4
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Senyawa Limonoid
Menurut Yu 2004, senyawa limonoid pada jeruk merupakan kelompok metabolit sekunder yang belum diketahui memiliki fungsi langsung
pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Menurut Ishii et al. 2003, limonoid merupakan senyawa kimia dengan struktur triterpenoid dengan
kandungan oksigen yang tinggi. Limonoid merupakan penanda taksonomi yang baik karena senyawa ini spesifik untuk tanaman Rutaceae. Maier et al.
dalam Nagy et al. 1977 menambahkan limonoid memiliki beberapa karakteristik yaitu cincin furan yang terikat pada cincin D pada C-17, gugus
fungsional yang mengandung oksigen pada C-3, C-4, C-16 dan C-17, gugus epoksida pada C-14 dan C-15. Limonoid terdapat secara alami dalam dua
bentuk yaitu limonoid aglikon dan limonoid glukosida. Limonoid aglikon diklasifikasikan menjadi dua kelompok, pertama limonoid monolakton yang
memiliki cincin D terbuka, misalnya limonoat A-ring lakton yang banyak terdapat pada daun dan buah jeruk; kedua limonoid dilakton yang memiliki
cincin D tertutup, misalnya limonin yang banyak terdapat pada biji jeruk. Limonin pertama kali diisolasi dari jeruk navel, dengan komposisi kimia
C
26
H
30
O
8
dengan berat molekul 470 Da. Menurut Hasegawa dan Maier dalam Rouseff 1990, dari 37 jenis
senyawa limonoid aglikon yang berhasil diisolasi, empat diantaranya menyebabkan rasa pahit pada jeruk, yaitu limonin, nomilin, ichangin dan
nomilinat. Limonin terbentuk seiring proses pertumbuhan jeruk dan diduga terbentuk pada jaringan albedo buah jeruk. Diduga senyawa limonoid yang
mula-mula terbentuk adalah deasetilnomilin selanjutnya nomilin, obacunone lalu limonin. Limonoate A-ring lakton merupakan garam dari asam limonoat
A-ring lakton yang terdapat dalam jaringan buah jeruk, sedangkan dalam biji jeruk terdapat dalam bentuk limonoat dilakton atau disebut juga limonin.
Biosintesis pembentukan limonin disajikan pada Gambar 1.
Pahit Tidak Pahit
Gambar 1. Biosintesis limonin dalam buah jeruk Sumber : Eskin 1979; Maier et al. dalam Nagy et al. 1977
Limonoat A-ring lakton terdapat pada bagian membran sel dari vesicle jeruk dan tidak memiliki rasa pahit tetapi ketika diekstraksi dan terjadi kontak
dengan sari jeruk yang bersifat asam, senyawa ini terlaktonisasi menjadi limonoat dilakton yang memiliki rasa pahit. Perubahan limonin dari
monolakton menjadi dilakton terjadi pada suasana pH 5,4-6,2 dan suhu 15- 45
o
C. Proses ini dipengaruhi oleh aktivitas enzim limonoid D-ring lakton hidrolase. Selama proses pasteurisasi dan evaporasi, adanya penambahan
panas akan mempercepat reaksi ini Mozaffar et al. 2000. Mekanisme terbentuknya rasa pahit pada buah jeruk disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Mekanisme pembentukan rasa pahit pada buah jeruk Sumber : Eskin 1979 ; Li 2000
Menurut Breksa dan Manners 2006, limonoid glukosida merupakan turunan bentuk ester ion cincin A dan D, misalnya glikosilasi pada posisi D-
hidroksi dari ester ion limonoid D-ring. Senyawa limonoid aglikon dan limonoid glukosida disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Senyawa limonoid aglikon dan limonoid glukosida Limonoid aglikon
Limonoid glukosida 1. Limonin
2. Nomilin 3. Obacunone
4. Deacetylnomilin 5. Ichangin
6. Deoxylimonin 7. Deoxylimonol
8. Limonol 9. Limonyl acetate
10. 7α-Obacunol 11. 7α-Obacunyl acetate
12. Ichangensin 13. Citrusin
14. 1- 10-19Abeo-obacun- 15. Calamin
a
hydroxy-isoobacunoic acid 16. Retrocalamin
a
17. Cyclocalamin
a
18. Methyl isoobacunoate diosphenol
a
19. Methyl deacetylnomilinate
a
20. 6-Keto-7β- deacetylnomilol
a
21. Methyl 6-hydroxy isoobacunoate
a
22. Isocyclocalamin
a
23. Asam Deacetylnomilinic 24. Asam Nomilinic
25. Asam Isoobacunoic 26. Asam Epiisoobacunoic
27. Asam Isolimonic 28. Limonoic acid A-ring lactone
29. Asam Deoxylimonic 30. 17-Dehydrolimonoic acid A-ring lactone
31. Asam Trans-19- hydroxyobacunoic 32. Asam Calaminic
33. Asam Retrocalaminic 34.Asam Cyclocalaminic
35. Isoobacunoic acid diosphenol
a
36. Obacunoic acid
a
9 11 -en-7α-yl acetate 37. 1- 10-19Abeo-7o- acetoxy-lOβ-
1. Limonin 17-β-D-glukopiranosida 2. Nomilin 17-β-D-glukopiranosida
3. Deacetylnomilin 17-β-D- glukopiranosida
4. Obacunone 17-β-D- glukopiranosida
5. Asam Nomilinat 17-β-D- glukopiranosida
6. Asam Deacetylnomilinat 17-β-D- glukopiranosida
7. Obacunoat 17-β-D- glukopiranosida
8. Asam Trans-obacunoat 17-β-D- glukopiranosida
9. Asam Isoobacunoat 17-β-D- glukopiranosida
10. Asam Epiisoobacunoat 17-β-D- glukopiranosida
Keterangan :
a
diisolasi dari biji jeruk calamondin Sumber : Manners Breksa, 2006
Contoh senyawa limonoid glukosida disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3. Struktur molekul Limonin 17-β-D- glukopiranosida Sumber : Hasegawa et al. 1997
Senyawa limonoid terdapat pada jaringan buah dan biji jeruk yang telah matang dalam bentuk turunan aglikon dan glukosida. Menurut Maier et
al. 1977, biji merupakan bagian yang paling banyak mengandung senyawa
limonoid, karenanya hampir semua proses isolasi dilakukan pada biji jeruk. Distribusi limonin dalam jeruk disajikan pada Gambar 4.
Gambar 4. Distribusi limonin dalam jeruk Sumber : Li 2000
Menurut Mozaffar et al. 2000, limonin Limonoate 3,19:16, 17- dilactone adalah senyawa limonoid aglikon dengan rumus molekul C
26
H
30
O
8
memiliki berat molekul 470,5 Da, titik didih 280 ºC, bersifat tidak larut dalam air, tetapi larut dalam dimetilformamide, dichloromethane, acetonitrile, asam
asetat glasial, dan alkohol. Senyawa dengan bentuk kristal berwarna putih kekuningan ini ditemukan pada semua spesies jeruk, dengan kandungan
tertinggi pada biji. Limonin merupakan senyawa dominan yang terdapat pada hampir semua varietas jeruk dan terakumulasi pada biji lemon, jeruk
Valencia, grapefruit dan jeruk siam. Menurut Maier et al. dalam Nagy et al. 1977, limonin terdekomposisi oleh asam kuat membentuk asam limoneksik
yang tidak memiliki aktivitas antioksidan. Limonin juga bereaksi dengan basa pada pH 10-12 membentuk garam dari asam limonoat.
Limonin memiliki kelarutan yang terbatas dalam air yaitu 40 mgl, memiliki rasa pahit dan ditemukan dalam konsentrasi tinggi pada bagian
jeruk yang tidak dapat dimakan seperti biji dan kulit. Konsentrasi limonin pada sari jeruk biasanya kurang dari 20 mgl, tetapi pada konsentrasi 6 mgl
telah menimbulkan rasa pahit dan menyebabkan sari jeruk tidak diterima konsumen. Sebaliknya, limonoid glukosida larut air, tidak berasa dan
ditemukan dalam sari jeruk dengan konsentrasi sebesar 720 mgl Breksa dan Dragull, 2008. Ozaki 1990 menambahkan biji jeruk mengandung sejumlah
besar senyawa limonoid serta dapat melakukan biosintesis senyawa limonoid aglikon dan limonoid glukosida. Limonin mulai terbentuk pada awal
pembentukan biji sedangkan limonoid glukosida terbentuk hanya pada biji yang matang.
Limonin adalah komponen kimia yang mengandung furan. Banyak produk alami yang mengandung furan yang diperoleh dari tanaman telah
terbukti meningkatkan sistem enzim detoksifikasi, glutathione S-transferase GST dan menghambat atau menghambat pembentukan kimia dari
karsinogenesis sehingga disebut suppresive agent. Aktivitas antikarsinogen dari limonoid aglikon telah diteliti lebih lanjut. Penelitian menunjukkan
limonoid aglikon limonin, nomilin, obacunone, isoobacunone, ichangin meningkatkan pembentukan enzim detoksifikasi glutathione S-transferase dan
menghambat pembentukan tumor pada kulit, berbagai jaringan pada tikus dan pada hamster dengan cara mengkatalisis konjugasi glutathione yang
menghambat pembentukan benzo [a] pyrene, salah satu penyebab kanker. Limonoid aglikon juga menghambat pembentukan, pertumbuhan dan
perkembangan hormon-independen sel kanker payudara manusia dalam jaringan Hasegawa et al. dalam Shahidi, 2008. Hasil penelitian
menunjukkan limonin 17-D-glukopiranosida berfungsi sebagai anti kanker pada hamster Ishii et al. 2003. Penelitian pada hewan laboratorium
menunjukkan bahwa limonoid pada jeruk menurunkan rasio kolesterol LDLHDL dan mempercepat oksidasi LDL di usus sehingga membantu
mengurangi resiko penyakit penyumbatan pembuluh darah Dandeekar et al. 2007.
2.2 Ekstraksi
Kategori