10 pembentukan karbohidrat, protein dan lipid. Metabolit sekunder hanya dijumpai
pada satu jenis atau sekelompok jenis. Metabolit sekunder merupakan hasil samping atau intermediet metabolisme primer. Metabolit sekunder berperan pada
strategi resistensi level struktur dan menginduksi antibiotik pertahanan yang berasal dari fenolik dan terpenoid; melindungi tumbuhan dari gangguan herbivor
dan menghindari infeksi yang disebabkan oleh patogen mikrobia; menarik polinator dan hewan penyebar biji melalui bau, warna dan rasa; berperan sebagai agen
kompetisi antartanaman dan antara tanaman mikroorganisme.
Metabolit sekunder dibagi menjadi tiga kelompok utama, yaitu terpenoid, fenolik dan produk sekunder mengandung nitrogen.
2.3.1 Terpenoid
Terpenoid merupakan kelompok metabolit sekunder terbesar, disintesis melalui jalur Asetil Ko-A atau intermediat glikolisis melalui lintasan asam
mevalonat. Semua terpenoid disusun oleh unit isopren ber-C
5.
Terpenoid diklasifikasikan berdasarkan jumlah unit isoprene, yaitu 2 unit C
5
; sesquiterpen 3 unit C
5
; diterpen 4 unit C
5
; triterpen 30 karbon, tetraterpen 40 karbon dan politerpen C
5
n, dimana n 8 Taiz dan Zeiger 2010. Terpenoid berfungsi: 1 pertumbuhan dan perkembangan, contoh, giberelin
adalah hormon penting tumbuhan yang termasuk kelompok diterpen. Sterol adalah derivat triterpen yang merupakan komponen esensial membran sel yang
menstabilkan interaksi fosfolipid. Karotenoid merah, kuning, oranye adalah tetraterpen yang berfungsi sebagai pigmen asksesori pada fotosintesis dan
melindungi jaringan fotosintetik dari fotooksidasi. Hormon asam absisat adalah terpen C
15
yang dihasilkan dari degradasi prekursor karotenoid; 2 senyawa penjaga, karena bersifat toksin terhadap insekta dan mamalia: resin pada konifer
monoterpen, minyak esensial dalam rambut kelenjar di epidermis: pepermint, limon Taiz dan Zeiger 2010. Terpenoid teridentifikasi dalam daun I. tinctoria
Renukadevi dan Sultana 2011; Motamarri et al. 2012; Rani et al. 2013.
2.3.2 Senyawa Fenol
Produk metabolit sekunder yang dihasilkan mempunyai ciri sama, yaitu cincin aromatik yang mengandung satu atau dua gugus OH
. Ribuan senyawa fenolik alam telah diketahui strukturnya, antara lain antosianin, flavonoid, fenol
monosiklik sederhana, fenilpropanoid, polifenol lignin, melanin, tannin, dan pigmen kuinon. Flavonoid merupakan kelompok terbesar pada senyawa fenolik
tumbuhan, antara lain antosianin, lignin dan tanin Taiz dan Zeiger 2010.
Antosianin bertanggungjawab pada sebagian besar warna merah, pink, ungu, dan biru pada bagian-bagian tumbuhan. Sebagai warna bunga dan buah antosianin
penting untuk penarik hewan polinator dan penyebar biji. Warna antosianin dipengaruhi beberapa faktor termasuk jumlah gugus hidroksi dan metoksil di cincin
B antosianidin, keberadaan asam asomatik yang teresterifikasi di kerangka utama dan pH vakuola sel sebagai tempat senyawa ini disimpan. Adanya berbagi faktor
yang mempengaruhi warna antosianin dan kemungkinan keberadaan karotenoid maka dapat dipahami banyaknya variasi warna bunga dan buah yang dapat dilihat
di alam. Evolusi warna bunga ini dapat disebabkan karena terseleksinya polinator
11 berdasarkan warna bunga yang disukai. Selain itu senyawa volatil khusunya
monoterpen seringkali menghasilkan aroma yang atraktif untuk penarik polinator. Senyawa fenol dalam bentuk flavonoid, tannin, terpenoid dijumpai pada daun
I. tinctoria, I. suffruticosa, I. linnaei Rani et al. 2013; Gafar et al. 2010; Jain et al. 2010; Calvo et al. 2009; Kumar et al. 2011. Upman dan Sarin 2011 mengisolasi
tiga flavonoid: Apegenin, Kaemferol, dan Quercetin dari batang, daun dan akar I. cordifolia dan I. linnaei. Daun I. tinctoria yang diekstraksi dengan air menghasilkan
fenol, tannin, dan flavonoid berturut-turut 263.37 mgg, 65.20 mgg, dan 0.70 mgg Anusuya dan Manian 2013.
2.3.3 Senyawa Nitrogen
Senyawa nitrogen terbesar dalam tumbuhan adalah alkaloid, senyawa lain adalah glikosida sianogen, indol, pigmen porfirin, dan klorofil. Semua alkaloid
mengandung paling sedikit satu atom nitrogen yang biasanya bersifat basa dan dalam sebagian besar atom nitrogen ini merupakan bagian dari cincin heterosiklik
Taiz dan Zeiger 2010. Senyawa alkaloid pada Indigofera diisolasi dari daun I. colutea, I. tinctoria, I. suffruticosa
Bakasso et al. 2008; Vieira
et al. 2012. Indol adalah molekul yang berbentuk planar dengan sistem elektron 10
terkonjugasi, 2 berasal dari nitrogen dan 8 berasal dari karbon. Senyawa tersebut terdiri dari ikatan benzene 5 dan benzene 6, sifatnya padat dan beraroma wangi pada
suhu kamar. Molekul indol ditemukan secara alami pada hormon tanaman, aroma bunga, triptofan, pewarna, kotoran manusia, dan tar batubara Houlihan 1972;
Sundberg 1996; Sharma et al. 2010. Pada tanaman, indol adalah komponen wewangian dan pewarna. Dalam industri, indol digunakan pada industri parfum
dalam pembuatan minyak melati sintetis, namun lebih banyak pada industri farmasi untuk obat halusinogen, anti-inflamasi Stoff et al. 1978; Del Soldato et al. 1979;
Safarinejad 2008; Loder 2010.
Pada tanaman penghasil indigo seperti Indigofera spp., Isatis tinctoria, Isatis indigotica dan Polygonum tinctorium indol dioksidasi melalui jalur asam shikimat
atau asam indol 3 - piruvat Xia dan Zenk 1992; Yuan et al. 2011. Pada tanaman yang tidak memproduksi indikan seperti tumbuhan Tecoma stans dan Jasminum
grandiflorum, cincin indol teroksidasi menjadi antranil dan asam antranilik secara langsung. Pada tanaman penghasil indikan, indol teroksidasi membentuk indoksil,
dan indoksil yang dihasilkan kemudian mengalami glikosilasi yang menghasilkan glikosida dan terbentuk senyawa indikan, isatan A, isatan B dan isatan C sebagai
prekursor indigo Maier et al. 1990; Frey et al. 1997; Marcinek et al. 2000; Minami et al. 2000; Maugard et al. 2001, 2002; Zou dan Koh, 2007 Gambar 2.1.
2.4 Pewarna Alami 2.4.1 Tumbuhan Penghasil Pewarna
Sebagian besar pewarna alami dapat diperoleh dari tumbuhan. Pada saat ini warna biru diperoleh dari daun Indigofera spp., daun Isatis tinctoria, biji Acacia
nilotica, buah Ligustrum vulgare, rizom Nymhaea alba, daun Polygonum tinctorium, dan daun Strobilathes flaccidifolium. Warna merah berasal dari bunga
12 Carthamus tinctorius, kayu Caesalpinia sappan, kayu Rubia tinctoria, kayu
Haematoxylon camphechianum, kayu Rumex dentatus, kayu Morinda tinctoria, bunga Mallotus philippinensis. Warna kuning dari bunga Solidago grandis, daun
Tectona grandis, bunga Tagetes, bunga Crocus sativus, bunga Butea monosperma. Warna hitam dari kulit kayu Alnus glutinosa, daun Loranthus pentapetalus, buah
Annona reticulata, buah Terminalia chebula. Warna jingga berasal dari biji Bixa orellana, bunga Dhalia sp, daun Convallaria majalis, daun Urtica dioica; warna
hijau berasal dari kulit buah Terminalia bellerica, daun Eupatorium odoratum. Warna cokelat dihasilkan oleh kulit kayu Pelthophorum pterocarpum, kulit kayu
Ceriop tagal, kulit kayu Swietenia mahagoni Lemmens et al. 1992; Siva 2007; Acquaviva et al. 2010; Chengaiah et al. 2010.
Gambar 2.1 Oksidasi indol pada tumbuhan tingkat tinggi E1 = Indole oxygenase, E2 = Indole oxidase; E3 = Indole 2, 3-dioxygenase; E4 = Indikan
synthase; E5 =Indoksil-UDPG-glucosyltransferase; E6 =Formylase; E7 = Aldehyde oxidase; S = reaksi spontan, P = jaringan atau organ
tanaman; GT? = Glucosyltransferase, belum teridentifikasi; GLU? = Glucosidase, belum teridentifikasi
Golongan utama zat warna dapat berupa klorofil, karotinoid, flavonoid, dan kuinon. Klorofil merupakan zat warna hijau dalam tanaman yang dicirikan dengan
gugus Klorofil a CH
3,
dan gugus klorofil b CH
.
Karotenoid dicirikan oleh suatu rantai panjang poliena alifatik. Contoh pigmen karotenoid adalah biksin, krosin,
Tumbuhan penghasil indigo Tumbuhan tidak
menghasilkan indigo
