commit to user 13
c. Pemindahan gugus sulfihidril bebas Protein-protein enzim yang mengandung sistein memiliki rantai samping
yang berakhir dalam gugus sulfihidril. Enzim yang terpenting terdiri dari gugus sulfhidril bebas seperti koenzim A memerlukan sulfihidril untuk pemindahan
gugus etil. Enzim dan koenzin tidak dapat berfungsi kecuali jika gugus sulfihidril dalam keadaan bebas dan dalam bentuk tereduksi. Zat pengoksidasi mengganggu
metabolisme dengan mengikat sulfihidril yang berdekatan dengan ikatan disulfida. d. Antagonis kimiawi
Antagonis kimiawi adalah bahan kimia yang menggunakan reaksi normal antar enzim spesifik dengan menggabungkan bagian-bagian holoenzim yang dapat
mencegah pertambahan hasil metabolisme secara normal. Beberapa holoenzim memasukkan salah satu mineral sebagai jembatan antar enzim dan substrat. Bahan
atau senyawa kimia yang bergabung dalam mineral-mineral ini akan mencegah penambahan enzim atau substrat lagi.
e. Degradasi DNA Sejumlah unsur antimikroba bekerja dengan merusak DNA. Unsur ini
meliputi radiasi pengion, sinar UV dan zat kimia reaktif DNA. Kerusakan DNA yang ditimbulkan karena penyinaran atau secara kimiawi akan mematikan sel
terutama karena mengganggu replikasi DNA. Jawetz, et al, 2005
5. Senyawa-Senyawa Metabolisme Sekunder yang Mempunyai Aktivitas
Antibakteri
Senyawa-senyawa metabolisme sekunder yang mempunyai aktivitas antibakteri, antara lain:
a. Flavonoid Flavonoid adalah suatu kelompok senyawa fenol yang terbesar yang
ditemukan di alam Kristanti, 2008. Dalam tumbuhan flavonoid pada umumnya merupakan pigmen-pigmen yang tersebar luas dalam bentuk senyawa glikon dan
aglikon. Flavonoid-flavonoid yang terdapat di alam antara lain adalah flavon, isoflavon, antosianin, leuko-antosianin dan kalkon Rusdi, 1988.
commit to user 14
Sifat fisika dan kimia senyawa flavonoid antara lain adalah larut dalam air, sedangkan dalam bentuk glikosida yang termetilasi larut dalam eter. Sebagai
glikosida maupun aglikon, senyawa flavonoid tidak dapat larut dalam petroleum eter. Dari tumbuhan, glikosida dapat ditarik dengan pelarut organik yang bersifat
polar Rusdi, 1988. Flavonoid memiliki kerangka dasar karbon yang terdiri dari 15 atom
karbon dan digambarkan sebagai deretan senyawa C6-C3-C6. Artinya kerangka karbonnya terdiri atas dua gugus C6 yang dihubungkan dengan rantai alifatik tiga-
karbon. Susunan ini dapat menghasilkan tiga jenis struktur, yaitu 1, 3-diarilpropan atau neoflavonoid, 1, 2-diarilpropan atau isoflavon, dan 1, 1-diarilpropan atau
neoflavonoid. Contoh golongan senyawa flavonoid dapat dilihat pada Gambar 2.
O
flavan
O OH
flavonol katecin
OH O
O
flavanonol
O
O
flavon
Gambar 2. Senyawa–senyawa golongan flavonoid Kristanti, 2008
Senyawa-senyawa ini merupakan zat warna merah, ungu, dan biru, serta sebagian zat warna kuning yang terdapat dalam tanaman. Sebagai pigmen bunga,
flavonoid jelas berperan dalam menarik serangga untuk membantu proses penyerbukan. Beberapa kemungkinan fungsi flavonoid yang lain bagi tumbuhan
adalah sebagai zat pengatur tumbuh, pengatur proses fotosintesis, sebagai zat antimikroba, antivirus dan antiinsektisida. Beberapa flavonoid sengaja dihasilkan
jaringan tumbuhan sebagai respon terhadap infeksi atau luka yang kemudian
commit to user 15
berfungsi menghambat fungi penyerangnya. Telah banyak flavonoid yang diketahui memberikan efek samping fisiologi tertentu. Oleh karena itu, tumbuhan
yang mengandung flavonoid banyak dipakai dalam pengobatan tradisional Kristanti, 2008.
Patuloside A adalah senyawa glikosida xanton yang diisolasi dari tanaman famili Piperaceae yaitu Peperomia pellucid. Patuloside A mampu menghambat
pertumbuhan bakteri gram positif maupun gram negatif, dimana penghambatan terhadap bakteri gram positif lebih baik dibandingkan dengan penghambatan
terhadap bakteri gram negatif Khan, 2010. Struktur kimia patuloside A dapat dilihat pada Gambar 3.
O H
OH H
H OH
H OH
CH
2
OH H
O O
O
OH OH
OH
Gambar 3. Struktur senyawa Patuloside A Khan, 2010
b. Terpenoid Terpenoid adalah kelompok senyawa metabolit sekunder yang terbesar
dilihat dari jumlah senyawa maupun variasi kerangka dasar strukturnya. Terpenoid ditemukan berlimpah dalam tanaman tingkat tinggi, meskipun
demikian, dari penelitian diketahui bahwa jamur, organisme laut, dan serangga juga menghasilkan terpenoid. Selain dalam bentuk bebasnya, terpenoid di dalam
juga dijumpai dalam bentuk glikosida, glikosil ester dan iridoid. Terpenoid juga merupakan komponen utama penyusun minyak atsiri Kristanti, 2008.
Terpenoid adalah senyawa yang mengandung karbon dan hidrogen, atau karbon, hidrogen dan oksigen yang tidak bersifat aromatis. Terpenoid merupakan
commit to user 16
senyawa-senyawa yang mudah menguap terdiri dari 10 atom C dan penyusun minyak atsiri Achmad, 1986.
Senyawa terpenoid tersusun atas karbon-karbon dengan jumlah kelipatan atom lima. Diketahui juga bahwa sebagian besar terpenoid mempunyai kerangka
karbon yang dibangun oleh dua atau lebih unit C5 yang disebut unit isoprene Kristanti, 2008. Senyawa terpenoid terdiri atas beberapa unit isoprene,
mempunyai struktur siklik dengan satu atau lebih gugus fungsional berupa gugus hidroksil dan gugus karbonil Rusdi, 1988. Klasifikasi terpenoid dapat dilihat
pada Tabel 1.
Tabel 1. Klasifikasi Terpenoid Kelompok Terpenoid
Jumlah atom C Monoterpen
Seskuiterpen Diterpen
Triterpen Tetraterpen
Politerpen 10
15 20
30 40
40 Kristanti, 2008
Secara kimia terpenoid larut dalam lemak dan terdapat di dalam sitoplasma sel tumbuhan. Biasanya terpenoid diekstrasi dari jaringan tumbuhan
dengan memakai eter atau kloroform, dan dapat dipisahkan secara kromatografi pada silika gel atau alumina menggunakan pelarut eter atau kloroform Harborne,
1996. Kebanyakan peneliti berpendapat bahwa fungsi terpenoid rendah dalam tumbuhan, lebih bersifat ekologi daripada fisiologi. Banyak senyawa ini yang
menghambat pertumbuhan tumbuhan pesaingnya dan dapat bekerja sebagai insektisida atau berdaya racun terhadap hewan tinggi Robinson, 1991. Penelitian
Gunawan 2007 terpenoid yang diisolasi dari herba meniran Phyllanthus niruri Linn, yaitu jenis phytadiene dan 1,2-seco cladiellan menunjukkan penghambatan
terhadap pertumbuhan bakteri S. aureus dan E.coli. Struktur kimia phytadiene dan 1, 2-seco cladiellan dapat dilihat pada Gambar 4.
commit to user 17
i
O O
OH OCH3
ii Gambar 4. Struktur senyawa i phytadiene dan ii 1, 2-seco-cladiellan
Gunawan, 2007
c. Saponin Saponin adalah senyawa aktif permukaan yang menimbulkan busa jika
dikocok dalam air dan pada konsentrasi yang rendah sering menyebabkan hemolisis sel darah merah. Dalam larutan yang sangat encer, saponin sangat
beracun untuk ikan, dan tumbuhan yang mengandung saponin telah digunakan sebagai racun ikan selama beratus-ratus tahun. Beberapa saponin juga bekerja
sebagai antimikroba Padmawinata, 1995. Contoh senyawa saponin yang dapat bertindak sebagai antibakteri adalah smilagenin. Adapun strukturnya dapat dilihat
pada Gambar 5.
O O
OH
Gambar 5. Struktur smilagenin
commit to user 18
Saponin dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu glikosida triterpenoid dan glikosida struktur steroid tertentu yang mempunyai rantai samping spiroketal.
Kedua jenis saponin ini larut dalam air dan etanol tetapi tidak larut dalam eter. Contoh senyawa yang termasuk saponin adalah asam glisiretat. Adapun
strukturnya dapat dilihat pada Gambar 6. Saponin mempunyai bagian utama berupa turunan triterpen dengan sedikit
steroid. Residu gula dihubungkan oleh satu gugus –OH biasanya C
3
-OH dari aglikon monodesmoside saponin dan jarang dengan dua gugus OH atau satu
gugus –OH dan gugus karboksil bis-desmiside saponin Wagner, 1983.
O COOH
OH
Gambar 6. Struktur asam glisiretat Padmawinata, 1995
d. Alkaloid Alkaloid adalah suatu golongan senyawa organik yang terbanyak
ditemukan di alam. Hampir seluruh alkaloid berasal dari tumbuh-tumbuhan dan tersebar luas dalam berbagai jenis tumbuhan. Ciri khas alkaloid adalah bahwa
semua alkaloid mengandung paling sedikit satu atom N yang bersifat basa dan pada umumnya merupakan bagian dari cincin heterosiklik. Alkaloid dapat
ditemukan dalam berbagai bagian tumbuhan, tetapi sering kali kadar alkaloid kurang dari 1 Kristanti, 2008.
Senyawa alkaloid diklasifikasikan menurut jenis cincin heterosiklik nitrogen yang merupakan bagian dari struktur molekul. Menurut klasifikasi ini,
alkaloid dapat dibedakan atas beberapa jenis, seperti alkaloid piridin, pirolidin, indol, piperidin, kuinolin dan isokuinolin Kristanti, 2008. Struktur dari senyawa-
senyawa tersebut dapat dilihat pada Gambar 7.
commit to user 19
N H
N
Pirolidin Piperidin
Piridin
N H
N N
N
H indol
kuinolin isokuinolin
Gambar 7. Struktur beberapa alkaloid Kristanti, 2008
Semua alkaloid mengandung paling sedikit satu atom nitrogen yang biasanya bersifat basa dan dalam sebagian besar atom nitrogen ini merupakan
cincin aromatis Achmad, 1986. Berdasarkan penyusun asam aminonya alkaloid dibedakan menjadi alkaloid asiklis yang berasal dari asam amino ornitin dan lisin.
Alkaloid aromatis jenis fenilalanin berasal dari fenilalanin, tirosin dan 3, 4- dihidroksifenilalanin Achmad, 1986. Salah satu senyawa alkaloid yang aktif
antibakteri adalah ramiflorin A dan ramiflorin B. Struktur ramiflorin A dan B dapat dilihat pada Gambar 8.
HN H
N N
N H
H
17
H H
H
3
CO
H- 17α, ramiflorin A
H- 17β, ramiflorin B
Gambar 8. Struktur ramiflorin A dan ramiflorin B Tanaka, 2006
commit to user 20
e. Senyawa fenol Senyawa-senyawa fenol yang terdapat dalam tumbuhan dapat merupakan
senyawa monohidroksi atau polihidroksi fenolik. Terikat sebagai senyawa glikosida dimana terikat dengan protein, alkaloid atau terdapat sebagai senyawa
terpenoida. Senyawa ini pada proses ekstraksi akan dapat ditemukan dalam fraksi air ataupun dalam fraksi pelarut-pelarut polar lainnya.
Jika murni, senyawa fenol berupa zat padat tak berwarna tetapi biasanya teroksidasi dan berwarna gelap jika terkena udara. Kelarutan dalam air bertambah
jika gugus hidroksil makin banyak, tetapi kelarutan dalam pelarut organik yang polar umumnya tinggi. Fenol yang kelarutannya dalam air kecil mudah larut
dalam natrium hidroksida encer, tetapi dalam suasana basa laju oksidasi sangat meningkat, sehingga pada setiap perlakuan penggunaan basa kuat dihindari
Padmawinata, 1995. Senyawa fenolik mempunyai aktivitas antiinflamasi, karena senyawa ini
menghambat sintesis prostaglandin Padmawinata, 1995. Tingkatan gugus fungsi hidroksil
pada golongan
fenol berhubungan
dengan toksisitas
pada mikroorganisme, dengan bukti bahwa bertambahnya hidroksilasi menghasilkan
penambahan toksisitas. Semakin tinggi fenol teroksidasi semakin kuat menghambat pertumbuhan organisme. Mekanisme yang berhubungan dengan
toksisitas fenol terhadap mikroorganisme adalah penghambatan enzim oleh senyawa teroksidasi kemungkinan lewat reaksi dengan gugus sulfihidril atau
dengan interaksi yang tidak spesifik oleh protein Cowan, 1999. Contoh struktur senyawa fenol dapat dilihat pada Gambar 9.
COOH OH
H COOH
Asam Benzoat Asam Salisilat
Gambar 9. Senyawa-senyawa golongan fenol Padmawinata, 1995
commit to user 21
f. Tanin Tanin merupakan senyawa kimia komplek, terdiri dari beberapa senyawa
polifenol. Tanin tersebar luas pada seluruh bagian tumbuhan, terutama pada daun, buah yang belum masak dan kulit kayu. Tanin berbentuk amorf dan tidak dapat
dikristalkan. Dalam air membentuk larutan kolodial, bereaksi asam dan mempunyai rasa sepat Rusdi, 1988. Berta molekul tanin antara 500 sampai
28000 dan ditemukan pada bagian tanaman kuncup, batang, daun, buah dan akar Cowan, 1999.
Tanin dibagi menjadi dua yaitu tanin terkondensasi dengan berat molekul besar 1900-28000 dan tanin terhidrolisis yang mempunyai berat molekul rendah
500-3000 Padmawinata, 1995. Contoh senyawa tanin dapat dilihat pada Gambar 10.
CHOH OH
O
OH OH
OH
HO
katekinepikatekin
CHOH O
OH OH
OH
OH OH
OH
Leukoantosianin
Gambar 10. Struktur beberapa tanin Cowan, 1999
Contoh senyawa tanin yang mempunyai aktivitas antibakteri antara lain katekin dan epigalotekin galat. Kedua senyawa ini diisolasi dari daun teh hijau
Camellia sinensis dan dapat menghambat pertumbuhan bakteri H. pylori dan E. coli Funatogawa et al., 2004. Struktur epigalotekin galat dapat dilihat pada
Gambar 11.
commit to user 22
O OCO
OH OH
OH OH
OH OH
HO HO
OH
Gambar 11. Struktur epigalotekin galat Funatogawa et al, 2004
6. Ekstraksi
