jeruk dan kacang tanah. Dalam perindustrian, asam ferulat memiliki kelimpahan dan
dapat dimanfaatkan sebagai prekursor dalam pembuatan vanilli,
agen perasa sintesis yang sering digunakan dalam ekstrak
vanilla alami. Asam ferulat adalah senyawa fenolik
yang dapat dihasilkan salah satunya ialah dengan reaksi kondensasi vanilli dengan asam malonat.
h) Etil Ferulat
Etil ferulat tergolong ke dalam
turunan senyawa asam hidroksi sinamat, yang merupakan turunan dari asam ferulat dalam bentuk
ester. Senyawa fenolik ini terdistribusi secara
luas pada berbagai jenis tanaman yang dapat dikonsumsi oleh makhluk hidup. Senyawa tersebut terdapat
dalam tanaman, terutama pada benih padi dan
gandum, tetapi dalam jumlah kecil. Oleh karena itu, senyawa ini biasanya
disintesis dari prekursor asam ferulat7. Bentuk fisik etil ferulat berupa kristal berwarna putih dan memiliki
aktifitas sebagai antioksidan yang sangat baik
dibandingkan asam bebasnya. Etil ferulat digunakan sebagai bahan aktif dalam pengobatan terapi untuk
antihipertensi. Pada tumbuhan, asam
ferulat meningkatkan rigiditas dan kekuatan dinding sel tanaman, melalui ikatan
silang
i)
Flavonoid
Flavonoid merupakan golongan
terbesar senyawa fenolik di samping fenol sederhana, fenilpropanoid,dan
kuinonfenolik (Harborne 1986). Sebanyak 2% dari seluruh karbon yang
difotosintesis oleh tanamandiubah menjadi flavonoid atau senyawa yang
berhubungan erat dengannya (Markham 1988). Dalamtumbuhan, aglikon flavonoid
terdapat dalam berbagai bentuk struktur. Semuanya mengandung 15 atomC dalam
inti dasarnya yang tersusun dalam konfigurasi C6-C3-C6, yaitu dua cincin
aromatik dihubungkan oleh 3 karbon yang dapat atau tidak dapat membentuk
cincin ketiga. Cincin diberi nama A,B, dan C, atom karbon dinomori menurut
sistem penomoran yang menggunakan angka untuk cincin Adan C serta angka
beraksen untuk cincin B. Struktur umum flavonoid dapat dilihat pada Gambar 1.
Senyawa yang termasuk kedalam golongan flavonoid diantaranya:
(a) Antosianin
Antosianin adalah
pewarna alami yang berasal dari familia flavonoid yang larut dalam air yang
menimbulkan warna merah, biru, violet dan tersebar sangat luas didunia
tumbuhan. Stabilitas antosianin dipengaruhi oleh pH, radiasi sinar, logam,
reduktor oksidator dan suhu.
(b) Flavonol
flavonol adalah
kelompok yang kuat, fitonutrien meningkatkan kesehatan yang dapat ditemukan dalam
buah-buahan, sayuran dan teh. Manfaat dari flavonol mengurangi reaksi alergi
dan menjaga visi Anda kuat. Meningkatkan kesehatan kulit Anda, Menjaga darah
Anda sehat, Mendukung visi sehat, Meminimalkan reaksi alergi,
B.
Senyawa Fitoaleksin
Fitoaleksin adalah zat
toksin yang dihasilkan oleh tanaman dalam jumlah yang cukup hanya setelah
dirangsang oleh berbagai mikroorganisme patogenik atau oleh kerusakan mekanis
dan kimia. Fitoaleksin dihasilkan oleh sel sehat yang berdekatan dengan sel-sel
rusak dan nekrotik sebagai jawaban terhadap zat yang berdifusi dari sel yang
rusak. Fitoaleksin terakumulasi mengelilingi jaringan nekrosis yang rentan dan
resisten. Ketahanan terjadi apabila satu jenis fitoaleksin atau lebih mencapai
konsentrasi yang cukup untuk mencegah patogen berkembang (Agrios, 1997).
Beberapa fitoaleksin dikenal sebagai agensia resistensi terhadap cendawan dan
bakteri, tetapi hanya ada beberapa contoh dari aktivitasnya terhadap nematoda.
Suatu kajian resistensi pada P. scribneri menunjukkan dalam beberapa
hari setelah nematoda melakukan penetrasi ke dalam akar kacang lima (Phaseolus
lunatus), terdapat konsentrasi yang tinggi dari dua senyawa yaitu
coumestrol dan psoralidin yang terskumulasi pada bidang nekrosis disekitar
nematoda. Pada kacang lima yang tidak terinfeksi juga mempunyai senyawa ini,
tetapi konsentrasinya rendah. Suatu kultivar kedelai yang resisten terhadap M.
incognita terakumulasi. Senyawa gliseolin di dalam akar pada jaringan stele
dengan konsentrasi di atas tingkat yang dapat mengakibatkan nematoda tidak
dapat bergerak. Fitoaleksin tersebut tidak akan mencapai tingkat yang tinggi
pada kombinasi yang kompatibel antara Meloidogyne dan tanaman kedelai
yang rentan. Suatu contoh lain, tanaman kapas yang diinokulasi dengan
Meloidogyne spp., kombinasi antara kapas dan nematoda dari resistensi yang
tinggi hingga rendah. Sejumlah antibiotik (gossipal dan senyawa yang terkait)
terakumulasi di sekitar nematoda dengan konsentrasi dari tinggi hingga rendah
sesuai dengan tingkat resistensinya.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Senyawa
fenolik meliputi aneka ragam senyawa yang berasal dari tumbuhan yang mempunyai
ciri sama, yaitu cincin aromatik yang mengandung satu atau dua gugus OH3
2. senyawa
fenolik alami mengadung sekurang-kurabgnya satu gugus hidroksil dan lebih
banyak yang membentuk senyawa eter, ester, atau glioksida dari pada senyawa
bebesnya.
3. senyawa yang termasuk fenolik
sederhana antara lain meliputi guaiakol, vanilli dan kresol
4. Fenil propanoid merupakan senyawa
fenol alam yang mempunyai cincin aromatik dengan rantai samping terdiri dari 3 atom karbon
5. Senyawaan lignan memiliki struktur
dasar (struktur induk) yang terdiri dari 2 unit fenil propanoid yang tergabung
melalui ikatan tertentu
6. Asam ferulat adalah turunan dari
golongan asam hidroksi sinamat, yang memiliki kelimpahan yang tinggi dalam dinding sel tanaman.
7. Fitoaleksin
adalah zat toksin yang dihasilkan oleh tanaman dalam jumlah yang cukup hanya
setelah dirangsang oleh berbagai mikroorganisme patogenik atau oleh kerusakan
mekanis dan kimia
8. fitoaleksin
pada tanaman yang dihubungkan dengan ketahanan pada tanaman agar tahan terhadap
serangan pathogen
DAFTAR PUSTAKA
Poedjiadi.
Anna & F.M Titin Supriyanti. 2009. Dasar-dasar
BIOKIMIA. Jakarta : UI-Press.
Anonim. 2009.hormon-iaa-asam-indol-3-asetat.html. (online).
Tersedia:
www. hormon-iaa-asam-indol-3-asetat.html. [25 Oktober 2011]
Anonym.
2009.flavonoid. (online).
Tersedia:
www.google/search.com.
[25 Oktober 2011]
Komentar
Posting Komentar