TERPENOID: Penentuan Struktur Terpenoid dan Hubungan Struktur dan Kereaktifan Terpenoid

Terpenoid merupakan bentuk senyawa dengan keragaman struktur yang besar dalam produk alami yang diturunkan dari unit isoprena (C5) yang bergandengan dalam model kepala ke ekor (head-to-tail), sedangkan unit isoprena diturunkan dari metabolisme asam asetat oleh jalur asam mevalonat (mevalonic acid : MVA). Adapun reaksinya adalah sebagai berikut (Anonim, 2006). Senyawa ini memiliki gugus hidroksi pada atom C21 dengan titik lelehnya 265_-266_C, dan dari berat molekul 440, rumus molekul yang diduga adalah C30H48O2.

Berdasarkan klasifikasi terpenoid, sebagian besar terpenoid mengandung atom karbon yang jumlahnya merupakan kelipatan lima. Penyelidikan kimia selanjutnya menunjukkan bahwa sebagian besar terpenoid mempunyai kerangka karbon yang dibangun oleh dua atau lebih unit C-5 ini dinamakan karena kerangka karbonnya sama seperti isopren.

Penyelidikan yang lebih seksama lagi mengenai struktur molekul terpenoid telah mengungkapkan bagaimana unit-unit isoprene tersebut saling berkaitan secara teratur, dimana “kepala” dari unit yang satu berkaitan dengan “ekor” dari unit lain. Cara penggabungan “kepala ke ekor” dari unit-unit isoprene dapat dilihat pada gambar dibawah ini. 

Pada gambar diatas dapat dijelaskan bahwa kaidah ini merupakan cirri khas dari sebagian besar terpenoid sehingga dapat digunakan sebagai hipotesa dalam menentukan struktur terpenoid. Tetapi pada beberapa monoterpen tidak mengikuti kaidah isoprene.

Sebagian besar terpenoid mempunyai kerangka karbon yang dibangun oleh dua atau lebih unit C-5 yang disebut isopren. Klasifikasi terpenoid ditentukan dari unit isopren atau unit C-5 penyusun senyawa tersebut. Senyawa umum biosintesa terpenoid dengan terjadinya 3 reaksi dasar, yaitu:

1. Pembentukan isoprene aktif berasal dari asam asetat melalui asam mevalonat. 
2. Penggabungan senyawa dan ekor dua unit isopren akan membentuk mono-, seskui-, di-, sester-, dan poli-terpenoid. 
3. Pengabungan ekor dan ekor dari unit C15 atau C20 menghasilkan terpenoid atau steroid.

Senyawa terpenoid dapat dikelompokkan sebagai berikut :

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

Monoterpen

Monoterpeoid merupakan senyawa essence dan memiliki dan memiliki bau yang spesifik yang dibangun oleh 2 unti isopren atau dengan jumlah atom karbon 10. Lebih dari 1000 jenis senyawa monoterpenoid telah diisolasi dari tumbuhan tingkat tinggi, binatang laut, serangga, dan jenis vertebrata dan struktur senyawanya telah diketahui.

Struktur dari senyawa monoterpenoid yang telah dikenal merupakan perbedaan dari 38 jenis kerangka yang berbeda, sedangkan prinsip dasar penyusunannya tetap sebagai penggabungan kepala dan ekor dari 2 unit isoprene. Struktur monoterpenoid dapat berupa rantai terbuka dan tertutup atau siklik. Senyawa monoterpenoid banyak dimanfaatkan sebagai antiseptik, ekspektoran, spasmolotik, dan sedatif. Disamping itu monoterpenoid yang sudah banyak dikenal banyak dimanfaatkan sebagai bahan pemberi aroma makanan dan parfum dan ini banyak digunakan komersial dalam perdagangan.

Dari segi biogenetik, perubahan geraniol nerol dan linaol dari salah satu menjadi yang lain berlangsung sebagai akibat reaksi isomerisasi. Ketiga alkohol ini yang berasal dari hidrolisa geranil pirofosfat (GPP) dapat menjadi reaksi-reaksi sekunder, misalnya dehidrasi menghasilkan mirsen, oksidasi menghasilkan sitral dan oksidasi reduksi menghasilkan sitronelal.

Peubahan GPP in vivo menjadi senyawa-senyawa monoterpen siklik dari segi biogenetic disebabkan reaksi siklisasi yang diikuti oleh reaksi-reaksi sekunder. Senyawa seperti monoterpenoid mempunyai kerangka karbon yang banyak variasinya. Oleh karena itu penetapan struktur merupakan hal yang penting. Jenis kerangka karbon monoterpenoid antara lain dapat ditetapkan oleh reaksi dehidrogenasi menjadi senyawa aromatik. Penetapan struktur selanjutnya adalah melalui penetapan gugus fungsi dari senyawa yang bersangkutan.

Seskuiterpen

Seskuiterpenoid merupakan senyawa terpenoid yang dibangun oleh 3 unit isoprene yang terdiri dari kerangka unit asiklik atau bisiklik dengan kerangka naphtalen. Senyawa terpenoid mempunyai boiaktifitas yang cukup besar, diantaranya sebagai antifeedant, hormone, antimikroba, antibiotic dan toksin sebagai regulator pertumbuhan tanaman dan pemanis.

Senyawa-senyawa seskuiterpen diturunkan dari cis-farnesil pirofosfat dan trans farnesil piropospat melaului reaksi siklisasi dan reaksi sekunder lain. Kedua isomer farnesil piropospat ini dihasilkan dari melalui mekanisme yang sama seperti isomerisasi abtara geranil dan nerol.

Diterpen

Diterpenoid merupakan senyawa yang mempunyai 20 atom karbon yang dibangun oleh 4 unti isoprene. Senyawa ini mempunyai bioaktifitas yang cukup luas yaitu sebagai hormone pertumbuhan tanaman, podolakton inhibitor pertumbuhan tanaman, antifeedant serangga, inhibitor tumor, senyawa pemanis, abtifouling dan anti karsinogenik. Senyawa diterpenoid dapat membentuk asiklik, bisiklik, trisiklik, dan tetrasiklik. Tata nama yang digunakan merupakan tata nama trivial. 

Politerpen

Terpenoid tidak teratur

HUBUNGAN STRUKTUR  DAN KEREAKTIFAN TERPENOID DARI RIMPANG JAHE TERHADAP PENYAKIT SERANGAN JANTUNG DAN STROKE

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 adalah tanaman rimpang yang sangat populer sebagai rempah-rempah dan bahan obat. Rimpangnya berbentuk jemari yang menggembung di ruas-ruas tengah. Rasa dominan pedas disebabkan senyawa keton bernama zingeron. Selain zingeron, juga ada senyawa oleoresin (gingerol, shogaol), senyawa paradol yang turut menyumbang rasa.
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. Pada gambar diatas dapat dijelaskan bahwa kaidah ini merupakan ciri khas dari sebagian besar terpenoid sehingga dapat digunakan sebagai hipotesa dalam menentukan struktur terpenoid. Tetapi pada beberapa monoterpen tidak mengikuti kaidah isoprene. jelaskan monoterpenoid yang mana yang tidak mengikuti kaidah terpenoid ? dan Apa alasan senyawa tersebut tidak mengikutinya ?
2. Pada artikel di atas dikatakan bahwa bagian gugus dari senyawa terpenoid pada jahe dapat menjadi obat untuk menurunkan agregasi platelet sehingga dapat mencegah serangan jantung dan stroke. Yang menjadi permasalahan saya, bagaimana keterkaitan struktur dan kereaktifan dari terpenoid tersebut sehingga dapat mempengaruhi penurunan agregasi platelet?