SENYAWA FENOLIK ALAM

PENDAHULUANSENYAWA AROMATIK ALAM, TERSEBAR

PADA M.O DAN TUMBUHAN TINGGI UMUM BERUPA ZAT WARNA ALAMKARBON AROMATIK TERSUBTITUSI SATU

ATAU LEBIH GUGUS HIDROKSIL BIOGENETIK LEWAT JALUR JALUR SHIKIMAT JALUR ASETAT MEVALONAT JALUR GABUNGAN KEDUANYA

SENYAWA FENOLIK ALAM

POLIKETIDAFENILPROPANOID

POLIKETIDA Asam asetat (Asetil CoA, Malonil CoA)

sumber atom C Unit C2 asam asetat adalah salah satu penyusun

bangunan yang paling banyak digunakan oleh organisme hidup utnuk membentuk molekul yang rumit.

Selain digunakan dalam sintesisn asam lemak, asam asetat (dlm bentuk aktifnya, asetil KoA dan malonil KoA) juga merupakan sumber atom karbon dari 2 kelas besar senyawa alam, yaitu poliketida dan terpen

Metabolit sekunder pada fungi dan bakteri Contoh :- asam orselinat, fungi dan linchen

- endokrosin, pigmen antrakuinon lichenCebtralia endocrocea danfungus Claviceps purpurea- griseofulvin, Penicillium griseo-fulvin - kulvularin, Culvularis sp

senyawa2x tersebut di sebut poliketida dan berasal dari rantai poliketometilena

CH3

COOH

OHHO

COOH

O

O

O

4 X C2

ASAM ORSELINAT

O

COOH

O O

O O O

O

8 X C2

OH O

O

OH

HO CH3

COOH

ENDOKROSIN

COOH

O

O

O O

OO

O

CH3

O

Cl

H3CO

OCH3 O OCH3

O

O O O

O

COHO

O

O

O CH3O

OOH

HO

7 X C2

8 X C2

GRISEOFULVIN

KULVULARIN

Ada suatu hubungan pararel yang dekat antarabiosintesis asam lemak dan poliketida

Dalam keduanya pembentukan rantai linier berlangsung melalui penambahan unit-unit C2

Namun pada biosintesis asam lemak tiappenambahan unit C2 pada rantai, terjadi setelahperistiwa reduksi unit karbonil menjadi gugus metilen

Sedangkan pada poliketida perpanjangan rantaitidak selalu memerlukan terjadinya reduksi terlebihdahulu

Terbentuk senyawa poli beta keto yg sangat reaktifkarena mengandung gugus2 metilena aktif (nukleofilpotensial) dan gugus karbonil (elektrofil potensial)

CH3 COOH CH3 COOH

KONDENSASI (+C2)

CH3 CO CH2 COOH CH3 CO CH2 COOH

CH3 CO CH2 COOH(CH2)2

REDUKSI

CH3 CH2 CH2 COOH

KONDENSASI (+C2)

CH3 CO CH2 COOH(CH2)2

REDUKSI

CH3 CH2 CH2 COOH(CH2)2

KONDENSASI (+C2)

CH3 CO CH2 COOH(CH2)4 CH3 CO CH2 COOH(CH2)4

ASAM LEMAK POLIKETIDA

C2

C2

C2

C2

Cn

Biosintesis asam lemak dan poliketida

Pada biosintesis asam lemak tiap pe-nambahan unit C2 didahului dengan re-duksi gugus karbonilmenjadi gugus metilen

Pada biosintesis poliketida perpanjang-an rantai tidak didahului dengan reduk-si

Senyawa asam poli b keto, sangat re-aktif karena mengandung gugus meti-len aktif (nukleofil potensial) dan gugus karbonil (elektrofil potensial)

a. Kondensasi tipe Kroton (aldol) : kondensasi gugus karbonil dengan gugus metilen

b. Kondensasi tipe Claisen : kondensa-si hidroksil dari gugus karboksilat de-ngan metilen

R - CO - CH2 - CO - CH2 - CO - CH2 - COOH

(a )

( b )

OO

R

COOH

CO

R

OO

O

(a ) ( b )

OHHO

R

COOH

CO

R

OHHO

OH

(a ) Kondensasi tipe KROTONAT

(b) Kondensasi tipe CLAISEN

R = CH3 - (CO - CH2) n

n = 0, 1, 2 . . . . .

Asam 2,4-dihidroksi-6-metil benzoat Asilfloroglusinol

(turunan resorsinol = asam-asam orselinat R = CH3 asetilfloroglusinol

Endokrosin Kurvularin(polisiklik) (monosiklik)

Kondensasi tipe krotonat (aldol)CH3

COOH

OHHO

COOH

O

O

O

4 X C2

ASAM ORSELINAT

CH3

COOH

OO

O

COOH

O O

O O O

O

8 X C2

OH O OH

HO CH3

COH

O

(O)

OH O OH

HO CH3

C

ENDOKROSIN

OH

O

O

OH O OH

HO CH3

EMODIN

O

Kondensasi tipe Claisen

CH2

CCH2

C

CH2

CH3C

O

OOH

O

O

H3C

O O

OO

H3C

HO OH

OHO

ASETIL FLOROGLUSINOL

H3C CH2C

O

CH2C C

H2C C

O O

0H

O

HO

O

O

OH3C O

O

OH

OH3COH

TETRA - ASETIL

- PIRON

c. Kondensasi tipe laktonisasi : gugus hidroksil dari karboksilat membentuk jembatan dengan gugus hidroksi

d. Kondensasi tipe eterifikasi : jemba-tan antara gugus karbonil dengan gugus karbonil

O O

R - CO - CH2 - CO - CH2 - CO - CH2 - COOH

(c )

( d )

OR

OH

(c ) (d)

(c ) Reaksi LAKTONISASI

(d) Reaksi ETERIFIKASI

R = CH3 - (CO - CH2) n

n = 0, 1, 2 . . . . .

O

CH2 - COOHR

piron piron

O O

O

O

CHOOH

R

(a ) (c )CHOOH

O

OO

O R

(b )

(d )

OOHC

O

O

O R

(b )

(d )O

OO

RHO

OH O

R

OOH

HO

ISOKUMARIN KHROMON

Kondensasi tipe laktonisasi

Kondensasi tipe eterifikasi

H3C CH2C

O

CH2C C

H2C C

O O

0H

O

HO

O

O

OH3C O

O

OH

OH3COH

TETRA - ASETIL

- PIRON

H3C CH2C

O

CH2C C

H2C C

O O

0H

O

HO

O

O

CH3H3C O

O

O

CH3HOOH

TETRA - ASETIL

- PIRON

BIOGENETIK Reaksi a d memberi pola kedudukan gugus

hidroksil (atau gugus karbonil) berselang-seling khas cincin poliketida

Pola di atas akan berubah oleh proses oksidatif dan reduktif yang terjadi sete-lah / sebelum siklisasi

Collie peneliti pertama biogenetik poli-ketida produk alami senyawa poliasetat (ketometilena) dan mengha-silkan dehidroasetat dan dihidronaf-talena dari pirolisis ester asetat

H2CCOOEt

H2COC CH3

COH3C

COOEt

ASETO ASETAT DEHIDRO ASETAT

PANAS

O O

COCH3

H3C

OH

OHCOOH

COCH3

H3C

OH

OH -

CH3

COOH

O

CH3

O

OCOOH

HO

CH3

OH

ASAM ORSELINAT

O O O

O O O

OH -H3C CH3

COCH3

OHOH

MOLEKUL ASETAT 1,3 - DIASETILASETON

REAKSI IN VITRO PERKIRAAN COLLIE

ATURAN BIOGENETIK ASETAT BIRCH

1. Adisi dari unit C2 (pembuatan rantai)

2. Oksidasi, reduksi dan alkilasi rantai poliketida

3. Stabilasasi rantai dengan siklisasi intra-molelkuler

4. Modifikasi sekunder gugus fungsional atau kerangka mono / polisiklik dari langkah 3

Aturan biogenetik Birch tidak ha-rus berurutan

Langkah (2) dan (4) tidak selalu berlangsung

Langkah (2) dapat terjadi bersa-ma langkah (1)

Langkah (1), setelah terjadi lang-kah (3) dan (4) atau langkah (3) berlangsung selama siklisasi intramolekuler

MODIFIKASI RANTAI POLIKETIDA Beberapa senyawa penyerang zat pere-duksi : S-adenosil

metionina, dimetil alil pirofosfat pada rantai poliketida Reaksi-reaksi Produk poliketida Sblm pbtkan

produk poliketida1. Reduksi Biasa terjadi Jarang 2. Oksidasi Jarang biasa Terjadi 3. Metilasi C Sangat sering Tidak sering4. Metilasi O - Sangat sering 5. Prenilasi C Agak sering Biasa terjadi 6. Prenilasi O - Biasa terjadi 7. Glikosidasi C - Jarang 8. Glikosidasi O - Biasa terjadi

ADISI UNIT-UNIT C2

Adisi unit-unit C2 poliketida berlangsung secara kondensasi Claisen

Gugus asil terikat tiol dari kompleks multi enzim berikatan dengan malonil terikat pada sulfur

Bentuk aktif Unit C2 adalah Asetil KoA dan Malonil KoA (dari karboksilasi asetil KoA)

SH

O = C - RSCoA

Kompleks multi enzim

C - RO

4 (-O2C-CH2-COSKoA(b)

CO CO CO CO

CH2 CH2 CH2CH2

COO- COO- COO- CO-

O

SH SH SH SH SHSH SH SH SH

Kompleks multi enzim

(a)

C - R

S S S S S

Kompleks multi enzim

O

CO CO CO CO

CH2 CH2 CH2H2C

COO- COO- HC

H

S S S S S

Kompleks multi enzim

O

C - ROO-

HH H

O

CH2CC

H

S S S-

S S

Kompleks multi enzim

O

C - R

H2C

C

O

HC

H2C

OCO

(c)

(d)

HH H

O

CH2CC

H

S S S S S

Kompleks multi enzim

O

C - R

H2C

C

O

CHH2C

OCO

X+ XNADP-H

(e)

CO - S - EnzO

OH

HO

X

O

R

+ CoASH

(i)

CO - S -CoAOH

OH

X

O

R

Model sistem enzim biosintesis poliketida

HH H

OH

CH2CCH

H

S S S S S

Kompleks multi enzim

O

C - R

H2C

C

O

CHH2C

OCO

X

(f)

C

OHS

CH

CO

S

H2C

CHCH

CO

H

CH2 CR

O

HX

OH

HS

SS

(g)

a. REDUKSI

CH

C

OH

CH

C

OH

NAD(P)H NAD(P)+ + H+

(H C O )

b. OKSIDASI

CH

C

OH

CH

C

O

(O CH2 ) CHC

OH

O

(O)OH

c. ALKILASI

CH

C

OH

C C

OH

(X CH2 )- H+

X

X = CH3 (dari METIONIN), (CH3)2C=CH-CH3 (PRENIL)

X

CH

C

O

X

C C C R

OH

CH3

OH

+CH3-H+

C CHC R

OHOHOCH3

+ H2O C C CHOH

OCH3

CH3

CH3

+ R-COOH

PRINSIP REAKSI MODIFIKASI RANTAI POLIKETIDA

OO

COOH

O

O

H

O

O

COOH

O

O

COOH OO

O OCH3

O

COOH

HO

OHOH

OH

O

O

O

COOH

O

O

O

HOO

OHHO

OH

COOH

HO

HOO

H3CO

OO

O O*

H3CO

OH O*

O O

MELLEIN

ASAM USTAT

EUGNETIN

BEBERAPA SENYAWA MODIFIKASI RANTAI POLIKETOMETILENA

OO O

*CH3

*CH3

*CH3

H

O O**

*OHO

O O**

*OHO

DEHIDROANGUSTION

O

HOOC

O

O

O

C5

O O

O

O

O O

OH

OH

PEUSENIN

OH O

HO

COOH

OH O

O

CH3H

CH3

*

KLAVATOL

OH O

HO

OH O

HO

X X

1 - 14C - 2,4 DIHIDROKSI METILASETOFENON

1 - 14C - 2,4 DIHIDROKSI ASETOFENON

BIOSINTESIS KLAVATOL

COOH

R

O

O

-COOH

R

O

O -

POLIKETIDA

PERAN GUGUS KARBONIL (ENOL) PADA KONDENSASI GUGUS FUNGSIONAL KARBOKSILAT

*

*

*

*

REAKSI RANTAI POLIKETOMETILENA

Banyaknya struktur yang mungkin terjadi tergantung panjang rantai dan gugus fungsional

Reaksi siklisasi dapat berlangsung atau kombinasi siklisasi

Satu jenis rantai poliketida tidak untuk berbagai produk, tetapi ada kekhususan dan tergantung dari matriks enzim

Fakta, satu organisme tidak banyak matriks enzim yang berhubungan satu dengan lain

Beberapa Kerangka Poliketida

CH2OH

CHO

COOH

OCH

H3C

HO ASAM SIKLOPOLAT

P.cyclopium

OH

OH

CH3

O

ASAM KURVULINAT

Curvularia siddiqui

TETRAKETIDA

PENTAKETIDA

O

O

CH3HO

H3CO

OH

RETIKULOL

Streptomyces rubrireticulae

COOH

CH3

OOH

HO

O

2,6-DIHIDROASETOFENON

Daldinia concentrica

5-HIDROKSI-2-METILKROMON

Daldinia concentrica

O

OH O

CH3

HEKSAKETIDA

DIAPORTIN

Endothia parasiticalO

CH3

OH

OH

H3CO

O

HEPTAKETIDA

MONOSERIN

Helmenthosporium monoceras

O

OH

H3CO

O

OCH3

H3CO

GRISEOFULVIN

Penicilium griseofulvum

O

Cl

H3CO

O

O

CH3

OCH3

JAVANISIN

Fusarium javanicum

O

O

CH3O

CH3

RUBROFUSARIN

Fsarium culmorum

OH

O CH3H3CO

OH O

H3CHO

HO

OH

O

O

ALTERNATIOL

Alternaria tenuis

OKTAKETIDACH3

COOH

OHO

O

OH

HO

OO

O

CH3

HO

OH

O

O

H3CO

OH

OH OH

O

O

CH3

ENDOKROSIN

Cebtralia endocrocea

KURVULARIN

Culvaria sps

ERITROSTOMINON

Gnomonia erythrostoma

NONAKETIDAO

Cl

O

H3CO

OH

O

O

HO

OH OH

O

O

RADISIKOL

Nectria radicicola

NALGIOVENSIN

Penicillium nalgiovensa

AVERUFIN

Aspergillus versucolor

CH3O

OO

HO

OH

OH

CH3

O

OH

CH3

MODIFIKASI SEKUNDER POLIKETIDA Setelah siklisasi, poliketida dapat mengalami modifikasi Transformasi umum adalah oksidatif dari gugus metil

menjadi karboksilat Gugus karboksil yang terbentuk dapat berubah menjadi

hidrogen (dekarboksilasi non-oksidatif) atau hidroksil (dekarboksilasi oksidatif)

Oksidasi pertama dipengaruhi oksigenase dan bersifat ireversibel

Pengubahan alkohol primer menjadi aldehida kemudian asam karboksilat dikatalis dehidro-genase (pengaruh NAD (P) atau flavoprotein

Katabolisme dari gugus metil aromatisAr CH3

(O)

Ar CH2OH

NAD(P)H

Ar CHO

NAD(P)H

Ar COOH(O)

- CO2Ar OHAr H

Biosintesis asam gentisat serta transformasi sekunder asam 6-metil salisilat

CH3

COOH

HO

COOH

COOH

HO

COOH

OH

H+OC OHO

COOH

OH

HO

-CO2(O)

4-HIDROKSI-2-METIL ASAM GENTISATASAM BENZOAT

CH3 CH2OH

CH3

COOH

CHO

COOHCOOH

OH

HO

OH OH

HO

CH2OH

O

O(OX)

CH2OH

OH

HO

OH

(OX)

-CO2

ASAM-6-METIL SALISILAT

ASAM GENTISAT

(OX)

(O)

(O)-CO2

OH

Biosintesis asam gentisat melalui 2 jalur; -derivatisasi glukosa lewat jalur

asam shikimat dari 4-hidroksi-2-asam benzoat

- Jalur asam asetat (dibuktikan Penicillium urticae) dari asam 6-metil salisilat

Biosintesis griseofulvin dengan 2 pro-ses umum; introduksi atom halogen ke dalam cincin aromatis dan penggabung- an oksidatif dari cincin fenil

CH3COOH

OHHO

CH3

OHHO

CH3

OHHO

HO

CH3

OHHO

HO

OH

CH3

OHHO

HO

OCH3

CH3

OHO

O

OCH3

- CO2 (O)

(O)

(OX)

ASAM ORSELINAT

FUMIGATIN

TRANSFORMASI SEKUNDER ASAM ORSELINAT

COOHH3C

O

O O O

OO

dari 1 CH3COSKoA

CH2 - COOH

COSKoA

OH O

HO OH

OH

CH3

OH

OH O

H3CO OH

OCH3

CH3

OH

OH O

H3CO OH

OCH3

CH3

OH

Cl

OCH3 O

H3CO OH

OCH3

CH3

OH

Cl

OCH3 O

H3CO O

OCH3

CH3

O

Cl

OCH3 O

H3CO O

OCH3

CH3

O

Cl

OCH3 O

H3CO

OCH3

CH3

O

ClO

OCH3 O

H3CO

OCH3

CH3

O

ClO

GRISEOFENON C

+2 C1

+(Cl)- (H) + C1

-2 (H)

+2 (H)

GRISEOFENON B GRISEOFENON A

DEHIDROGRISEOFULVIN GRISEOFULVIN

BIOSINTESIS GRISEOFULVIN

COOH

O

O

OCH3

CH3O

HO

OH

OH

H3C

METILASETOFENON

- (H)

CH3O

HO

OH

OH

H3C

HO

OH

O

CH3CH3 O

CH3O

HO

OH

OH

H3CCH3

OH

O

CH3

HO

CH3O

HO

OH

H3CCH3

O

CH3

HOHO

OH

CH3O

HO

OH

H3CCH3

OH

CH3

O

O

- H2O

penggabungan

ASAM USNATBIOSINTESIS ASAM USNAT LEWAT PENGGABUNGAN OKSIDATIF

Oksigenase penyebab pecah cincin poliketida misalnya ; patulin pada Peni-cillium patulum, asam penisilat pada P. puberulum, asam stipitat pada P.stipi-tatum

Inkorporat prazat dan perkiraan biosintetik patulin, asam penisilat dan stipitat

CH3

COOH

CH3COOH

OH

CH3

OH

CH2OH

OH

OHCHO

OH

OH

ASAM 6-METILSALISILAT

m - KRESOL

HOOC

CHO

CH2OH

OHO

O

OH

O

PATULIN

Penicillium patulum

(a)

(b)

OH

CH3

COOH

HO

OCH3

CH3

OH

O

OCH3

CH3

OH

O O C

OCH3

CH3

O

O OH C

OCH3

CH3

OH

OO

ASAM ORSELINAT ASAM PENISILAT

POLIKETIDA

1. SENYAWA KUINON1.1 Benzokuinon1.2 Naftokuinon1.3 Antrakuinon dan Antron1.4 Kuinon lain

2. BENZOFENON XANTON3. DEPSIDA DEPSIDON4. AFLATOKSIN5. TETRASIKLIN6. ANTIBIOTIKA MAKROLIDA

1. SENYAWA KUINON

Sebagai produk akhir proses oksidasi mono dan polisiklik dengan struktur akhir 1,4 kuinon

Atom karbon bersumber dari asetat dan mevalonat atau jalur shikimat asam amino aromatik

Interkonversi kuinon (Q) dengan air (H2O) membantu membawa elektron

Bersifat nukleofil Terbentuk dalam jumlah besar dari m.o tanah atau

oksidasi turunan pirogalol

1.1 Benzokuinon Fumigatin dan hidroksimetil p-benzo-kuinin (juga p-

benzokuimon lain) telah banyak diisolasi dari fungi Shanorelin, pigmen kuning Shanorella spirotricha

(Ascomycetes) Sitrinin metabolit jamur berkhasiat anti biotik, juga

dapat diisolasi dari tumbuh an tinggi Crotolaria uripata

Fuscin diisolasi Oidiodendron fuscum, atom c5 dari asam mevalonat

p-Benzokuinon dan turunannya terdapat arthropoda, milliapoda dan insekta(mungkin sebagai subtansi pertahanan)

BIOSINTESIS SHANORELIN

O

O

COOH

CH3

CH3COOH CH3*CH3*

CH3 (Metionin)*

OH

HO

COOH

CH3

CH3*H3C*

OH

HO

OH

CH2OH

CH3*H3C*

OH

HO

OH

CH2OH

CH3*H3C*

SHANORELIN

O OO

O

CH3

COOH

CH3 CH3

H3C

*

*

*

CH3HO

OOH

OOH

CH3CH3

H3C

* *

*

CH3HO

O

OOH

CH3CH3

HOOC

* *

*

CH3HO

O

OH

CH3CH3

HOOC

* *

*

CH3O

O

OH

CH3CH3

HOOC

* *

*

SITRININ

OO

O

O

CH3

COOH

O

C5

OH

HO

CH3

O

O

CH3

H3C

H+

HOOH CH3

O

O

CH3

H3C

O

O

FUSCIN

BIOSINTESIS BEBERAPA KUINOMETIDA

1.2 Naftokuinon- Jalur poliketida membentukan inti naftoku-inon dan

benzokuinon banyak terdapat dalam m.o dan kurang pada tumbuhan tinggi (lewat jalur lain)

- Binaftil dan 3,9-dihidroksiperilena-3,10-kui-non dalam Daldinia concentrica lewat jalur 1,8-dihidronaftalena secara oksidatif

- Plumbagin dan metiljuglon berasal dari hek-saketida dalam Drosera dan Plumbago

- Naftokuinon lain dalam fungi; heptaketidan(mavanisin), oktaketida (eritrostaminon)

- Ekinokrom dan spinokrom terdapat dalam organ seksual dan duri bintang laut (Paracen-trotus lividus), berasal dari asam asetat

OCH3 OCH3 OH

HO

OH O

OH

OOH OH

OH OH

OH OH

OH O

OH O

1,8- DIMETOKSINAFTALENA MOMPAIN Dakdinia concentrica Helicobasidium mompa

1,8 - DIHIDROKSI NAFTALENA

OX

BINAFTIL 3,9- DIHIDROKSIPERILENA 3,10 KUINON

BEBERAPA TURUNAN NAFTALENA DAN NATOKUINON DARI POLIKETIDA OLEH FUNGI

O O

COOH

O O

O

H

COOH

OH OH

OH O O OH

O O

PLUMBAGIN 7-METILJUGLON

BIOSINTESIS BEBERAPA POLIKETIDA NAFTOKUINON DARI TUMBUHAN

OCOOH

O O O

O

OH O O

HO

OOH

OH

OH

OH O

OOH

OH

OH O

HO

OOH

OH

HO

PERKIRAAN BIOSINTESIS BEBERAPA PIGMEN DARI ORGANISME LAUT

EKINOKROM A SPINOKROM A SPINOKROM B

1.3 Antrakuinon dan Antron

Antrasen (utama tingkat oksidasi kuinon) terda-pat dalam m.o, tumbuhan dan binatang rendah

Kerangka trisiklik kehilangan gugus 3-karboksi-lat, menghasilkan turunan antrasena (15 atom C), dikenal dan ditemukan banyak dalam fungi bersa-ma antron dan antron dimer Penicillium islandi-cum

Rutilantinon (glikosida antibiotik) merupakan antrakuinon dari Strptomyces sp.

Emodin banyak dalam fungi imperfektif dan tum-buhan tinggi sebagai glikosida (Rhamnus frangu-la)

Emodin banyak dalam fungi imperfektif dan tumbuhan tinggi sebagai glikosida (Rhamnus frangula)

Penelitian menunjukkan emodin berasal dari satu atau lebih rantai poliketida, islandisin

Penelitian lain terhadap sitromisetin menggunakan dietil (2-14C) malonat, dengan jalur biosintetik adalah c atau a

O O

O O

O

O

COOHO

OH O

HO

COOHOH

OH O OH OH O

HO

COOHOH

O

OH O

HO

COOHOH

O

O

HO

OH

O

OH O

HO

COOHOH

O

- CO2

EMODIN-9-ANTRON ENDOKROSIN

OX

OX

EMODIN

SKIRIN

BIOSINTESIS DARI ANTRON DAN ANTRAKUINON DARI POLIKETIDA

OH

OHOH O

O

ISLANDISIN

(a)(b)XCOOH

CH2

COSKoA

dari

dari CH3 - COSKoA

COOH

O

O

HO

HO

SITROMISETIN

X

SKEMA PERKIRAAN BIOSINTESIS ISLANDISIN DAN SITROMISETIN

O O

O O

O O

O

O

COOH

OH O

HO

COOH

TETRANGOMISIN

O

O

OO

O O

O

O

COOH

O

HO OH

O

O

DENTIKULATOL

OOH

HO

OH

CH3

O

a b

CH3HO

PROTOHIPERISIN, tidak ada ikatan a dan b

PROTOHIPERISIN II, tidak ada ikatan a, adaikatan pada b

HIPERISIN, ada ikatan pada a dan b

KUINON POLISIKLIK

1.4 ANTRAKUINON LAIN- Sebagian besar merupakan pigmen pada fungi

dan bakteri, jarang pada tumbuhan tinggi- Tetragomisin dari Streptomyces rimo-sus, merupakan

dekaketida- Dentilkulatol, hipoerisin dari Hyperi-cum perforatum,

berasal dari penggabungan oksidatif dengan prazat antrasena kedudukan, 4-, 5- dan 10-

- Dimerisasi oksidatif naftalena, memben tuk perilena-kuinon

2. BENZOFENON DAN XANTON Biosntesis benzofenon, ada 3 jalur yang di-temukan

(dua jalur melalui poliketida) pada m.o dan lichenes, misal: jalur jenis pertama pembentukan jenis griseofenon (biosintesis griseofulvin), sedang jalur alternatif pemben-tukan sulokrin pada Aspergillus terreus

Ikatan 9 9a antrakuinon tipe emodin, terpu-tus secara oksidatif (dibuktikan pembentukan kuestin dari sulokrin)

Jalur ketiga, misal pembentukan protokotoin, umum pada tumbuhan tinggi, siklisasi tipe asilfloroglusinol dari poli-ketometilena, dari asam benzoat ditambah 3 unit C2(malonil CoA)

Biosintesis campuran ditandai dari jumlah atom karbon kerangkanya (C13, C14 dan C15 pada kedua jalur sebelum) dari pola hidroksilasi kedua cincin benzen; cincin triasetat (A) mempunyai tiga atom oksigen berselang-seling (2, 4, 6). Cincin dari shikimat (B) berjajar (3, 4, 5)

Jalur 4 benzofenon dan xanton ditemu-kan seluruh berasal dari shikimat dalam tumbuhan lewat katabolisme 4-aril kumarin

OCH3

HO

O

O

CH3

*

HO

OCH3

HO

O

CH3

COOH

KUESTIN SULOKRIN

COOH

O

O

O

(O)

(O)

(O)

(O)

(O)

O

(O)

(O)

(O)

(O)6

2

43'

5'

4'A B

OCH3

H3CO

O

OH

O

CH2

O

PROTOKOTOIN

JALUR BIOSINTESIS BEBERAPA BENZOFENON DALAM ALAM

Jalur a menerangkan pembentukan kerangka C13 dari xanton tumbuhan, misal: jakareubin dan mengiferin. Ber-asal dari biosintesis campiran, gugus hidroksi meta pada cincin B mungkin telah ada pada asam benzoat awal, atau dibentuk dengan hidroksilasi prazat benzofenon menjadi gugus hidroksi para

O

O

O

HA B

O

OH

A B

O

O

O

HA B

O

A B

O

O OH

O

OH

O

HOA B

O

A B

O

(a)

(b)- H2O

JALUR YANG MUNGKIN DILALUI PEMBENTUKAN XANTON

OO

O

HA B

O

OH

A B

O

O

O

HA B

O

A B

O

O OH

O

OH

O

HOA B

O

A B

O

(a)

(b)- H2O

JALUR YANG MUNGKIN DILALUI PEMBENTUKAN XANTON

Jalur b xantondengan tipelichexanton, dihasilkan m.o, kedua gugus hidroksiberkedudukan ortopada cincin A dan B, mungkin berasal daripoliketida

4. DEPSIDA DEPSIDON Depsida merupakan persekutuan dua atau lebih

molekul asam di atau trihidroksi benzoat, mempunyai ikatan ester antara gugus karboksilat dari satu unit dengan gugus fenol dari molekul lain

Khas metabolit lichen, asam di dan trigalat dianggap sebagai depsida

Sifat poliketida terlihat dari struktur (asam monomer adalah asam orselinat (contoh; asam lekaronat), homolognya (asam divarikatat)

Antranorin perlu dua atom C (bintang), diperkirakan bergabung pada rantai poliketometilen, bukan pada senyawa antara asam orselinat atau asam leka-ronat

Hasil penelitian ini memberi informasi:1. Sintesis unit monomer aromatik me-

lalui siklisasi tipe asam orselinat, di-mulai dari poliketida asli atau termo-difikasi

2. Kondensasi unit dengan gugus hidroksi fenolik dengan gugus karboksilatyang teraktivasi

OH

OOCH3

HO

OH

COOH

CH3

OH

OO

HO

OH

COOH

CH2 - CH2 - CH3

CH3 - CH2 - CH2

ASAM LEKANORAT ASAM DIVARIKATAT

OH

OOCH3

HO

OH

CH3O

OH

CH3

COOH

O

ASAM GIROFORAT

OOCH3

HO

OHO

O

O

OOCH3

HO

OCH3

ClO

Cl

Cl

H3CCH3

CH3

NIDULINASAM VARIOLARAT

DEPSIDA DAN DEPSIDON

OH

OOCH3

HO

OH

COOH

CH3

ASAM LEKANORAT

O

O

CO - Enz

O

CH3

OH

CO - SKoA

HO

OH

OOCH3

HO

OH

COOH

CH3

O

O

CO - Enz

O

CH3

OH

CO - SKoA

HO

CH3

*

*

CH3X

X

X

X

ATRANORIN

BIOSINTESIS DEPSIDA

Depsidon, terdapat dalam lichen, mem-punyai jembatan eter antara dua cincin aromatik yang berdampingan dalam molekul depsida

Depsida dan depsidon, punya hubung-an struktur erat, terdapat bersama da-lam satu organisme, bahkan diperkira-kan punya hubungan biogenetik yang dekat

Depsidon mungkin berasal dari depsi-da,mengalami oksidasi fenol

Depsidan dan depsidon dikenal berasal dari lichen, kecuali nidulin dari Asper-gillus nidulans

OOOR

HO

O

COOHR

2

1

34

56

1'

2'3'

4'

5'6'

OOR

HO

O

COOHR1

O H

OOR

HO

O

COOHR1

O H

R = h - CH6 - CO - CH2 -

R1 = n - C6H11

ASAM FISODAT

OOR

HO

R1

COOHO

O H

OOCH3

HOOH

O

O

O

O

H HR1OH

RCOOH

OHO

OH

H3CCOOH

OHO

O

O

0(2)-5

0(2)-3'

ASAM VARIOLARAT

+ H2O 3 - 5'

+ H2O

ASAM PORFIRILAT

BIOSINTESIS DEPSIDON DAN METABOLIT YANG BERKAITANDENGAN CARA OKSIDASI FENOLIK DARI DEPSIDA

OOOR

HO

O

COOHR

2

1

34

56

1'

2'3'

4'

5'6'

O

OOR

HO

O

COOHR'

H

OH

COOH

O

O

O

- C6H11

HR'R

HO OHOOH

COOHC5H11R

HO OH

COOH

O

HIDROLISISDEKARBOKSILASI

1 - 5'

ASAM PIKROLIKENAT

ASAM DIDIMAT

BIOSINTESIS DEPSIDON DAN METABOLIT YANG BERKAITANDENGAN CARA OKSIDASI FENOLIK DARI DEPSIDA

4. AFLATOKSIN Golongan metabolit fungi, punya struk-tur,

biogenetik dan sifat toksikologis sama Sifat umum, ada dua cincin tetrahidro-furan,

bergandengan pada ikatan 2,3, bagian molekul lain misal ; xanton (stregmatosistin), kumarin (aflatoksin B, aflatoksin G)

Dihasilkan fungi imperfektif (Aspergil-lus, A.versicolor, A.flavus)

Sangat toksis bersifat karsinogenik, pada tikus aktif pada dosis 1 mg sehari

Buchi mempelajari biosintesis

OO

HO

OH OH

O O

a

a = ikatan rangkap, VERSIKOLORIN A

b = ikatan tunggal, VERSIKOLORIN B

O

OOH OCH3

O

O

STERIGMATOSISTIN

O

OCH3

O

O

O

O

O

OCH3

O

O

O

O

CH3

COOH

C1

AFLATOKSIN B1 AFLATOKSIN G1

AFLATOKSIN DAN ASAL USUL ATOM KARBON DALAM AFLATOKSIN B1

O OOH

O O O

O

OO O

(H)O

O

CH3COOH

OH O OH

R OHO

OHO

OH O OH

R OHO

OO

OH O OH

RO

O O

VERSIKOLORIN

VERSIKOLORIN

O

OOH OH

O

O

STERIGMATOSISTIN

O

OH

O

O

O

OAFLATOKSIN B1

C1

R

R = H- C (*)

Baeyer VilligerAFLATOKSIN G

PERKIRAAN BIOSINTESIS AFLATOKSIN

5. TETRASIKLIN Golongan antibiotik dengan aktivitas bakteriostatik

luas dan dibiosintesis oleh berbagai Streptomyces sp dengan kerangka naftasena C18 yang sebagian terhidrogenasi

Biosintesis dimulai dari silklisasi nona-ketida (dapat atau tidak didahului modi-fikasi)

Senyawa intermediat pretetramida atau 6-metilpretetramida dengan malonamoil KoA

812

9

67

1110

5 4

12

3

R1

OH OH O

NH2

O

OH

OOH

N(CH3)2

R3R2HO

R1 R2 R3 SenyawaH H H 6-DimetiltetrasiklinH CH3 H TetrasiklinCl H H 7-Kloro-6-dimetiltetrasiklinH CH3 OH 5-Hidroksitetrasiklin (Teramisin)Cl CH3 H 7-Klorotetrasiklin (Auromisin)

OO O

O O O

O COOH

NH2

O O

OO O

O O O

O COOH

NH2

O O

CH3

H

H

OH OH OH OH

CH3OH

CONH2

6

OH OH OH OH

CH3OH

CONH2

CH3

OH OH OH O

CH3OH

CONH2

OH

OH

7

OH OH O O

CH3OH

CONH2

N(CH3)2H

OH

5

OH O O O

OH

CONH2

N(CH3)2H

OH

CH3HO

OH O OH O

OH

CONH2

N(CH3)2H

OH

CH3HO H

NH2CO - CH2 - CoSCA + HOCO - CH2 COSCo

MET

ION

I N (C

H3)

melalui PretetramidTURUNAN 6 - DIMETILmis: 6-Dimetiltetrasiklin, 7-Kloro6-dimetiltetrasiklin melalui jalurseperti dibawah

6-METILPRETETRAMID

OX

+H2O

4-HIDROKSI-6-METILPRETETRAMIDTURUNAN 7 - KLOROmis: 6-Dimetiltetrasiklin, 7-Klorotetrasiklin melalui jalur sama me-nuju tetrasiklin

TURUNAN 6 - HIDROKSImis: 5-Hidroksitetrasiklin, melaluijalur sama menuju tetrasiklin

OX

red

TETRASIKLIN

BIOSINTESIS TETRASIKLIN

6. ANTIBIOTIKA MAKROLIDA Dihasilkan jenis Streptomyces sp., umumnya mempunyai

sifat bakteriostatika Makrolida berasal dari, sifat struktur molekul terdapat

lakton makrosiklik Rantai alifatis bersifat jenuh dan bercabang tersusun

10 atom karbon, misal eritromisin Terdapat satu tiga molekul gula, terikat secara

glikosidis pada subtituen lakton (misal gula; deoksiheksosa dalam bentuk piranosa dengan subtutuen metil, dimetil, atau metoksi (eritromisn B dan C)

CH3

CH - COOH+

CH3

CH2 -COSKoA

CO -SKoA

CH3 - CH2 - CO - CH -CO - CH - CO - CH - CO - CH -CO -CH2 -CO - CH - COOH

CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3

H H H H HO O

CH3 - CH2 - CH - CH -CH - CH - CO - CH - CH - CH -CH -CH2 -CH - CH - C = O

CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3

OH OH OHOH 0H

O

ERITRONOLIDA B

BIOSINTESIS ANTIBIOTIKA MAROLIDA

OR1

O

O

CH3

CH3

OH

CH3

O

OH3C

OH

H3C

H3C

CH3

R2

R3

O

OH

N(CH3)2

CH3

OH

OH

CH3

OCH3CH3 OH

OH

CH3

OHCH3 OH

D-DESOSAMINA (1) L-MIKAROSA (2)

L-KLADINOSA (3)R1 R2 R3

H (1) (3) ERITROMISIN B

OH (1) (3) ERITROMISIN A

OH (1) (2) ERITROMISIN C

BEBERAPA ANTIBIOTIKA MAROLIDA