Glikosida-nadjeeb PDF

Preview

Summary

GLIKOSIDA Glikosida merupakan salah satu kandungan aktif tanaman yang termasuk dalam kelompok metabolit sekunder. Di dalam tanaman glikosida tidak lagi diubah menjadi senyawa lain, kecuali bila memang mengalami peruraian akibat pengaruh lingkungan luar (misalnya terkena panas dan teroksidasi udara)....

Description

GLIKOSIDA Glikosida merupakan salah satu kandungan aktif tanaman yang termasuk dalam kelompok metabolit sekunder. Di dalam tanaman glikosida tidak lagi diubah menjadi senyawa lain, kecuali bila memang mengalami peruraian akibat pengaruh lingkungan luar (misalnya terkena panas dan teroksidasi udara). PENGERTIAN GLIKOSIDA Glikosida adalah senyawa yang terdiri atas gabungan dua bagian senyawa, yaitu gula dan bukan gula. Keduanya dihubungkan oleh suatu bentuk ikatan berupa jembatan oksigen (O – glikosida, dioscin), jembatan nitrogen (N-glikosida, adenosine), jembatan sulfur (Sglikosida, sinigrin), maupun jembatan karbon (C-glikosida, barbaloin). Bagian gula biasa disebut glikon sedangkan bagian bukan gula disebut sebagai aglikon atau genin. Apabila glikon dan aglikon saling terikat maka senyawa ini disebut sebagai glikosida. STRUKTUR GLIKOSIDA

Glikon 1.

O

Aglikon

BIOSINTESIS GLIKOSIDA Apabila bagian aglikon dari suatu glikosida juga merupakan gula, maka glikosida ini disebut hollosida, sedang kalau bukan gula disebut heterosida. Pembicaraan tentang biosintesa dari heterosida umumnya terdiri dari dua bagian yang penting. Yang pertama adalah reaksi umum bagaimana bagian gula terikat dengan bagian aglikon, diperkirakan reaksi transfer ini sama pada semua sistem biologik. Ini kemudian dilanjutkan dengan pembicaraan secara mendetail tentang

[email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 1

jalannya reaksi biosintesa untuk berbagai jenis aglikon yang akan menyusun glikosida. Hasil-hasil penyelidikan telah menunjukkan bahwa jalan reaksi utama dari pembentukan glikosida meliputi pemindahan (transfer) gugusan uridilil dari uridin trifosfat kesuatu gula-l-fosfat. Enzim-enzim yang bertindak sebagai katalisator pada reaksi ini adalah uridilil transferase (a) dan telah dapat diisolasi dari binatang, tanaman dan mikroba. Sedang gula fosfatnya dapat pentosa, heksosa dan turunan gula lainnya. Pada tingkat reaksi berikutnya enzim yang digunakan adalah glikolisis transferase (b), dimana terjadi pemindahan (transfer) gula dari uridin difosfat kepada akseptor tertentu (aglikon) dan membentuk glikosida U T P + Gula-l-fosfat UDP – Gula + akseptor

UDP – gula + PP1 Akseptor – gula + UDP (glikosida)

Apabila glikosida telah terbentuk, maka suatu enzim lain akan bekerja untuk memindahkan gula lain kepada bagian monosakarida sehingga terbentuk bagian disakarida. Enzim serupa terdapat pula dalam tanaman yang mengandung glikosida lainnya yang dapat membentuk bagian di-, tri- dan tetrasakarida dari glikosidanya dengan reaksi yang sama. AGLIKON Aglikon dari glikosida terdiri dari banyak jenis senyawa kimiawi. Senyawa-senyawa tersebut meliputi senyawa-senyawa alkoholik dan fenolik, isotiosianat, nitril sianogenetik, turunan antrasen, flavonoid dan steroid. Meskipun demikian glikosida tanaman yang pada waktu ini [email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 2

banyak digunakan secara medisinal kebanyakan mempunyai aglikon steroid, flavonoid atau antrasen. Ini tidak berarti bahwa glikosida lain tidak penting, hanya yang digunakan untuk pengobatan lebih sedikit. JENIS-JENIS GULA Glikosida sering diberi nama sesuai bagian gula yang menempel didalamnya dengan menambahkan kata oksida. Sebagai contoh, glikosida

yang

mengandung

glukosa

disebut

glukosida,

yang

mengandung arabinosa disebut arabinosida, yang mengandung galakturonat disebut galakturonosida, dan seterusnya. Gula yang sering menempel pada glikosida adalah β-D-glukosa. Meskipun demikian ada juga beberapa gula jenis lain yang dijumpai menempel

pada glikosida

misalnya ramnosa,

digitoksosa

dan

simarosa. Bagian aglikon atau genin terdiri dari berbagai macam senyawa organik, misalnya triterpena, steroid, antrasena, ataupun senyawa-senyawa yang mengandung gugus fenol, alkohol, aldehid, keton dan ester. Secara kimiawi, glikosida adalah senyawa asetal dengan satu gugus hidroksi dari gula yang mengalami kondensasi dengan gugus hidroksi dari komponen bukan gula. Sementara gugus hidroksi yang kedua mengalami kondensasi di dalam molekul gula itu sendiri membentuk lingkaran oksida. Oleh karena itu gula terdapat dalam dua konformasi, yaitu bentuk alfa dan bentuk beta maka bentuk glikosidanya secara teoritis juga memiliki bentuk alfa dan bentuk beta. Namun dalam tanaman ternyata hanya glikosida bentuk beta saja yang terkandung didalamnya. Hal ini didukung oleh kenyataan bahwa emulsion dan enzim alami lain hanya mampu menghidrolisis glikosida yang ada pada bentuk beta.

[email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 3

Asetal

H

O

CH3

H3C

O

H

C

C

H – C – OH HO – C – H

H – C – OH HO – C –

O

H – C – OH

H – C - OH

H –C

H–C

H – C – OH

H – C – OH

H

H

α

β

O

Kondensasi

KLASIFIKASI DARI GLIKOSIDA Ketika bahan kimia alami dari kelompok aglycone digunakan sebagai dasar pengaturan, dimana penggolongannya sebagai berikut:

GLYCOSIDES

tannins cardioaktive group

flavonol group phenol group

saponin group

aldehyde group

alcohol group

antraquinone group

isothiocyanate group cyanophore group lactone group

[email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 4

♥ GLIKOSIDA SAPONIN Glikosida saponin adalah glikosida yang aglikonnya berupa sapogenin. Glikosida saponin bisa berupa saponin steroid maupun saponin triterpenoid. Saponin

adalah

segolongan

senyawa

glikosida

yang

mempunyai struktur steroid dan mempunyai sifat-sifat khas dapat membentuk larutan koloidal dalam air dan membui bila dikocok. Saponin merupakan senyawa berasa pahit menusuk dan menyebabkan bersin dan sering mengakibatkan iritasi terhadap selaput lendir. Saponin juga bersifat bisa menghancurkan butir darah merah lewat reaksi hemolisis, bersifat racun bagi hewan berdarah dingin, dan banyak diantaranya digunakan sebagai racun ikan. Saponin bila terhidrolisis akan menghasilkan aglikon yang disebut sapogenin. Ini merupakan suatu senyawa yang mudah dikristalkan lewat asetilasi sehingga dapat dimurnikan dan dipelajari lebih lanjut. Saponin yang berpotensi keras atau beracun seringkali disebut sebagai sapotoksin. Menurut SOBOTKA : 1. Saponin merupakan turunan dari hidrokarbon yang jenuh dari siklopentano perhidrofenantren 2. Juga dapat merupakan turunan yang tak jenuh dari siklopentano perhidrofenantren. Struktur kimiawi Berdasarkan struktur aglikonnya (sapogeninnya), saponin dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu tipe steroid dan tipe [email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 5

triterpenoid. Kedua senyawa ini memiliki hubungan glikosidik pada atom C-3 dan memiliki asal usul biogenetika yang sama lewat asam mevalonat dan satuan-satuan isoprenoid.

17

3

HO Kerangka steroid

H3C

CH3

17 CH3

3 HO Kerangka triterpenoid

Glikosida saponin dibagi menjadi 2 jenis berdasarkan pada struktur bahan kimia dari aglycone (sapogenin). Saponin pada hidrolisis menghasilkan suatu aglycone yang dikenal sebagai "sapogenin". [email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 6

Proses biosintesienya

HO HO

O

HO O

OH

Acetic Acid Mevalonic Acid

Squalen

IPP

H H

H

HO Cholesterol

[email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 7

SAPONIN = GULA + SAPOGENIN glycone

aglycone

SAPONIN

1. 2. 3. 4.

Glycone

Aglicone

Sugar

Sapogenin

glukosa arabinosa xylose glucuronic acid

Neutral Saponine

Acid Saponine

Steroide

Triterpenoide

BIOSINTESIS GLIKOSIDA SAPONIN Berdasarkan struktur dari aglikon maka glikosida dan saponin dapat dibagi 2 golongan yaitu saponin netral yang berasal dari steroid dengan rantai samping spiroketal dan saponin asam yang mempunyai struktur triterpenoid. Biosintesa saponin triterpenoid lebih kurang diketahui bila dibandingkan dengan saponin steroid tetapi dapat dikatakan bahwa keduanya mempunyai tidak tolak yang sama yaitu yang berasal dari asetat dan mevalonat. Rantai samping terbentuk sesudah terbentuknya squalen. Sebagian terjadi inti steroid spiroketal dan yang lain membentuk triterpenoid pentasiklik. Gugus gulanya dapat berdiri 1 – 55 gula dan dalam beberapa hal aglikon tak diikat dengan gula tetapi dengan asam uronat. [email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 8

O

O O

HO

Spiroketal steroid nucleus

HO

Asetat

(Diosgenin)

Mevalonat

Skualen

Kolesterol

HO Pertacyclic triterpenoid (β – Amyrin) ♥ GLIKOSIDA STEROID Glikosida steroid adalah glikosida yang aglikonnya berupa steroid. Glikosida steroid disebut juga glikosida jantung karena memiliki daya kerja kuat dan spesifik terhadap otot jantung. Struktur Kimiawi Secara kimiawi bentuk struktur glikosida jantung sangat mirip dengan asam empedu yaitu bagian gula yang menempel pada posisi tiga dari inti steroid dan bagian aglikonnya berupa steroid yang terdiri dari dua tipe yaitu tipe kardenolida dan tipe bufadienolida.

Tipe

kardenolida

merupakan

steroid

yang

[email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 9

mengandung atom C-23 dengan rantai samping terdiri dari lingkaran lakton 5-anggota yang tidak jenuh dan alfa-beta menempel pada atom C nomor 17 bentuk beta. Sementara tipe bufadienolida berupa homolog dari kardenolida dengan atom C-24 dan mempunyai rantai samping lingkaran keton 6-anggota tidak jenuh ganda yang menempel pada atom C nomor 17.

O

C A

O

D

B

HO Kardenolida

O

A

O

B

HO Bufadienolida [email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 10

Biosintesa Glikosida Jantung Aglikon dari glikosida jantung adalah steroid yaitu turunan dari siklo-pentenofenantren yang mengandung lingkaran lakton yang tidak jenuh pada atom C-17. Seperti sudah kita ketahui biosintesis dari senyawa steroid pada umumnya didasarkan atas biosintesa dari senyawa kolesterol. Meskipun tidak semua senyawa steroid memerlukan

kolesterol

sebagai

prekursor

(pra

zat)

pembentukannya, paling tidak pembentukan kolesterol ini dianggap sebagai mekanisme biosintesa senyawa steroid pada umumnya. Secara singkat proses biosintesanya adalah asam asetat asam mevalonat

isopentenil pirofosfat

skulen

kholesterol. Reaksi lengkapnya adalah sebagai berikut :

CH3 – C Co ASH CH3COOH

CH3 – C

-H2O

Asam asetat

O S CoA

O O S CoA

O

CH3 – C – CH2 – C – S CoA

-CoA

asetoasetil – CoA

Asetil CoA

- Co ASH CH3 – C

O S CoA

O

H3C

OH

O

H3C

OH

O

NADPH2 C HO

C CH2

CH2OH CH2

Asam mevalonat Fasforilase ATP - ADP

C HO

C CH2

C CH2

S-CoA

β – hidroksi – β – metal glutaril - CoA

[email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 11

O

H3C

OH

O

H3C

OP

ATP C

C

CH2-O-P

C

C

CH2-O-P-P

fosforilase

HO

CH2

CH2

HO

Asam – 5 fosfomevalonat

CH2

CH2

Asam – 5 – pirofosfo – 3 fosfomevalonat ATP Dekarboksilasi

H3C

H3C C

H3C

CH2 -O-P-P

C

CH2

H2C

3,3 – dimetilalil – pirofosfat

CH2-O-P-P CH2

3 – isopentenil pirofosfat

H3C Isopentenil pirofosfat

H3C C

H3C

H2C HC

C H2C

CH2-O-P-P CH

Geranil pirofosfat CH3

CH3 H2 C

C

CH3 H2 C

C

NADPH2 C

CH3 Farnesil pirofosfat

H3C

C H

C H2

C H

C H2

C

Farnesil pirofosfat

[email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 12

O Skualen

2,3 - oksidoskualen

Sikloartenol

OH R

Lanosterol H

HO

HO

HO Zynosterol

Kholesterol

[email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 13

♥ GLIKOSIDA ANTRAKUINON Beberapa jenis obat pencahar yang berasal dari tanaman mengandung glikosida sebagai isi aktifnya. Glikosida-glikosida yang terdapat di dalam obat pencahar tersebut mengandung turunan antrasen atau antrakinon sebagai aglikonnya. Simplisia yang mengandung glikosida ini antara lain Rhamni purshianae Cortex, Rhamni Frangulae Cortex, Aloe, Rhei Radix, dan Sennae Folium. Kecuali itu Chrysa robin dan Cochineal (Coccus cacti) juga mengandung turunan antrakinon, akan tetapi tidak digunakan sebagai obat pencahar karena daya iritasinya terlalu keras (Chrysarobin) sehingga hanya digunakan sebagai obat luar atau hanya digunakan sebagai zat warna (Cochineal, Coccus Cacti). Tanaman-tanaman seperti kelembak, aloe, sena, dan kaskara telah

lama

dikenal

sebagai

obat

alami

kelompok

purgativummeskipun pada saat itu kandungan kimiawinya belum diketahui dengan jelas. Belakangan, ternyata ada persamaan kandungan kimiawi antara obat purgativum dengan beberapa bahan pewarna alami. Senyawa yang pertama ditemukan adalah sena dari tipe antrakuinon, baik dalam keadaan bebas maupun sebagai glikosida. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa produk alam juga mengandung turunan antrakuinon yang tereduksi, misalnya oksantron, antranol, dan antron. Termasuk juga produk lain seperti senyawa yang terbentuk dari dua molekul antron, yaitu diantron. Senyawa-senyawa ini dapat dalam keadaan bebas (tidak terikat dengan senyawa gula dalam bentuk glikosida) dapat pula dalam bentuk glikosida dimana turunan antrakinon tersebut berfungsi sebagai aglikon.

[email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 14

Struktur Kimiawi Sama halnya dengan sifat glikosida lainnya, glikosida antrakuinon juga mudah terhidrolisis. Bentuk uraiannya adalah aglikon

dihidroksi

antrakuinon,

trihidroksi

antrakuinon,

atau

tetrahidroksi antrakuinon. O

O

H

OH

H

H

H

O Antrakuinon

Antron

Antranol OH

H

OH OH Diantranol

Oksantron Biosintesa Senyawa Antrakinon Biosintesa mikroorganisme.

senyawa Dan

antrakinon

disimpulkan

diselidiki

bahwa

di

biosintesa

dalam pada

tumbuhan tinggi terjadi melalui proses yang serupa, salah satu contoh yang sederhana ialah pembentukan turunan antrakinon dari asam asetat yang diberi label dalam Peniccilium islandicum, jenis

[email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 15

Penicillium yang dikenal menghasilkan bermacam-macam turunan antrakinon.

C

C

C

C O

O

O

O

C

C

C

C

CH3 CO

CO

CO

CO

C

C

C

C

CO

CO

CO

CO

C

C

C

O

O

O

8 molekul asetat

COOH

Asam poli-β- keto metilen O

HO

CH3 Emodin OH

O

OH

Terjadinya proses biosintesa emodin atau senyawa antrakinon lainnya dapat diikuti dengan memberi label (tanda) pada asam asetat,

yang

dimaksud

dengan

memberi

label

adalah

menggunakan senyawa yang sebagian unsure-unsurnya diberi muatan radio aktif dengan menggunakan isotopnya yang radioaktif. ♥ GLIKOSIDA SIANOPORA Glikosida sianopora adalah glikosida yang pada ketika dihidrolisis

akan

terurai

menjadi

bagian-bagiannya

dan

menghasilkan asam sianida (HCN).

[email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 16

Biosintesa Glikosida Sianopor Aglikon-aglikon dari glikosida sianofor yang digunakan dalam pengobatan

adalah

senyawa-senyawa

fenilprokanoid,

yang

merupakan turunan dari asam amino C6 – C3 seperti fenilalanin dan tirosin. Biosintesa senyawa ini adalah melalui “Shikimic Acid Pathway”. COOH C

CHO

COOH

+ H – C – OH

OP

C=O

H – C – OH

CH2 Asam fosfo fenol piruvat

CH2 HO – C – H

CH2-O P Eritrose-4-fosfat

H – C – OH H – C – OH CH2O P Asam 3-deoksi-2-keto-Darabino-heptulosa-7-fosfat.

HO

COOH

O

COOH

OH

O

OH Asam 5-dehidrokuinat

COOH

OH

HO

OH

OH

OH

Asam 5-dehidroshikimat

Asam shikimat

Setelah terbentuk asam shikimat dapat mengalami fosforilasi dan bereaksi dengan asam fosfoenolpiruvat membentuk asam profenat, yang selanjutnya melalui asam fenilpiruvat menjadi fenilalanin.

[email protected] www.nadjeeb.wordpress.com Page 17

♥ GLIKOSIDA ISOTIOSIANAT Banyak biji dari beberapa tanaman keluarga Crucifera mengandung glikosida yang aglikonnya adalah isotiosianat. Aglikon ini merupakan turunan alifatik atau aromatik. Senyawa-senyawa yang penting secara farmasi dari glikosida ini adalah sinigrin (Brassica nigra = black mustard), sinalbin (Sinapis alba = white mustard) dan glukonapin (rape seed). Biosintesa Glikosida Isotiosianat Aglikon dari glikosida isotiosianat dapat merupakan senyawa alifatik atau turunan aromatik. Penelitian dengan radio isotop telah menunjukkan

bahwa

aglikon

yang

berupa

senyawa

alifatik

biosintesanya dapat melalui “Acetate Pathway” sedang yang aromatik melalui “Shikimic Acel Pathwey”.

H CH2-CH-COOH

CH2-CH-COOH

NH2

Fenilalanin

CH2-C

NHOH

N-OH

N-hidroksifenilalanin

fenilasetaldehid-oxim

S-glukosa CH2-N=C=S

CH2-C Mirosina N-OSO3K

Glikosa + KHSO4 + bensil isotiosianat

Glukotropaeolin

♥ GLIKOSIDA FLAVONOL Glikosida flavo...