Tabel 2.1 Klasifikasi Senyawa Terpenoid
Harborne, 1987.
2.2.1 Komposisi Kimia Minyak Atsiri
Pada umumnya perbedaan minyak atsiri komposisi minyak atsiri disebabkan perbedaan jenis tanaman penghasil, kondisi iklim, tanah tempat tumbuh, umur
panenan, metode ekstraksi yang digunakan dan cara penyimpanan minyak. Minyak atsiri biasanya terdiri dari berbagai campuran persenyawaan kimia yang
terbentuk dari unsur Karbon C, Hidrogen H, dan Oksigen O. Pada umumnya komponen kimia minyak atsiri dibagi menjadi dua
golongan yaitu : 1.
Golongan hidrokarbon yang terdiri dari persenyawaan Terpen Persenyawaan yang termasuk golongan ini terbentuk dari unsur karbon dan
Hidrogen Jenis hidrokarbon yang terdapat dalam minyak atsiri sebagian besar terdiri dari monoterpen 2 unit isoprene, sesquiterpen 3 unit isoprene, diterpen
4 unit isoprene dan politerpen. 2.
Golongan hidrokarbon teroksigenasi Komponen kimia dari golongan persenyawaan ini terbentuk dari unsur Karbon
C, Hidrogen H, dan Oksigen O. persenyawaan yang termasuk dalam golongan ini adalah persenyawaan alkohol, aldehid, keton, ester, eter, dan fenol.
Ikatan karbon yang terdapat dalam molekulnya dapat terdiri dari ikatan tunggal, ikatan rangkap tiga. Terpen mengandung ikatan tunggal dan ikatan rangkap dua
Ketaren, 1985. No
Jenis Senyawa Jumlah Atom
Karbon Sumber
1 Monoterpen
10 Minyak Atsiri
2 Seskuiterpen
15 Minyak Atsiri
3 Diterpen
20 Resin Pinus
4 5
6 Triterpen
Tetraterpen Politerpen
30 40
≥ 40 Damar
Zat Warna Karoten Karet Alam
2.2.2 Biosintesis Minyak Atsiri
Secara kimia minyak atsiri bukan merupakan senyawa tunggal, tetapi tersusun dari berbagai macam komponen yang secara garis besar terdiri dari kelompok
terpenoid dan fenil propana. Berdasarkan proses biosintesisnya atau pembentukan komponen minyak atsiri di dalam tumbuhan, minyak atsiri dapat dibedakan
menjadi dua golongan. Golongan pertama adalah turunan terpenoid yang terbentuk melalui jalur biosintesis asam asetat mevalonat. Golongan kedua adalah
turunan fenil propanoid yang merupakan senyawa aromatik, terbentuk melalui jalur biosintesis asam sikimat Agusta, 2000.
Mekanisme dari tahap-tahap reaksi biosintesis terpenoid yaitu asam asetat yang telah 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 ialah fosforilasi, eliminasi asam fosfat dan dekarboksilasi
menghasilkan IPP yang selanjutnya berisomerisasi menjadi DMAPP oleh enzim isomerase. IPP sebagai unit isopren aktif bergabung secara kepala ke ekor dengan
DMAPP dan penggabungan ini merupakan langkah pertama dari polimerisasai 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.
Sintesa terpenoid sangat sederhana sifatnya. Ditinjau dari segi teori reaksi organik sintesa ini hanya menggunakan beberapa jenis reaksi dasar. Reaksi-reaksi
selanjutnya dari senyawa antara GPP, FPP, dan GGPP untuk menghasilkan senyawa-senyawa terpenoid satu per satu hanya melibatkan beberapa jenis reaksi
sekunder pula. Reaksi-reaksi sekunder ini lazimnya adalah hidrolisa, siklisasi, oksidasi, reduksi, dan reaksi-reaksi spontan yang dapat berlangsung dengan
mudah dalam suasana netral dan pada suhu kamar, seperti isomerisasi, dehidrasi, dekarbosilasi, dan sebagainya
CH
3
C O
SHCoA
Asetil koenzim A CoA -SH
CH
3
COOH
CH
3
C SCoA
O
CH
3
C SCoA
O
+ CH
3
C O
CH
2
C O
SCoA
Asetil koenzim A Asetoasetil koenzim A
CH
3
C OH
CH
2
C O
SCoA CH
2
C SCoA
O
CH
3
C O
CH
2
C O
SCoA
CH
3
C O
SHCoA
+ + CoA -SH
Asetoasetil koenzim A Asetil koenzim A
CH
3 C
OH CH
2
C O
SCoA CH
2
C SCoA
O
H CH
3 C
OH CH
2
CH
2
OH CH
2
C O
OH
Asam mevalonat
Gambar 2.3 Pembentukan Asam Mevalonat Sebagai Zat Antara Dalam Biosintesis Terpenoid Agusta, 2000.
Berikut adalah Gambar Reaksi Biosintesa Terpenoid
CH
3
C SCoA
O
CH
3
C SCoA
O
+ CH
3
C O
CH
2
C O
SCoA
CH
3
C SCoA
O
Asetil koenzim A Asetoasetil koenzim A
CH
3
C OH
CH
2
C O
SCoA CH
2
C SCoA
O
H CH
3
C OH
CH
2
CH
2
OH CH
2
C O
OH
CH
3
C OPP
CH
2
C O
O
-
Asam mevalonat
CH
2
CH
2
OH
- OPP - CO
2
CH
3
C CH
CH
2
H CH
2
OPP
Isopentenil pirofosfat IPP CH
3
C CH
3
CH CH
2
OPP
Dimetilalil pirofosfat DMAPP OPP
OPP H
IPP
DMAPP
OPP
Monoterpen Geranil pirofosfat
OPP H
OPP
Farnesil pirofosfat Seskuiterpen
2 X Triterpen
OPP H
OPP
Diterpen 2 X
Tetraterpen Geranil-geranil pirofosfat
Gambar 2.4. Biosintesis Terpenoid Achmad, 1986.
Senyawa sineol, aromadedren, kopaen, deltakadinen yang didapatkan dari minyak atsiri kulit kayu manis adalah kelompok turunan terpen melalui jalur
biosintesis asam asetat mevalonat. Selanjutnya senyawa seperti sinamaldehida benzofrofenol dan eugenol adalah senyawa turunan fenil propanoid C
6
-C
3
yang dikelompokkan kedalam senyawa yang mengadung cincin karbo aromatik. Cincin
aromatik yang hanya terdiri dari atom karbon, seperti benzena, naftalena, dan antrasena. Cincin karbo aromatik ini lazimnya tersubstitusi oleh satu atau lebih
gugus hidroksil atau gugus lain yang ekivalen ditinjau dari segi biogenetik. Oleh karena itu, senyawa bahan alam aromatik ini sering kali disebut senyawa-senyawa
fenolik, walaupun sebagian diantaranya bersifat netral karena tidak mengandung gugus fenol dalam keadaan bebas. Salah satu kelompok senyawa fenolik adalah
fenilpropanoid. Senyawa ini mempunyai kerangka dasar yang terdiri dari cincin benzen C6 yang terikat pada ujung dari propana C3. Beberapa jenis senyawa
yang termasuk fenilpropanoid ialah turunan asam sinamat, turunan alilfenol, turunan propenil fenol, dan turunan kumarin.Biosintesis senyawa fenilpropanoid
disajikan pada Gambar berikut, mengikuti jalur asam shikimat. Pembentukan asam shikimat diawali dengan kondensasi aldol antara eritrosa dan asam
fosfoenolpiruvat. Pada kondensasi ini, gugus metilen C=CH
2
dari asam fosfoenolpiruvat berlaku sebagai nukleofil dan mengadisi gugus karbonil C=O
eritrosa, menghasilkan gula dengan 7 unit atom karbon. Selanjutnya reaksi yang analog intramolekuler menghasilkan asam 5-dehidrokuinat yang mempunyai
lingkar sikloheksana, yang kemudian diubah menjadi asam shikimat. Asam prefenat terbentuk oleh adisi asam fosfoenolpiruvat terhadap asam shikimat.
Selanjutnya, aromatisasi dari asam prefenat menghasilkan asam fenilpiruvat yang merupakan prekusor dari fenilalanin melalui reaksi reduktif aminasi, produk
deaminasi fenilalanin menghasilkan asam sinamat ataupun reduksi deaminasi fenillalanin menghasilkan sinamaldehida Achmad, 1986.
HO HO
OH C
O OH
Eritrosa +
H
2
C = C
O COOH
PO
3
H
2
CH
2
OH CH
2
C - OH
HO - C H
H C
H C
O COOH
OH -H
2
O
OH OH
HO COOH
O= Fosfoenol piruvat
OH OH
O COOH
HO
OH OH
O COOH
-H
2
O
Asam 5-dehidroshikimat Asam 5-dehidrokuinat
OH OH
COOH
Asam shikimat
H
HO O
OH COOH
HO
H
2
C=C O PO
3
H
2
COOH H
H CH
2
COOH -H
2
O O
OH COOH
CH
2
COOH
Asam korismat
OH C
OH O
O
HOOCC -C-
H
2
Asam prefenat - H
2
O - CO
2
O COOH
Asam fenil pirufat
COOH NH
2
-NH
2 Fenil alanin
COOH
Asam sinamat
reduksideaminasi
CH
sinamaldehida
CH
C O
H
Gambar 2.5. Biosintesa fenilprovanoid Achmad, 1986.
2.2.3 Sumber Minyak Atsiri
Kategori