Jalur Metabolisme Flavonoid Klasifikasi Senyawa Flavonoida

Semua varian flavonoid saling berikatan karena alur biosintesis yang sama, yang memasukkan prazat dari alur sikimat dan alur asetil-malonat, flavonoid pertama dihasilkan segera setelah kedua alur ini bertemu. Sekarang, flavonoid yang dianggap pertama kali terbentuk pada biosintesis ialah khalkon, dan semua bentuk lain diturunkan darinya melalui berbagai alur.

2.4.1 Jalur Metabolisme Flavonoid

Prazat flavonoid sensiri sudah diketahui tanpa keraguan sebagai hasil dari banyak percobaan penuntun, tetapi masih banyak pertanyaan yang belum terjawab mengenai jalur yang diikuti. Seiring teramati bahwa dalam sesies tumbuhan tertentu semua flavonoid yang berbeda-beda mempunyai pola hidroksilasi cincin yang sama, perbedaan hanya pada metilasi, glikosilasi, dan struktu bagian C-3. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat senyawa antara C-15 yang umum yang diubah menjadi berbagai flavonoid setelah pola hidroksilasi cincin terbentuk. Akan tetapi, tampaknya berbagai jenis hidroksil ini sesungguhnya dimasukkan pada tahap yang berlainan dalam sintesis. Beberapa segi metabolisme yang paling menarik ialah pengendaliannya oleh pengatur tumbuh, seperti etilena, tanggapanya terhadap infeksi oleh fungus, dan kaitanya dengan metabolisme asam nukleat. Beberapa pengganti flavonoid terjadi, kecuali isoflavonoid pengganti ini sangat lambat. Bagan untuk jalur metabolisme secara keseluruhan dapat dilihat pada gambar 2.1 berikut Robinson, 1995: Universitas Sumatera Utara O OH OH OH HO Kalkon O OH OH OH HO H H H H OH HOOCOC=HC O=COH 3CH 2 -CoA O O O OH OH HO H H O O OH OH HO O O OH OH HO H OH O OH OH HO H OH OH H O O OH OH HO CH O OH OH HO OH O O OH OH HO H OH H H O OH OH HO OH + Antosianidin flobatonin flavonol flavononol leukoantosianidin flavon dihidrokalkon malonil-CoA asam-p-kumarat CO2 Gambar 2.1 Jalur Metabolisme Flavonoid Robinson, 1995 Universitas Sumatera Utara

2.4.2 Klasifikasi Senyawa Flavonoida

Dalam tumbuhan, flavonoid terdapat dalam berbagai bentuk struktur. Keragaman struktur flavonoid ini disebabkan karena perbedaan tahap modifikasi dari struktur dasar flavonoid, antara lain: 1. Flavonoid O-glikosida Flavonoid biasanya terdapat sebagai flavonoid-O-glikosida Gambar 2.2, pada senyawa tersebut satu gugus hidroksil flavonoid atau lebih terikat pada satu gula atau lebih dengan ikatan hemiasetal yang tak tahan asam. Pengaruh glikosilasi menyebabkan flavonoid menjadi kurang reaktif dan lebih muda larut dalam air cairan; sifat terakhir ini memungkinkan penyimpanan flavonoid didalam vakuol sel disinilah biasanya flavonoid berada. Walaupun gugus hidroksil pada setiap posisi dalam inti flavonoid dapat diglikosilasi, kenyataannya hidroksil pada tempat tertentu mempunyai peluang yang lebih besar untuk terglikosilasi ketimbang tempat-tempat lain, misalnya 7-hidroksil pada flavon, isoflavon dan dihidroflavon, 3-dan 7-hidroksil dalam flavonol dan dihidroflavonol; dan 3-dan 5-hidroksil dalam antosianidin. Sudah diakui bahwa dalam tumbuhan O- glikosilasi dan metilasi terjadi sebagai salah satu tahap akhir pada biosintesis dan katalisasi oleh enzim yang sangat khas. Ada kalanya glikosida mengalami modifikasi lebih lanjut, yaitu asilasi. Glikosida terasilasi mempunyai satu gugus hidroksil gula yang berkaitan dengan asam seperti asam asetat atau asam ferulat. O O OH OH O O ROH 2 C HO HO OH Gambar 2.2 Flavonoid-O-Glikosida Markam, 1988 Universitas Sumatera Utara 2. Flavonoid C-glikosida Gula dapat juga terikat pada atom karbon flavonoid dan dalam hal ini gula tersebut terikat terikat langsung pada inti benzena dengan satu ikatan karbon-karbon yang tahan asam dibanding dengan O-glikosida. Glikosida yang demikian disebut C- glikosida Gambar 2.3. Sekarang gula yang terikat pada atom C hanya ditemukan pada atom C nomor 6 dan 8 dalam inti flavonoid. Jenis gula yang terlibat ternyata jauh lebih sedikit ketimbang jenis gula pada O-glikosida, biasanya dari jenis glukosa yang paling umum, dan juga galaktosa, ramnosa, xilosa dan arabinosa. Jenis aglikon flavonoid yang terlibat pun sangat terbatas. Jadi, walaupun isoflavon, flavanon, dan flavonol kadang-kadang terdapat dalam bentuk C- glikosida, sebegitu jauh hanya flavon C-glikosida yang paling lazim ditemukan. O O HO OH OH O CH 2 OH HO OH HO Gambar 2.3 Flavonoid-C-Glikosida Markam, 1988 3. Flavonoid Sulfat Golongan flavonoid lain yang mudah larut dalam air yang mungkin ditemukan hanya flavonoid sulfat. Senyawa ini mengandung satu ion sulfat atau lebih, yang terikat pada hidroksil fenol atau gula. Secara teknis senyawa ini sebenarnya bisulfat karena terdapat sebagai garda, yaitu flavon-O-SO 3 K. Banyak yang berupa glikosida bisulfat, bagian bisulfat terikat pada hidroksil fenol yang mana saja yang masih bebas atau pada gula. Universitas Sumatera Utara 4. Biflavonoid Seperti yang ditunjukkan oleh namanya, biflavonoid Gambar 2.4 adalah flavonoid dimer, walaupun prosianidin dimer biasanya tidak dimasukkan ke dalam golongan ini. Flavonoid yang sering terlibat adalah flavon dan flavonon yang secara biosintesis mempunyai pola oksigen yang sederhana dan ikatan antar flavonoid berupa ikatan karbon-karbon atau kadang-kadang ikatan eter. Monomer flavonoid yang digabungkan menjadi biflavonoid dapat berjenis sama atau berbeda, dan letak ikatannya berbeda-beda. O O OH OH O O HO OH OH HO Gambar 2.4 Biflavonoid Markam, 1988 5. Aglikon flavonoid yang aktif-optik Aglikon flavonoid mempunyai atom karbon asimetrik dan dengan demikian menunjukkan keaktifan optik yaitu memutar cahaya terpolarisasi-datar. Yang termasuk dalam golongan flavonoid ini adalah flavonon, dihidroflavonol, kafein, pterokarpan, rotenoid, dan beberapa biflavonoid. Putaran aglikon flavonoid alam berkaitan dengan stereokimia mutlak flavonoid. O O OH OH HO H H Gambar 2.5 Aglikon flavonoid yang aktif-optik Markam, 1988 Universitas Sumatera Utara Menurut Robinson 1995, flavonoida dapat dikelompokkan berdasarkan keragaman pada rantai C 3 yaitu : 1. Flavonol Flavonol paling sering terdapat sebagai glikosida, biasanya 3-glikosida, dan aglikon flavonol yang umum yaitu kamferol, kuersetin, dan mirisetin yang berkhasiat sebagai antioksidan dan antiimflamasi. Larutan flavonol dalam suasana basa dioksidasi oleh udara tetapi tidak begitu cepat sehingga penggunaan basa pada pengerjaannya masih dapat dilakukan. O O OH Flavonol

2. Flavon

Flavon berbeda dengan flavonol dimana pada flavon tidak terdapat gugusan 3- hidroksi. Hal ini mempunyai serapan UV-nya, gerakan kromatografi, serta reaksi warnanya. Flavon yang paling umum dijumpai adalah apigenin dan luteolin. Jenis yang paling umum adalah 7-glukosida dan terdapat juga flavon yang terikat pada gula melalui ikatan karbon. Flavon dianggap sebagai induk dalam nomenklatur kelompok senyawa flavonoida O O Flavon Universitas Sumatera Utara 3. Isoflavon Isoflavon tidak begitu menonjol, tetapi senyawa ini penting sebagai fitoaleksin. Senyawa yang lebih langka lagi ialah homoisoflavon. Senyawa ini biasanya larut dalam air panas dan alkohol meskipun beberapa flavonoid yang sangat termetilasi tidak larut dalam air. O O Isoflavon 4. Flavanon Flavanon terdapat di dalam kayu, daun dan bunga. Flavanon glikosida merupakan konstituen utama dari tanaman genus prenus dan buah jeruk ; dua glikosida yang paling lazim adalah neringenin dan hesperitin, terdapat dalam buah anggur dan jeruk. O O Flavanon 5. Flavanonol Senyawa ini berkhasiat sebagai antioksidan dan hanya terdapat sedikit sekali jika dibandingkan dengan flavonoida lain. Sebagian besar senyawa ini diabaikan karena konsentrasinya rendah dan tidak berwarna. O O OH Flavanonol Universitas Sumatera Utara 6. Antosianin Antosianin adalah pigmen daun bunga merah sampai biru yang biasa, banyaknya sampai 30 bobot kering dalam beberapa bunga. Antosianin terdapat juga dalam bagian lain tumbuhan tinggi kecuali fungus. Antosianin selalu terdapat dalam bentuk glikosida kecuali sesepora aglikon antosianidin. Hidrolisis dapat terjadi selama autolysis jaringan tumbuhan atau pada saat isolasi, sehingga antosianidin ditemukan sebagai senyawa jadian . Pada pH lebih rendah dari 2, antosianin berada sebagai kation ion flavilium. Tetapi pada pH yang sedikit asam akan berbentuk kuinonoid. O OH + Antosianin 7. Katekin Katekin dan proantosianidin adalah dua golongan senyawa yang mempunyai banyak kesamaan. Semuanya senyawa tanpa warna, terdapat pada seluruh dunia tumbuhan tetapi terutama dalam tumbuhan berkayu. Telah ditemukan satu epikatekin glukosida, dan beberapa katekin yang terdapat sebagai ester asam galat. Satuan katekin terdapat sebagai bagian dari berbagai senyawa oligomer dengan jenis lain fenilpropanoid, misalnya pada proantosianidin. O OH OH HO OH OH Katekin 8. Leukoantosianidin Universitas Sumatera Utara Merupakan monomer flavan 3,4-diol, leukoantosianidin jarang terdapat sebagai glikosida, namun beberapa bentuk glikosida yang dikenal adalah apiferol, dan peltoginol. O OH HO OH OH HO OH Leukoantosianidin 9. Auron Berupa pigmen kuning emas terdapat dalam bunga tertentu dan bryofita. Dalam larutan senyawa ini menjadi merah ros. O CH O Auron 10. Kalkon Pada kenyataan, pengubahan kalkon menjadi flavanon terjadi dengan mudah dalam larutan asam dan reaksi kebalikannya dalam basa. Reaksi ini mudah diamati karena kalkon warnanya jauh lebih kuat daripada warna flavanon, terutama dalam larutan basa warnya merah jingga. Oleh karena itu, hidrolisis glikosida kalkon dalam suasana asam menghasilkan aglikon flavanon sebagai senyawa jadi, bukan kalkon. O Kalkon Universitas Sumatera Utara

2.5 Skrining Fitokimia