BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Hasil metabolisme suatu organisme hidup (tumbuhan, hewan, sel) berupa metabolit

primer dan sekunder. Senyawa metabolit primer umumnya sama untuk setiap organisme,

terdiri dari molekul-molekul besar seperti polisakarida, protein, asam nukleat, dan lemak.

Fungsi senyawa metabolit primer adalah sebagai sumber energi untuk kelangsungan hidup

organisme atau sebagai cadangan energi bagi organisme itu sendiri. Metabolit sekunder

berupa molekul-molekul kecil, bersifat spesifik, artinya tidak semua organisme mengandung

senyawa sejenis, mempunyai struktur yang bervariasi, setiap senyawa memiliki fungsi atau

peranan yang berbeda-beda. Pada umumnya senyawa metabolit sekunder berfungsi untuk

mempertahankan diri atau untuk mempertahankan eksistensinya di lingkungan tempatnya

berada. Dalam perkembangannya senyawa metabolit sekunder tersebut dipelajari dalam

disiplin ilmu tersendiri yaitu kimia bahan alam (natural product chemistry). Metabolit

sekunder merupakan biomolekul yang dapat digunakan sebagai lead compounds dalam

penemuan dan pengembangan obat-obat baru. Tanaman dikenal banyak mengandung

senyawa-senyawa kimia khususnya senyawa metabolit sekunder. Salah satu senyawa

metabolit sekunder yang terkandung di dalam tanaman adalah senyawa Diterpenoid.

Senyawa tersebut dapat dijumpai pada bagian akar, batang, daun, buah maupun biji

tanaman. Senyawa diterpenoid dapat berfungsi sebagai sebagai fungisida, racun

terhadap hewan, penolak serangga, antimikroba dan sebagainya. Dengan itu dalam

makalah ini dibahas tentang senyawa diterpenoid.

B. Tujuan

1. Mengetahui senyawa diterpenoid.

2. Mengetahui biosintesis senyawa diterpenoid.

3. Mengetahui cara isolasi dan identifikasi senyawa diterpenoid.

4. Mengtahui fungsi dari Giberelin pada tanaman.

1

BAB II

ISI

Dalam perkembangannya, tumbuhan menghasilkan metabolit sekunder yang

merupakan senyawa hasil metabolisme. Seiring dengan berkembangnya gaya hidup

penggunaan tanaman sebagai obat, maka berkembang pula pengetahuan untuk

menganalisis kandungan biokimia tumbuhan, sebab penggunaan tanaman sebagai

obat erat kaitannya dengan kandungan kimia yang terdapat dalam tanaman tersebut

terutama zat bioaktif. Tanpa adanya senyawa  bioaktif dalam tumbuhan, secara

umum tumbuhan tersebut tidak dapat digunakan sebagai obat. Senyawa bioaktif yang

terdapat dalam tumbuhan biasanya merupakan senyawa metabolit sekunder

diantaranya adalah terpenoid. Terpenoid yang tersusun atas 2 isopren membentuk

senyawa golongan monoterpenoid (C10H16).  Sesquiterpen (C15H24) tersusun atas 3

unit isoprene, diterpenoid (C20H32) tersusun atas 4 unit isoprene, sesterpen (C25H40)

tersusun atas 5 isopren, triterpenoid (C30H42) tersusun atas 6 unit isopren, dan

tetraterpen (C40H64) tersusun atas 8 isopren. Monoterpen dan Sesquiterpen adalah

komponen utama minyak esensial (minyak atsiri) yang diperoleh melalui proses

penyulingan. Ginkgo merupakan golongan diterpenoid, quassinoid tergolong

triterpenoid, karoten-karoten pigmen merah dan kuning tergolong tetraterpenoid,

sedangkan karet alam merupakan suatu politerpena.

Senyawa terpenoid berasal dari molekul isoprene CH2=C(CH3)-CH=CH2 dan

kerangka karbonnya dibangun oleh penyambungan dua atau lebih satuan C5 ini.

Kedua senyawa – senyawa itu dibagi – bagi menjadi beberapa golongan berdasarkan

jumlah satuan yang terdapat di dalam senyawa tersebut; dua (C10), tiga (C15), empat

(C20), enam (C30), atau delapan (C40) satuan. Terpenoida terdiri atas beberapa

macam senyawa, mulai dari komponen minyak atsiri, yaitu monoterpenoida dan

seskuiterpenoida yang mudah menguap (C10 dan C15), diterpena yang lebih sukar

menguap (C20), sampai senyawa yang tidak menguap, yaitu triterpenoida dan sterol

(C30), serta pigmen karotenoida (C40 ). Berikut penggolongan senyawa terpenoid

berdasarkan unit isopren:

2

1. Monoterpenoid

Monoterpenoid terbentuk dari dua satuan isopren dan biasanya mempunyai

sepuluh atom karbon. Monoterpenoid merupakan komponen utama banyak minyak

atsiri dan mempunyai makna ekonomi besar sebagai bau-rasa, wewangian dan

pelarut. Monoterpenoid khas berupa cairan tak berwarna, tidak larut dalam air, dapat

disuling uap dan berbau harum. Contoh monoterpenoid lain seperti mirsena,

lavandol, geranial, keton artemisia, perinia, α-felandrena, pulegon, menton,

mentofuran, mentol, 1,8 sinesol, eukarvon, kripton, safranal, nepelakton, askaridol

dan lain-lain.

2. Seskuiterpenoid

Seskuiterpenoid adalah senyawa C15 biasanya dianggap berasal dari tiga

satuan isoprena. Seperti monoterpenoid, seskuiterpenoid terdapat sebagai komponen

minyak atsiri yang tersuling uap dan berperan penting dalam aroma kepada buah dan

bunga. Kegunaan kaidah isoprena secara umum dan kadang-kadang kekecualian

yang disebutkan terdahulu berlaku juga untuk golongan ini. Anggota seskuiterpenoid

asiklik ialah farnesol dengan alkohol yang tersebar luas. Farnesol pirofosfat

merupakan senyawa antara kunci dalam biosintesis terpenoid. Sebagian besar

seskuiterpenoid monosiklik mempunyai kerangka farnesol yang tertutup membentuk

cincin anggota 6. Contoh seskuiterpenoid yaitu γ-bisabolena, zingiberena, lanseol, ar-

turmeron, perezon dan asam (S)-absisat. Salah satu seskuiterpenoid monosiklik

terpenting adalah asam absisat, hormon yang melawan efek giberelin dan

menghambat pertumbuhan kuncup. Sejumlah senyawa C13 berasal dari

seskuiterpenoid telah diketahui penyebabnya bermakna bau-rasa buah. Banyak

senyawa seskuiterpenoid yang diketahui mempunyai efek fisiologi terhadap hewan

dan tumbuhan. Sementara beberapa senyawa seskuiterpenoid ada yang mengandung

gugus fungsi lakton yang beracun yang merupakan kandungan tumbuhan obat.

Senyawa lain bekerja sebagai penolak serangga dan insektisida, beberapa

merangsang pertumbuhan tumbuhan, dan bekerja sebagai fungisida. Selain gugus

fungsi lakton juga terdapat dua gugus aldehida yang dipisahkan oleh 2 atom karbon.

Gugus dialdehida ini menyebabkan beberapa tumbuhan pedas dan juga aktif sebagai

3

penolak serangga. Contoh seskuiterpenoid monosiklik biasa adalah humulen,

zerumbon, elemol dan nootkatin. Seskuiterpenoid bisiklik seperti α-kadinena, guaiol,

β-selinena, eudesmol, santonin, kesil alkohol, vetivon dan artabsin. Seskuiterpenoid

tidak biasa seperti iresin, karyofilena, eremofilon, akoron, sedrol, kuparena,

tujopsena.

3. Diterpenoid

Diterpenoid merupakan senyawa C20 yang berasal dari empat satuan

isoprenoid. Karena titik didihnya yang tinggi biasanya diterpenoid tidak ditemukan

dalam minyak atisri tumbuhan meskipun diterpenoid bertitik didih rendah pun.

Senyawa ini ditemukan dalam damar, eksudat berupa gom dan dalam fraksi bertitik

didih tinggi seperti damar yang tersisa setelah penyulingan minyak atsiri. Misalnya,

rosin yang tersisa setelah penyulingan terpentin pinus kaya akan diterpenoid.

Diterpenoid mencakup beberapa senyawa dari segi fisiologi sangat menarik seperti

golongan hormon tumbuhan yang dikenal sebagai giberelin. Seperti seskuiterpenoid,

diterpenoid mencakup banyak senyawa yang bekerja sebagai fungisida, racun

terhadap hewan, penolak serangga dan sebagainya. Senyawa ini dapat bersifat

karsinogen. Beberapa senyawa ini mempunyai efek racun atau efek penolakan

terhadap serangga sementara senyawa lainnya menarik serangga. Beberapa senyawa

mempunyai aktivitas antivirus, sebagai fungisida dan pembentukannya disulut oleh

infeksi fungus. Satu senyawa dari kemangi mempunyai aktivitas hormon remaja.

Forskolin dari Coleus forskohli merupakan pengaktif khas adenilat siklase.

Partenolida dari parthenum tanacetum berguna untuk mengobati migrain karena

menghambat pelepasan serotonin. Contoh senyawa diterpenoid adalah fitol, asam

giberelat, α-kamforena, (-)-kaurena, asam dekstro-pimarat, marubin, asam abietat.

4. Triterpenoid

Triterpenoid memiliki atom C30. Triterpenoid tersebar luas dalam damar,

gabus dan kutin tumbuhan. Damar adalah asam triterpenoid yang sering bersama-

sama dengan gom polisakarida dalam damar gom. Triterpenoid alkohol juga terdapat

bebas dan sebagai glikosida. Triterpenoid asiklik yang penting hanya hidrokarbon

skualena yang diisolasi untuk pertama kali dari minyak hati ikan hiu tetapi juga

4

ditemukan dalam beberapa malam epikutikula dan minyak nabati (minyak zaitun).

Senyawa triterpenoid yang paling dikenal seperti lanosterol yang terdapat dalam

lemak wol, khamir dan beberapa senyawa tumbuhan tinggi. Triterpenoid tetrasiklik

seperti alkohol eufol dari euphorbia sp dan asam elemi dari canarium commune.

Triterpenoid yang terpenting ialah triterpenoid pentasiklik. Senyawa ini ditemukan

dalam tumbuhan seprimitif sphagnum tetapi yang paling umum adalah pada

tumbuhan berbiji, bebas dan glikosida. Triterpenoid nonglikosida sering ditemukan

sebagai ekskresi dan dalam kutikula bekerja sebagai pelindung atau menimbulkan

ketahanan terhadap air. Beberapa macam aktivitas fisiologi dari triterpenoid yang

merupakan komponen aktif dari tumbuhan telah digunakan sebagai tumbuhan obat

untuk penyakit diabetes, gangguan menstruasi, patukan ular, gangguan kulit,

kerusakan hati dan malaria.

5. Tetraterpenoid

Tetraterpenoid yang paling dikenal adalah karotenoid-pigmen larut dalam

lemak berwarna kuning sampai merah terdapat pada semua tumbuhan dan dalam

lemak berbagai jenis jaringan. Pigmen hidrokarbon disebut karoten dan turunannya

yang teroksigenasi disebut xantofil. Dikenal juga tetraterpenoid tanwarna yaitu

fitoena dan fitofluena. Karotenoid sebagai reseptor cahaya untuk fototropisme.

Sebagai pigmen bunga karotenoid mungkin berperan dalam menarik serangga tetapi

sebagian besar perhatian dicurahkan pada fungsinya sebagai pigmen daun. Senyawa

ini terdapat pada kloroplas dan terikat secara longgar pada protein.Karotenoid yang

paling tersebar luas adalah β- karoten.

5

Tabel 1 : Penggolongan senyawa terpenoida

Nama SumberContoh

SenyawaNama Tumbuhan

MonoterpenoidMinyak

Atsiri

ChamporKamfer (Cinnamomum

camphora)

SineolKayu putih (Melaleuca

leucadendron)

ThymolThymus  (Thymus

vulgaris)

SesquiterpenoidMinyak

Atsiri

ArtemisininBunga Artemisia

(Artemisia annua)

ChamomilBunga Matricia

(Matricia recutita)

Feverfew Daun Tanaman Feverfew

(Tanacetum parthenium)

ValerianBungan Valerian

(Valeriana officinalis)

DiterpenoidResin

Pinus

GinkgoTanaman Ginkgo

(Ginkgo biloba)

TaxolTanaman Taxus (Taxus

brevifolia)

Triterpenoid Cucurbitacins CucurbitacinsTanaman Labu

(Cucurbita foetidissima)

TetraterpenoidPigmen

Karotenkarotenoid

Wortel (Daucus carota)

Politerpenoid Karet Alam Karet Alam Karet (Ficus elastica)

Berdasarkan penjelasan tentang senyawa terpenoid dan penggolongannya,

senyawa yang menjadi pokok pembahasan dalam makalah ini adalah senyawa

Diterpenoid dan Giberelin.

6

A. DITERPENOID

1. Golongan Senyawa Diterpenoid

Senyawa diterpenoid merupakan senyawa yang beraneka ragam yang

mempunyai kerangka karbon C20 yang berasal dari 4 unit isopren. Barangkali, satu-

satunya diterpenoid yang tersebar di semesta ialah senyawa induk asiklik dari deret

senyawa tersebut, yaitu fitol, yang terdapat sebagai bentuk ester dalam molekul

klorofil. Ada 3 kelas diterpenoid : diterpena damar, diterpena racun, dan giberelin.

(Harborne, 1987)

Struktur fitol

Diterpena damar, meliputi senyawa seperti asam abietat dan asam agatat yang

terdapat dalam damar tumbuhan mutakhir dan tumbuhan fosil (Thomas, 1970). Di

alam senyawa damar ini berfungsi sebagai pelindung ketika dikeluarkan sebagai

eksudat dari kayu pepohonan atau sebagai getah tumbuhan herba. Asam abietat

terdapat luas dalam damar gimnospermae, terutama dalam pinus. Berbagai damar

‘kopal’ pada tumbuhan kacang-kacangan mengandung sederetan diterpena yang

berlainan, salah satu contoh adalah asam hardwikat.

Asam hardwikat

7

Sekelompok diterpena racun ialah grayanatoksin, contohnya grayanatoksin-1

yang terdapat dalam daun kebanyakan jenis Rhododendron dan Kalmia. Daun

tersebut beracun oleh adanya senyawa tersebut.

Kelas diterpenoid yang ketiga adalah giberelin, segolongan hormon yang

merangsang pertumbuhan secara umum dan diketahui sangat tersebar luas pada

tumbuhan. Asam giberalat adalah giberelin paling dikenal, tetapi sebenarnya lebih

dari 60 senyawa dalam deret ini sekarang telah dikenal. Secara kimia mereka sangat

erat berkaitan, jadi sukar dipisahkan dan dibedakan. Satu-satunya cara penentuan

yang memuaskan adalah KGC-SM. (Harborne, 1987)

Senyawa diterpenoid merupakan senyawa yang mempunyai 20 atom karbon

dan dibangun oleh 4 unit isopren. senyawa ini mempunyai bioaktifitas yang cukup

luas yaitu sebagai hormon pertumbuhan tanaman, podolakton inhibitor pertumbuhan

tanaman, antifeedant serangga, inhibitor tumor, senyawa pemanis, anti fouling dan

anti karsinogen.

Senyawa diterpenoid dapat berbentuk asiklik, bisiklik, trisiklik dan tetrasiklik

dan tatanama yang digunakan lebih banyak adalah nama trivial.

1) Diterpen Alisiklis

Fitol, adalah diterpen alkohol C20H40O, yang dikembangkan oleh Willstatter

menjadi fragmen alkohol dari molekul-molekul klorofil dan kebanyakan di isolasi

dari tumbuhan jelatang. Fitol merupakan alkohol primer tak jenuh mengandung 1

ikatan rangkap dan merupakan senyawa alisiklis. Pada ozonolisis akan menghasilkan

aldehid glikolat dan keton jenuh C18H36O, yang mengandung gugus CH3CO- (reaksi

haloform). Keton ini dapat ditulis C16H33COCH3, dan fitol dapat dituliskan dengan

struktur parsial:

Fitol

8

Tumbuhan Jelatang

2) Diterpen Monosiklik

Vitamin A1, dikenal dalam lemak alam dan minyak (misalnya, mentega,

minyak hati ikan, minyak ikan pecak) merupakan senyawa penting yang dibutuhkan

oleh hewan untuk pertumbuhan. Pada tahun 1942 vitamin A1 dalam kondisi kristalin

dari minyak ikan pecak dengan menggunakan metode kromatografi dan destilasi

molekuler. Vitamin A1, C20H30O adalah alkohol primer dengan oksidasi akan

menghasilkan aldehid bersesuaian, C20H28O. Molekul ini memiliki 5 ikatan rangkap.

Vitamin A1

Vitamin A2, dengan rumus C20H28O, merupakan alkohol primer dan

memiliki sifat kimia yang mirip dengan vitamin A1.

Vitamin A2

9

Kamforen dengan rumus C20H32, merupakan diterpen hidrokarbon yang

ditemukan dalam fraksi didih yang lebih tinggi dari minyak kamfor. Diperoleh

dengan destilasi fraksinasi, mengandung 4 ikatan rangkap tidak terkonyugasi.

komforen

3) Diterpen Disiklik

Sclareol, dengan rumus C20H36O2, merupakan diterpen disiklik dengan bentuk

kristal, yang ditemukan dalam Salvia sclarea L. Di isolasi dengan ekstraksi pelarut

dari daun.

Schlareol

Salvia sclarea L.

10

Manool, memiliki rumus C20H34O, merupakan diterpenoid bisiklik alkohol

tersier yang terkandung dalam minyak esensial yang berasal dari kayu pohon cemara.

manool

Asam Agatendikarboksilat diterpen ini berupa asam, dijumpai dalam

berbagai jenis damar. Merupakan asam dikarboksilat, C20H30O4, mengandung 2

ikatan etilen, salah satunya dalam keadaan berkonyugasi dengan satu grup karboksil.

Asam Agentedikarboksilat

4) Diterpen Trisiklik

Asam Abietat, dengan rumus C20H30O2, merupakan asam tak jenuh, memiliki

2 ikatan rangkap, yang berkonyugasi.

11

Asam Dekstropimarat, dengan rumus C20H30O2.

Fikhtelit, merupakan hidrokarbon diterpen trisiklik jenuh, terdapat dalam

fossil resin. Merupakan kristal padat, dengan titik lebur 46°C.

2. Biosintesis Senyawa Diterpenoid

12

Secara umum biosintesa dari terpenoid dengan terjadinya 3 reaksi dasar

yaitu :

1) Pembentukan isopren aktif berasal dari asam asetat melalui asam mevalonat .

2) Penggabungan kepala dan ekor dua unit isopren 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

Mekanisme dari tahap-tahap reaksi biosintesa terpenoid adalah asam asetat

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 mevalonat. Reaksi-reaksi berikutnya adalah fosforilasi,

eliminasi asam fosfat dan dekarboksilasi menghasilkan Isopentenil pirofosfat (IPP)

yang selanjutnya berisomerisasi menjadi Dimetil alil pirofosfat (DMAPP) oleh enzim

isomerase. IPP sebagai unit isopren aktif bergabung secara kepala 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 ion pirofosfat yang menghasilkan Geranil

pirofosfat (GPP) yaitu senyawa antara bagi semua senyawa monoterpenoid.

Penggabungan selanjutnya antara satu unit IPP dan GPP dengan mekanisme

yang sama menghasilkan Farnesil pirofosfat (FPP) yang merupakan senyawa antara

bagi semua senyawa seskuiterpenoid. senyawa diterpenoid diturunkan dari Geranil-

Geranil Pirofosffat (GGPP) yang berasal dari kondensasi antara satu unit IPP dan

GPP dengan mekanisme yang sama.

Mekanisme biosintesis senyawa terpenoid adalah sebagai berikut :

13

3. Isolasi dan Identifikasi senyawa diterpenoid

Penelitian bahan alam biasanya dimulai dari ekstraksi, isolasi dengan metode

kromatografi sehingga diperoleh senyawa murni, identifikasi struktur dari senyawa murni

yang diperoleh dengan metode spektroskopi, dilanjutkan dengan uji aktivitas biologi baik

dari senyawa murni ataupun ekstrak kasarnya. Setelah diketahui struktur molekulnya

biasanya juga dilanjutkan dengan modifikasi struktur untuk mendapatkan senyawa dengan

aktivitas dan kestabilan yang diinginkan. Di samping itu, dengan kemajuan bidang

bioteknologi, dapat juga dilakukan peningkatan kualitas tumbuhan atau organisme melalui

14

kultur jaringan, maupun tumbuhan transgenik yang tentunya juga akan menghasilkan

berbagai jenis senyawa metabolit sekunder baru yang beraneka ragam dan mungkin juga

dengan struktur molekul yang berbeda dengan yang ditemukan dari tumbuhan awalnya.

Penentuan struktur molekul merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dari

isolasi senyawa kimia bahan alam. Senyawa hasil isolasi belum memiliki makna, jika belum

diketahui struktur molekulnya. Metode penentuan struktur senyawa organik yang banyak

digunakan adalah metode spektroskopi, yang meliputi UV, IR, NMR (1H dan 13C), dan MS.

Untuk menentukan struktur senyawa organik yang relatif sederhana metode tersebut sudah

cukup memadai, namun untuk senyawa dengan kerangka karbon yang cukup kompleks

penggunaan NMR dua dimensi yang meliputi HMQC, HMBC, COSY, dan NOESY mutlak

diperlukan.

Senyawa diterpenoid memiliki banyak fungsi diantaranya sebagai fungisida,

racun terhadap hewan, penolak serangga dan sebagainya. Senyawa ini dapat bersifat

karsinogen. Beberapa senyawa ini mempunyai efek racun atau efek penolakan

terhadap serangga sementara senyawa lainnya menarik serangga. Beberapa senyawa

mempunyai aktivitas antivirus, sebagai fungisida dan pembentukannya disulut oleh

infeksi fungus, dan ada juga yag berfungsi sebagai antimikroba seperti senyawa

phytadine [M+] 278 yang ditemukan dalam tanaman herba meniran

(Pyllanthus niruri Linn) dengan proses isolasi dan identfikasi

menggunakan metode Kromatografi Gas – Spektroskopi Massa.

Gunawan, I G. A. Gede Bawa, dan N. L. Sutrisnayanti telah

melakukan penelitian terhadap isolasi dan identifikasi senyawa

terpenoid yang aktif antbakteri pada Herba Menira (Pyllanthus

niruri Linn). Proses isolasi senyawa terpenoid dilakukan sebagai

berikut:

1. Herba meniran dikeringkan kemudian diblender sampai

berbentuk serbuk.

2. Ekstraksi

Ekstraksi senyawa terpenoid dilakukan dengan dua cara yaitu

:

a. Sokletasi

15

Seberat 1000 g serbuk kering herba meniran disokletasi

dengan 5 L pelarut n –heksana. Ekstrak n-heksana

dipekatkan lalu disabunkan dalam 50 mL KOH 10%.

Ekstrak n heksana dikentalkan lalu diuji fitokimia dan uji

aktivitas antibakteri.

b. Maserasi

Seberat 1000 g serbuk kering herba meniran dimaserasi

menggunakan pelarut metanol. Ekstrak metanol

dipekatkan lalu dihidrolisis dalam 100 mL HCl 4 M. 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 antibakteri.

c. Skrinning Fitokimia

Hasil ekstraksi dengan cara sokletasi dan maserasi

menunjukkan bahwa ekstrak n-heksana pada kedua cara

tersebut positif mengandung senyawa terpenoid. Hal ini

dibuktikan dengan terbentuknya warna ungu setelah ekstrak

n-heksana direaksikan dengan Pereaksi Lieberman Burchard.

d. Uji aktivitas bakteri

Ekstrak n-heksanaa diuji aktivitasnya terhadap bakteri

Eschericia coli dan Staphyloccocus aureus dengan tahap –

tahap . Ekstrak yang positif terpenoid dan paling aktif

antibakteri dipisahkan mengunakan kromatografi kolom dengan

fase diam silika gel 60 dan fase gerak kloroform : metanol (3 :

7). Fraksi-fraksi yang diperoleh dari kromatografi kolom diuji

fitokimia dan uji aktivitas antibakteri. Fraksi yang positif

terpenoid dan paling aktif antibakteri dilanjutkan ke tahap

16

pemurnian menggunakan kromatograi lapis tipis. Isolat yang

relatif murni selanjutnya diidentifikasi menggunakan

kromatogafi gas – spektroskopi massa.

e. Pemisahan dengan Kromatografi kolom.

Hasil uji aktivitas antibakteri terhadap ekstrak n-

heksana hasil sokletasi memberikan daya hambat yang lebih

besar dibandingkan ekstrak n-heksana hasil maserasi.

Terhadap ekstrak n-heksana hasil sokletasi dipisahkan

mengunakan kromatografi kolom menghasilkan tiga buah

fraksi, yaitu fraksi A (1-27), fraksi B (28-33) dan fraksi C

(34- ). Hasil uji fitokimia menunjukkan bahwa fraksi A dan fraksi C

positif terpenoid yaitu memberikan warna merah muda (positif

diterpenoid) pada fraksi A dan warna ungu muda (positif

triterpenoid) pada fraksi C setelah direaksikan dengan pereksi

Lieberman-Burchard. Fraksi yang positif terpenoid selanjutnya

dilakukan uji aktivitas antibakteri.

f. Identifikasi senyawa dengan metode Kromatografi gas-

spektroskopi massa.

Dari hasil uji aktivitas antibakteri fraksi A memberikan daya

hambat yang lebih baik sehingga fraksi A dilanjutkan ke tahap

pemurnian. Hasil pemurnian menunjukkan noda tunggal. Hal ini

dapat dikatakan fraksi A relatif murni secara KLT. Isolat yang relatif

murni diidentifikasi menggunakan kromatografi gas – spektroskopi

massa. Kromatogram gas fraksi n-heksana positif terpenoid dan

aktif antibakteri terdapat dua buah puncak dengan waktu retensi

berturut-turut : 25,74 dan 21,93 menit. Berdasarkan data di atas

senyawa tersebut mengandung dua buah senyawa. Spektrum

massa senyawa puncak I mempunyai berat molekul m/z 278.

Berdasarkan data base kromatografi gas - spektroskopi massa

ditampilkan senyawa yang memiliki kemiripan 83% dengan

17

senyawa pada puncak I. Senyawa tersebut adalah phytol dengan

berat molekul m/z 296[M+], Phytol dapat mengalami dehidrasi

secara alami menjadi phytadiene pada kelompok B dari

Botryococcus braunii dimana Botryococcus braunii merupakan

salah satu spesies dari alga hijau. Dengan demikian senyawa pada

puncak I m/z 278 diduga sebagai senyawa phytadiene berdasarkan

data Spektroskopi Massa, pola fragmentasi dan hubungan antara

senyawa puncak I dengan phytol, phytadiene dan dodekane.

Spektrum senyawa pada puncak II memiliki berat molekul

m/z 335. Berdasarkan hasil penelusuran internet, terdapat

beberapa buah senyawa dengan m/z 335 diantaranya DL-Leucyl-

glycyl-DLphenylalanine, 4-metoksi-4-metil-1-(4-nitrophenyl)-

decane-1,3-dione, 2-{1-[2-(3,4- dimethoxyanilino)-2-

oxoethyl}cyclohexyl}acetic acid, 2-(acetylamino)-3-{3-

(cyclopentylmethoxy)-2- methoxyphenyl}propanoic acid.

Senyawasenyawa tersebut memang memiliki berat molekul m/z

335 sesuai dengan m/z senyawa pada puncak II tetapi pola

fragmentasi senyawa– senyawa tersebut tidak memenuhi pola

fragmentasi senyawa pada puncak II. Oleh karena itu ditelusuri

senyawa yang memiliki berat molekul m/z 336 yang memiliki pola

fragmentasi yang memenuhi pola fragmentasi senyawa puncak II

dengan asumsi bahwa senyawa dengan berat molekul m/z 336

adalah senyawa yang memiliki berat molekul m/z 335 [M+ - H].

Dar hasil penelitian terhadap isolasi dan identifikasi senyawa

terpenoid dari tanaman Herba Maniran isimpulkan bahwa Herba

meniran (Phyllanthus niruri Linn) mengandung dua senyawa

terpenoid yang diduga jenis phytadiene dan 1,2-seco cladiellan, di

mana campuran kedua senyawa ini aktif terhadap bakteri

Escherichia coli dan bakteri Staphylococcus aureus .

18

Herba Menira (Pyllanthus niruri Linn).

Struktur senyawa Phytol

Struktur senyawa phytadiene

B. GIBERELIN

1. Sejarah Penemuan Giberelin

Giberelin adalah zat tumbuh yang sifatnya sama atau menyerupai hormon

auksin, tetapi fungsi giberelin sedikit berbeda dengan auksin. Fungsi giberelin adalah

membantu pembentukan tunas/ embrio, Jika embrio terkena air, embrio menjadi aktif

dan melepaskan hormon giberelin (GA). Hormon ini memacu aleuron untuk

membuat (mensintesis) dan mengeluarkan enzim. Enzim yang dikeluarkan antara

19

lain: enzim α-amilase, maltase, dan enzim pemecah protein. Penggunaan giberelin

juga bisa terjadi menghambat perkecambahan dan pembentukan biji, hal ini terjadi

apabila giberelin diberikan pada bunga maka buah yang terbentuk menjadi buah

tanpa biji dan sangat nyata mempengaruhi pemanjangan dan pembelahan sel. Hal itu

dapat dibuktikan pada tumbuhan kerdil, jika diberi giberelin akan tumbuh normal,

jika pada tumbuhan normal diberi giberelin akan tumbuh lebih cepat. Fungsi hormon

giberelin dapat dirangkum sebagai berikut:

1. Menyebabkan tanaman berbunga sebelum waktunya

2. Menyebabkan tanaman tumbuh tinggi

3. Memacu aktivitas kambium

4. Menghasilkan buah yang tidak berbiji

5. Membantu perkecambahan biji

Pengaruh Giberelin pada Pertumbuhan Batang. Giberelin seperti halnya

auksin memegang peranan penting dalam pertumbuhan batang, namun dapat

menyebabkan pertumbuhan batang menjadi terlalu panjang. Sebaris jagung kerdil

dapat dibuat supaya tumbuh seperti jagung biasa dengan memberinya giberelin

berkali-kali. Anehnya, pertumbuhan jagung biasa tidak dapat ditingkatkan dengan

giberelin.

Lebih dari delapan jenis giberelin telah didapatkan dari berbagai jamur dan

tumbuhan. Penamaan giberelin disingkat GA (gibberellic acid) dan diberi nomor.

Contohnya, GA3 adalah giberelin yang didapat dari jamur Gibberella fujikuroi dan

paling banyak dipelajari. Giberelin terdapat pada tumbuhan angiospermae,

gymnospermae, lumut, tumbuhan paku, dan jamur. Dalam angiospermae, giberelin

terdapat pada biji muda, pucuk batang, ujung akar, dan daun muda. Giberelin

ditransportasikan ke seluruh bagian tumbuhan melalui xilem dan floem.

Hormon giberelin secara alami terdapat pada bagian tertentu tumbuhan yaitu

pada buah dan biji saat berkecambah. Giberelin pertama kali ditemukan pada

tumbuhan sejenis jamur Giberella fujikuroi (Fusarium moniliformae) oleh

F.Kurusawa, seorang berkebangsaan Jepang di tahun 1930-an. Ketika itu, ia sedang

20

mengamati penyakit Banane pada tumbuhan padi. Padi yang terserang oleh sejenis

jamur memiliki pertumbuhan yang cepat sehingga batangnya mudah patah. Jamur ini

kemudian diberi nama Gibberella fujikuroi yang menyekresikan zat kimia bernama

giberelin. Giberelin ini kemudian diteliti lebih lanjut dan diketahui banyak berperan

dalam pembentukan bunga, buah, serta pemanjangan sel tumbuhan. Kubis yang

diberi hormon giberelin dengan konsentrasi tinggi, akan mengalami pemanjangan

batang yang mencolok.

2. Karakterstik kimia dari Gigerelin

Semua giberelin yang ditemukan adalah senyawa diterpenoid. Semua

kelompok terpinoid terbentuk dari unit isoprene yang memiliki 5 atom karbon (C).

Unit-unit isoprene ini dapat bergabung menghasilkan monoterpene (C-10),

sesqueterpene (C-15), diterpene (C-20), dan triterpene (C-30). Asam diterpenoid

disintesis melalui jalur terpenoid dan dimodifikasi di dalam retikulum endoplasma

dan sitosol sampai menjadi senyawa yang aktif.

Semua molekul giberelin mengandung ‘Gibban Skeleton’. Giberelin dapat

dikelompokkan mejadi dua kelompok berdasarkan jumlah atom C, yaitu yang

mengandung 19 atom C dan 20 atom C. Sedangkan berdasarkan posisi gugus

hydroksil dapat dibedakan menjadi gugu hidroksil yang berada di atom C nomor 3

dan nomor 13.

21

Penelitian lebih lanjut juga menemukan beberapa senyawa lain yang

memiliki fungsi seperti giberelin tetapi tidak memiliki ‘Gibban Skeleton’.

Struktur GA1 (sumber: wikipedia)

Struktur GA3 (sumber: wikipedia)

Struktur Ent-Gibberellane (gibbal skeleton) (sumber: wikipedia)

3. Sistem Kerja Giberelin.

Sebagian besar tumbuhan dikotil dan sebagian kecil tumbuhan monokotil

akan tumbuh cepat jika diberi GA, tetapi tidak demikian halnya pada tumbuhan

konifer misalnya pinus. Jika GA diberikan pada tanaman kubis tinggi tanamannya

bisa mencapai 2 m. Banyak tanaman yang secara genetik kerdil akan tumbuh normal

setelah diberi GA. Efek giberelin tidak hanya mendorong perpanjangan batang, tetapi

juga terlibat dalam proses regulasi perkembangan tumbuhan seperti halnya auksin.

22

Giberelin mempercepat munculnya tunas di permukaan tanah. Hal ini

disebabkan karena GA3 memacu aktivitas enzim–enzim hidrolitik khususnya α

amilase yang menghidrolisis cadangan pati sehingga tersedia nutrisi yang cukup

untuk tunas supaya bisa tumbuh lebih cepat. Tinggi tanaman tidak dipengaruhi oleh

giberelin. Hal ini karena giberelin diberikan pada umbi bibit sebelum ditanam

sehingga pengaruhnya hanya pada fase awal pertumbuhan yaitu berupa pemacuan

pertumbuhan tunas lateral. Pengaruh tersebut tidak terbawa ke fase pertumbuhan

selanjutnya sehingga tinggi tanaman tidak terpengaruh.

Penggunaan giberelin juga bisa terjadi menghambat perkecambahan dan

pembentukan biji. Hal ini terjadi apabila giberelin diberikan pada bunga maka buah

yang terbentuk menjadi buah tanpa biji dan sangat nyata mempengaruhi

pemanjangan dan pembelahan sel.

4. Fungsi Fisiologis Giberelin

Fungsi giberelin pada tanaman sangat banyak dan tergantung pada jenis

giberelin yang ada di dalam tanaman tersebut. Beberapa proses fisiologi yang

dirangsang oleh giberelin antara lain adalah seperti di bawah ini:

a. Pembungaan

Peranan giberelin terhadap pembungaan telah dibuktikan oleh banyak

penelitian. Misalnya penelitian yang dilakukan oleh Henny (1981),

pemberian GA3 pada tanaman Spathiphyllum mauna. Ternyata pemberian

GA3 meningkatkan pembungaan setelah beberapa minggu perlakuan.

b. Genetik Dwarsfism

Genetik Dwarsfism adalah suatu gejala kerdil yang disebabkan oleh

adanya mutasi genetik. Penyemprotan giberelin pada tanaman yang kerdil

bisa mengubah tanaman kerdil menjadi tinggi. Sel-sel pada tanaman keril

mengalami perpanjangan (elongation) karena pengaruh giberelin. Giberelin

mendukung perkembangan dinding sel menjadi memanjang. Penelitian lain

juga menemukan bahwa pemberian giberelin merangsang pembentukan

23

enzim proteolitik yang akan membebaskan tryptophan (senyawa asal auksin).

Hal ini menjelaskan fonomena peningkatan kandungan auksik karena

pemberian giberelin.

c. Pematangan Buah

Proses pematangan ditandai dengan perubahan tekture, warna, rasa,

dan aroma. Pemberian giberelin dapat memperlambat pematangan buah.

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa aplikasi giberelin pada buah tomat

dapat memperlambat pematangan buah. Pengaruh ini juga terlihat pada buah

pisang matang yang diberi aplikasi giberelin.

d. Perkecambahan

Biji/benih tanaman terdiri dari embrio dan endosperm. Di dalam

endoperm terdapat pati yang dikelilingi oleh lapisan yang dinamakan

‘aleuron’. Pertumbuhan embrio tergantung pada ketersediaan nutrisi untuk

tumbuh. Giberelin meningkatkan/merangsang aktivitas enzim amilase yang

akan merubah pati menjadi gula sehingga dapat dimanfaatkan oleh embrio.

e. Stimulasi aktivitas kambium dan xilem

Beberapa penelitian membuktikan bahwa aplikasi giberelin

mempengaruhi aktivitas kambium dan xylem. Pemberian giberelin memicu

terjadinya differensiasi xylem pada pucuk tanaman. Kombinasi pemberian

giberelin + auksin menunjukkan pengaruh sinergistik pada xylem. sedangkan

pemberian auksin saja tidak memberikan pengaruh pad xylem.

f. Dominasi

Dormansi dapat diistilahkan sebagai masa istirahan pada tanaman.

Proses dormansi merupakan proses yang komplek dan dipengaruhi banyak

faktor. Penelitian yang dilakukan oleh Warner menunjukkan bahwa aplikasi

giberelin menstimulasi sintesis ribonuklease, amulase, dan proteasi pada

endosperm biji. Fase akhir dormansi adalah fase perkecambahan, giberelin

perperan dalam fase perkecambahan ini seperti yang telah dijelaskan di atas.

24

BAB III

KESIMPULAN

Senyawa diterpenoid merupakan senyawa yang beraneka ragam yang

mempunyai kerangka karbon C20 yang berasal dari 4 unit isopren. Barangkali, satu-

satunya diterpenoid yang tersebar di semesta ialah senyawa induk asiklik dari deret

senyawa tersebut, yaitu fitol, yang terdapat sebagai bentuk ester dalam molekul

25

klorofil. Ada 3 kelas diterpenoid : diterpena damar, diterpena racun, dan giberelin.

Senyawa diterpenoid dapat berbentuk asiklik, bisiklik, trisiklik dan tetrasiklik dan

tatanama yang digunakan lebih banyak adalah nama trivial.

Secara umum biosintesa dari terpenoid dengan terjadinya 3 reaksi dasar yaitu:

(1)Pembentukan isopren aktif berasal dari asam asetat melalui asam mevalonat.

(2)Penggabungan kepala dan ekor dua unit isopren 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.

Penelitian bahan alam biasanya dimulai dari ekstraksi, isolasi dengan metode

kromatografi sehingga diperoleh senyawa murni, identifikasi struktur dari senyawa murni

yang diperoleh dengan metode spektroskopi, dilanjutkan dengan uji aktivitas biologi baik

dari senyawa murni ataupun ekstrak kasarnya. Setelah diketahui struktur molekulnya

biasanya juga dilanjutkan dengan modifikasi struktur untuk mendapatkan senyawa dengan

aktivitas dan kestabilan yang diinginkan.

Semua giberelin yang ditemukan adalah senyawa diterpenoid. Semua

kelompok terpinoid terbentuk dari unit isoprene yang memiliki 5 atom karbon (C).

Unit-unit isoprene ini dapat bergabung menghasilkan monoterpene (C-10),

sesqueterpene (C-15), diterpene (C-20), dan triterpene (C-30). Asam diterpenoid

disintesis melalui jalur terpenoid dan dimodifikasi di dalam retikulum endoplasma

dan sitosol sampai menjadi senyawa yang aktif.

Fungsi hormon giberelin dapat menyebabkan tanaman berbunga sebelum

waktunya, menyebabkan tanaman tumbuh tinggi, memacu aktivitas kambium,

menghasilkan buah yang tidak berbiji, dan membantu perkecambahan biji.

Daftar Pustaka

Anonoim. 2012. Pengaruh Hormon Giberelin Terhadap Tumbuhan.

http://hitamnyakasut.blogspot.com/2012/12/pengaruh-hormon-giberelin-

terhadap.html. Diakses tanggal 26 Februari 2013.

Anonim. 2010. Giberelin. http://isroi.com/2010/09/01/hormon-tanaman-giberelin/

diakses 26 februari 2013.

26

Anonim. 2012. Zat Pengatur Tumbuh Giberelin.

http://wahid-biyobe.blogspot.com/2012/12/contoh-berbagai-tanaman-yang-

mengandung. diakses 20 februari 2013.

Atun, S. 2009. Pemanfaatan Bahan Alam Bumi Indonesia Menuju Riset Yang

Berkualitas Internasional. https://www.google.co.id. Diakses 20 februari

2013.

I W. G. Gunawan, I G. A. Gede Bawa, dan N. L. Sutrisnayanti. 2008. Isolasi Dan

Identifikasi Senyawa Terenoid Yang Aktif Antibakteri Pada Herba Meniran

(Phyllanthus niruri Linn). Jurnal Kimia 2 (1); 31-39.

27