Jumat, 27 September 2013

KEREAKTIFAN DAN ISOLASI TERPENOID PADA TANAMAN JAHE

PENDAHULUAN

Ekstraksi senyawa terpenoid dilakukan dengan dua cara yaitu: melalui sokletasi dan maserasi. Sokletasi dilakukan dengan melakukan disokletasi pada serbuk kering yang akan diuji dengan 5L n-hexana. Ekstrak n-hexana dipekatkan lalu disabunkan dalam 50 mL KOH 10%. Ekstrak n-heksana dikentalkan lalu diuji fitokimia dan uji aktifitas bakteri. Teknik maserasi menggunakan pelarut methanol. Ekstrak methanol dipekatkan lalu lalu dihidriolisis dalam 100 mL HCl 4M.hasil hidrolisis diekstraksi dengan 5 x 50 mL n-heksana. Ekstrak n-heksana dipekatkan lalu disabunkan dalam 10 mL KOH 10%. Ekstrak n-heksana dikentalkan lalu diuji fitokimia dan uji aktivitas bakteri. Uji aktivitas bakteri dilakukan dengan pembiakan bakteri dengan menggunakan jarum ose yang dilakukan secara aseptis. Lalu dimasukkan ke dalam tabung yang berisi 2mL Meller-Hinton broth kemudian diinkubasi bakteri homogen selama 24 jam pada suhu 35°C.suspensi baketri homogeny yang telah diinkubasi siap dioleskan pada permukaan media Mueller-Hinton agar secara merata dengan menggunakan lidi kapas yang steril. Kemudian tempelkan disk yang berisi sampel, standar tetrasiklin serta pelarutnya yang digunakan sebagai kontrol. Lalu diinkubasi selama 24 jam pada suhu 35°C. dilakukan pengukuran daya hambat zat terhadap baketri.

KEREAKTIFAN DAN ISOLASI TERPENOID YANG TERKANDUNG DALAM TANAMAN JAHE 


 Terpenoid merupakan komponen penyusun minyak atsiri. Terpenoid secara luas tersebar di alam, sebagian besar ditemukan di tumbuhan tingkat tinggi. Terpenoid terdiri atas beberapa senyawa antara lain minyak atsiri yang tersusun atas monoterpenoid, seskuiterpenoid yang mudah menguap; Triterpenoid yang sukar menguap; Triterpenoid dan steroid yang tidak menguap dan pigmen karetonoid.
                                      
                                        




Jahe merupakan rimpang dari tanaman bernama ilmiah Zingiber Officinale Roscoe.
Jahe sering kita temui sehari-hari. Banyak manfaat yang kita dapat dari penggunaan jahe. Diantaranya sebagai bumbu masak, pemberi aroma, dan rasa pada roti, kue, biscuit, kembang gula, serta berbagai minuman (bandrek, sekoteng, dan sirup). Jahe juga dapat digunakan pada obat tradisional sebagai obat sakit kepala, obat batuk, masuk angin,untuk mengobati gangguan pada saluran pencernaan, stimulansia, diuretik, rematik, menghilangkan rasa sakit, obat antimual dan mabuk perjalanan, karminatif (mengeluarkan gas dari perut), kolera, diare, sakit tenggorokan, difteria, neuropati, sebagai penawar racun ular dan sebagai obat luar untuk mengobati gatal digigit serangga, keseleo, bengkak serta memar. Kandungan senyawa dalam jahe ada 2 golongan senyawa berdasarkan kemudahan menguap, yaitu golongan senyawa volatil (mudah menguap) dan golongan non-volatil. Senyawa yang menyebabkan pedas diatas merupakan senyawa non-volatil.
Jika kita menumbuk seruas jahe, maka akan timbul aroma khas yang kuat, dan jika kita hirup akan memberi suasana hangat di hidung kita. Aroma khas ini berasal dari minyak atsiri yang terkandung didalamnya. Minyak astiri merupakan senyawa volatil atau mudah menguap, sehingga baunya tercium oleh hidung kita. Minyak ini juga menyebabkan rasa jahe yang khas. Minyak atsiri dalam jahe merupakan gabungan dari senyawa terpenoid yang terdiri dari senyawa-senyawa seskuiterpena, zingiberena, bisabolena, sineol, sitral, zingiberal (ada yang menyebut zingiberol, tapi keduanya adalah senyawa berbeda; zingiberal mengandung gugus aldehid, sedangkan zingiberol mengandung gugus hidroksida,-OH), felandren (phellandrena),borneol, sitronellol, geranial, linalool, limonene, kamfena. Minyak atsiri yang terkandung dalam jahe antara 1 sampai 3 %. Jahe menghambat agregasi platelet sehingga dapat mencegah serangan jantung dan stroke (Srivastava, et al, 1964). Pemberian jahe terhadap pasien dengan penyakit arteri koroner menyebabkan pasien tersebut menghasilkan penurunan dalam agregasi platelet (Bordia, A, 1997). Tingginya kandungan mineral ini dalam jahe membuat jahe cocok sebagai obat kejang otot, depresi, hipertensi, lemah otot, kebingungan, perubahan kepribadian, mual, kekurangan koordinasi dan penyakit gastrointestinal. Tingginya kandungan potassium dalam jahe akan melindungi tubuh dari kedinginan, kelumpuhan, sterilitas, kelemahan otot, lesu mental, kebingungan, kerusakan ginjal dan kerusakan hati.
PERMASALAHAN :
1.  Mengapa harus menggunakan pelarut n-heksana dalam sokletasi isolasi senyawa terpenoid?
2.  dari artikel diatas tentang Kereaktifan dan isolasi senyawa terpenoid yang terkandung dalam tanaman jahe yang ingin saya tanyakan  Bagian gugus apa dari senyawa terpenoid pada jahe yang di isolasi menjadi obat untuk menurunkan agregasi platelet sehingga dapat mencegah serangan jantung dan stroke? dan bagaimana pengaruh kereaktifan gugus dari senyawa terpenoid tersebut dalam menurunkan agregasi platelat serta dapat mencegah serangan jantung dan stroke?

Rabu, 18 September 2013

BIOSINTESIS TERPENOID

Pertemuan-2

            Secara umum biosintesa terpenoid terjadinya 3 reaksi dasar, yaitu:
1.     Pembentukan isoprena aktif berasal dari asam asetat melalui asam mevalonat.
2.   Penggabungan kepala dan ekor unit isoprene akan membentuk mono-, seskui-, di-, sester-, dan poli-terpenoid.
3.   Penggabungan ekor dan ekor dari unit C-15 atau C-20 menghasilkan triterpenoid dan steroid.
Aasetat 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 sederhana 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.



 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.

 Sintesis Terpenoid  Jalur Sintesis Plastidal

 


 Untuk jalur sintesis plastidal, prekursor adalah piruvat dan D-gliseraldehida-3-fosfat. Seperti dalam piruvat dehidrogenase piruvat reaksi yang dekarboksilasi melalui pirofosfat tiamin (TPP), dan kemudian, seperti dalam reaksi transketolase ditransfer ke D-gliseraldehida-3-fosfat untuk menghasilkan 1-deoksi-D-xylulose-5-fosfat (DOXP) . Setelah isomerisasi dan pengurangan oleh NADPH, 2-C-metil-Derythritol-4-fosfat (MEP) disintesis. MEP kemudian diaktifkan dengan bereaksi dengan CTP untuk menghasilkan metil CDP erythriol. Dua langkah pengurangan lebih lanjut, diikuti oleh dehidrasi dan fosforilasi, akhirnya menghasilkan pirofosfat isopentenil. Jalur MEP-sintase untuk isoprenoidnya hadir dalam bakteri, ganggang, dan tanaman, tetapi tidak pada hewan. Sebagian besar dari isoprenoidnya tanaman, termasuk isoprena hemiterpene, monoterpen seperti pinene dan limonene, diterpen (misalnya, rantai fitol, giberelin, asam abietic sebagai konstituen oleoresin) serta tetraterpenes (karotenoid) disintesis melalui jalur sintase MEP terletak di plastida. Juga, rantai samping dari klorofil dan plastoquinone disintesis oleh jalur ini. Seskuiterpen dan triterpen, di sisi lain, menurut pengetahuan kita sekarang disintesis oleh jalur mevalonate dalam sitosol.

Permasalahan :
1. Bagaimanakah mekanisme reaksi terbentuknya ikatan siklik pada karet alam yang berasal dari GGPP ?

2. Pada sintesis terpenoid jalur sintesis plastidal, kenapa ikatan rangkap pada senyawa Isopentenyl Pyrophosphat  terdapat pada atom C - 1 ?