BAB I PENDAULUAN A. Latar Belakang Kimia bahan alam modern merupakan suatu bidang ilmu yang menggabungkan berbagai bidang ilmu seperti ilmu seperti kimia organik, biokimia, biomolekular, spektroskopi, dan farmakologi yang mempunyai peranan penting pada penelitian kimia muthakir. Fokus penelitian bidang kimia bahan alam terkait dengan penemuan obat-obat baru dan bahan kimia berguna lainnya yang berasal dari sumber alam. Indonesia mempunyai potensi besar dalam pengembangan obat karena didukung oleh beberapa faktor, antara lain: 1. Sumber keanekaragaman hayati yang terbesar kedua di dunia setelah Brasil sehingga masih banyak peluang untuk menggali berbagai jenis tanaman. 2. Iklim sepanjang tahun yang mendukung berhasilnya budidaya tanaman obat. 3. Lahan yang subur dan luas yang belum tergarap dengan baik. 4. Kondisi sosial budaya masyarakat yang memungkinkan untuk memanfaatkan tanaman obat. 5. Tingkat ekonomi masyarakat yang masih rendah dan harga obat dari industri farmasi relatif tinggi sehingga berpaling pada pemanfaatan tanaman obat. 6. Dampak negatif dari pemakaian obat tradisional belum banyak terbukti secara ilmiah. 7. Beberpa penyakit yang sulit disembuhkan oleh obat farmasi, ternyata dapat disembuhkan dengan mengkonsumsi dengan mengkonsumsi obat tradisioanal. Eksplorasi bahan alam yang mempunyai aktivitas biollogis menjadi salah satu target para peneliti. Berdasarkan beberapa penelitian yang telah dikembangkan, senyawa-senyawa yang mempunyai potensi sebagai antioksidan umumnya merupakan senyawa flavonoid, fenolat, dan alkaloid. Flavonoid merupakan senyawa metabolit sekunder yang terdapat pada tanaman hijau, kecuali alga. Flavonoid yang lazim ditemukan pada tumbhan tingkat tinggi adalah flavon dan flavonol dengan C- dan -glikosida, isoflavon C-
dan -glikosida, flavanon C- dan -glikosida, kalkon dengan C- dan -glikosida dan dihidrokhalkon, proantosianidin dan antosianin, auron -glikosida dan dihidroflavonol -glikosida. Flavonoid termasuk senyawa fenolik alam yang potensial sebagai antioksidan dan mempunyai bioaktifitas sebagai obat. Senyawa-senyawa ini dapat ditemukan pada batang, daun, bunga dan buah. Flavonoid dalm tubuh manusia berfungsi sebagai antioksidan sehingga sangat baik untuk pencegahan kanker. Manfaat flavonoid ntara lain adalah untuk melindungi struktur sel, meningkatkan efektivitas vitamin C, anti-inflamasi, dan mencegah kropos tulang. B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut dapat diambil rumusan masalah sebagai berikut: 1. Bagaimana ciri-ciri senyawa flavonoid? 2. Apa sajakah jenis dan contoh senyawa flavonoid? 3. Bagaimana biosintesis senyawa flavonoid? 4. Bagaimana cara mengidentifikasi senyawa flavonoid? 5. Apakah kegunaan senyawa flavonoid? C. Tujuan Berdasarkan rumusan masalah tersebut, maka tujuan dari makalah ini adalah: 1. Mengetahui ciri-ciri senyawa flavonoid. 2. Mengetahui jenis dan contohsenyawa flavonoid. 3. Mengetahui biosintesis senyawa flavonoid. 4. Mengetahui cara mengidentifikasi senyawa flavonoid. 5. Mengetahui kegunaan senyawa flavonoid.
BAB II PEMBAASAN Menurut perkirakan, kira-kira 2% dari seluruh karbon yang difotosintesis oleh tumbuhan (atau kira-kira 1x 10 9 ton/tahun) diubah menjadi flavonoid (Markham, 1988). Senyawa flavonoid adalah suatu kelompok senyawa fenol yang terbesar ditemukan di alam. Senyawa-senyawa ini merupakan zat warna merah, ungu dan biru dan sebagai zat warna kuning yang ditemukan dalam tumbuhtumbuhan. Flavonoid mempunyai kerangka dasar karbon yang terdiriu dari 15 atom karbon, dimana dua cincin benzen (C 6 ) terikat pada suatu rantai propana (C 3 ) sehingga membentuk suatu susunan C 6 -C 3 -C 6. Susunan ini dapat menghasilkan tiga jenis struktur senyawa flavonoid. Susunan ini dapat menghasilkan tiga jenis struktur, yaitu 1,3-diarilpropan atau flavonoid, 1,2-diarilpropan atau isoflavon, dan 1,1-diarilpropan atau neoflavon. Gambar 1. Struktur kerangka dasar senyawa flavonoid Gambar 2. Isoflavonoid Gambar 3. Neoflavonoid
Istilah flavonoid yang diberikan untuk senyawa-senyawa fenol yang berasal dari kata flavon, yaitu nama dari salah satu jenis flavonoid yang terbesar jumlahnya dan juga biasa ditemukan. Senyawa-senyawa flavon ini mempunyai kerangka 2-fenilkroman, di mana posisi orto dari cincin A dan atom karbon yang terikat pada cincin B dari 1,3-diarilpropan dihubungkan oleh jembatan oksigen, sehingga membentuk suatu cincin heterosiklik yang baru (cincin C). Gambar 4. 2-Fenilkroman Gambar 5. Flavan Senyawa-senyawa flavonoid terdiri atas beberapa jenis, bergantung pada tingkat oksidasi dari rantai propan dari sistem 1,3-diarilpropan. Dalam hal ini, flavan mempunyai tingkat oksidasi yang terendah sehingga senyawa ini dianggap sebagai senyawa induk dalam tatanama senyawa-senyawa turunan flavon.
Gambar 6. Jenis Utama dan Struktur Dasar Flavonoid Alam Dari berbagai jenis flavonoid tersebut, flavon, flavonol, dan antosianidin adalah jenis yang banyak ditemukan di alam, sehingga seringkali dinyatakan sebagai flavonoid utama. Sedangkan jenis-jenis flavonoid yang tersebar di alam dalam jumlah yang terbatas adalah calkon, auron, katecin, flavanon, dan leukoantosianidin. Banyaknya senyawa flavonoid di alam bukan disebabkan karena banyaknya variasi struktur, akan tetapi disebabkan oleh berbagai tingkat hidroksilasi, alkoksilasi, atau glikosilasi dari struktur tersebut. Senyawa-senyawa isoflavonoid dan neoflavonoid hanya ditemukan dalam beberapa jenis tumbuhan, terutama pada suku Leguminose. Jenis-jenis senyawa yang termasuk isoflavonoid adalah isoflavon, rotenoid, pterokorpan, dan kumestan. Sedangkan neoflavonoid meliputi jenis-jenis 4-arilkumarin dan berbagai dalbergion.
Gambar 7. Beberapa Senyawa Isoflavonoid dan Neoflavonoid A. Ciri Senyawa Flavonoid Pada umumnya, cincin A dari struktur flavonoid mempunyai pola oksigenasi yang berselang-seling, yaitu pada posisi 2, 4, dan 6 dari struktur terbuka calkon. Dalam banyak hal, cincin B dari struktur flavonoid mempunyai sebuah gugus fungsi oksigen pada posisi para, atau dua yang masing-masing berada pada posisi para dan meta, atau pula tiga di mana satu pada posisi para dan
dua pada posisi meta. Pola oksigenasi dari cincin B di mana terdapat tiga gugus fungsi oksigen jarang dapat ditemukan. Selain itu, cincin B yang tidak teroksigenasi, atau teroksigenasi pada posisi orto sangat jarang ditemukan. Pola oksigenasi dari cincin A mengikuti pola florogusinol dan cincin B mengikuti pola katekol atau fenol. Cincin A struktur flavonoid seringkali teralkilasi, baik oleh gugus metil (berasal dari metionin), atau oleh isoprenil C 5 yang berasal dari isopentil pirofosfat, maupun suatu C-glikosida. B. Biosintesis Flavonoid Semua varian flavonoid saling berkaitan karena alur biosintesis yang sama, yaiut jalur Sikimat dan jalur Asetat-Malonat. Pola biosintesis flavonoid pertama kali disarankan oleh Birch. Menurut Birch, pada tahap-tahap pertama dari biosintesis flavonoid suatu unit C 6 -C 3 berkombinasi dengan tiga unit C 2 menghasilakan unit C 6 -C 3 -(C 2 +C 2 +C 2 ). Kerangka C 15 yang dihasilakan dari kombinasi ini telah mengandung gugus fungsi oksigen pada posisi yang diperlukan. Cincin A dari struktur flavonoid berasal dari jalur poliketida, yaitu kondensasi dari tiga unit asetat atau malonat. Sedangkan cincin B dan tiga atom karbon dari rantai propan berasal adari jalur fenilpropanoid (jalur shikimat). Dengan demikian, kerangka dasar karbon dari flavonoid dihasilkan dari kombinasi antara dua jalur biosintesis yang utama untuk cincin aromatik, yaitu jalur shikimat dan jalur asetat-malonat. Sebagai akibat dari berbagai perubahan yang disebabkan oleh enzim, ketiga atom karbon dari rantai propan dapat menghasilkan berbagai gugus fungsi, seperti ikatan rangkap, gugus hidroksil, gugus karbonil, dan sebagainya.
C C C N 3 + PAL C4 N 4 NADP + 2 + CoA-S + ATP Lignin 4Cl Suberin SCoA Tanin Flavonoid Dan lainnya Gambar 9. Jalur fenilpropanoid (shikimat) Struktur flavonoid mengalami berbagai reaksi sekunder, seperti hidroksilasi, oksidasi (termasuk pembentukan karbonil), glikosilasi, metilasi, isoprenilasi, siklisasi, dan lainnya akibat perlakuan dari enzim yang terdapat pada organisme. Reaksi enzimatis tersebut akan dapat menghasilkan produk senyawa flavonoid dengan berbagai jenis kerangka dasar yang beraneka ragam sebagaimana yang ditunjukkan pada klasifikasi atau penggolongan senyawa flavonoid di atas (Tukiran, 2010).
Gambar 9. Reaksi Pokok Biosintesis Flavonoid Menurut biosintesis ini, pembentukan flavonoid dimulai dengan memperpanjang unit fenilpropanaid (C6-C3) yang berasal dari turunan sinamat seperti asam p-kumarat, kadang-kadang asam kafeat, asam ferulat, atau asam sinapat. Percobaan-percobaan juga menunjukkan bahwa calkon dan isomer flavanon yang sebanding juga berperan sebagai senyawa antara dalam biosintesis berbagai jenis flavonoid lainnya. C. Identifikasi Flavonoid Senyawa-senyawa flavonoid terdapat dalam semua bagian tumbuhan tinggi seperti bunga, sdaun, ranting, buah, kayu, kulit kayu, dan akar. Tetapi senyawa flavonoid tertentu seringkali terkonsentrasi dalam suatu jaringan tertentu, misalnya antosianidin adalah zat warna dari bunga, buah, dan daun. Sebagian besar dari flavonoid alam ditemukan dalam bentuk glikosida, di mana unit flavonoid terikat pada suatu gula. Glikosida adalah kombinasi antara suatu gula dan suatu alkohol yang saling berikatan melalui ikatan glikosida. Ikatan glikosida terbentuk apabila gugus hidroksil dari alkohol
beradisi kepada gugus karbonil dari gula, sama seperti adisi alkohol pada aldehida yang dikatalisa oleh asam menghasilkan suatu asetal. Pada hidrolisa oleh asam, suatu glikosida terurai kembali komponenkomponennya menghasilkan gula dan alkohol yang sebanding, alkohol yang dihasilkan disebut aglikon. Residu gula glikosida flavonoid alam adalah glukosa, ramnosa, galaktosa, gentiobiosa, sehingga glikosida tersebut masingmasing disebut glukosida, ramnosida, galaktosida, dan gentiobiosida. Flavonoid dapat ditemukan sebagai mono-, di-, atau triglikosida, di mana satu, dua, atau tiga gugus hidroksil dalam molekul flavonoid terikat oleh gula. Poliglikosida larut dalam air dan hanya sedikit larut dalam pelarut-pelarut organik seperti eter, benzen, kloroform, dan aseton. Dari segi struktur, senyawa-senyawa flavonoid turunan flavon dapat dianggap sebagai 2-arilkromon. leh karena itu, sebagaimana kromon dan kumarin, flavonoid dapat dideteksi berdasarkan warnanya di bawah sinar tampak atau sinar ultraviolet. Seperti halnya kumarin dankromon, flavonoid mempunyai sistem karbonil yang berkonjugasi dengan cincin aromatik, sehingga senyawa-senyawa ini menyerap sinar dari panjang gelombang tertentu di daerah ultra violet maupun infra merah. leh karena itu, karakterisasi flavonoid dilakukan dengan pengukuran-pengukuran spektrofotometri. 1. Identifikasi secara kualitatif Identifikasi pendahuluan untuk mengetahui senyawa flavonoid adalah dengan menggunakan Shinoda Test. Sampel yang akan diuji ditambah etanol, 0,5 ml Cl pekat dan 3-4 potong kecil lempeng magnesium. Jika menunjukkan adanya flavonoid akan timbul warna merah, kuning, atau jingga. Reaksi senyawa flavonoid dengan shinoda test: Mg (s) + 2Cl (l) MgCl 2(aq) + 2(g) MgCl 2(aq) + 6 Ar (s) [Mg(Ar) 6 ] 4- (aq) + 6 + + 2Cl - 2. Identifikasi dengan spektroskopi UV-Vis Spektrum flavonoid biasanya ditentukan dalam larutan dengan pelarut metanol (Me). Spektrum khas terdiri atas dua serapan maksimum pada panjang gelombang 240-285 nm (pita II) dan 300-550 nm (pita I).
Kedudukan gugus hidroksil fenol bebas pada inti flavonoid dapat ditentukan dengan melakukan penambahan pereaksi (pereaksi geser) ke dalam larutan cuplikan dan mengamati pergesaran puncak serapan yang terjadi (Markham, 1988). Pereaksi geser yang digunakan diantaranya adalah: a) Natrium metoksi (NAMe) atau Na 2M dalam air Penambahan pereaksi ini untuk mendeteksi adanya gugus hidroksil yang lebih asam dan tak tersubstitusi. b) Natrium asetat (NaAc) Untuk mendeteksi adanya gugus hidroksil bebas, pergeseran yang terjadi disebabkan pengionan yang berarti pada gugus hidroksi flavonoid yang paling asam. c) Natrium asetat (NaAc) + Asam Borat ( 3 B 3 ) Penambahan pereaksi NaAc yang dilanjutkan dengan 3 B 3 adalah untuk mendeteksi gugus hidroksil pada gugus o-hidroksi. d) Aluminium klorida (AlCl 3 ) dan AlCl 3 + Cl Penambahan pereaksi AlCl 3 yang dilanjutkan dengan Cl adalah untuk mendeteksi gugus yang membentuk kompleks tahan asam antara gugus hidroksil dan keton yang bertetangga dan membentuk kompleks tak tahan asam dengan gugus orto-hidroksi. Jadi penambahan AlCl 3 menghasilkan spektrum yang merupakan penjumlahan pengaruh semua kompleks terhadap spektrum, sedangkan penambahan AlCl 3 + Cl menghasilkan spektrum yang merupakan pengaruh kompleks hidroksiketo (Markham, 1988). Tabel 1. Rentangan serapan spektrum UV-tampak flavonoid No. Pita II (nm) Pita I (nm) Jenis Flavonoid 1 250-280 310-350 Flavon 2 250-280 330-360 Flavonol (3- tersubstitusi) 3 250-280 350-385 Flovonol (3- bebas) 4 245-275 310-330 bahu Kira-kira 320 Isoflavon (5-deoksi-6,7-dioksigenasi)
puncak 5 275-295 300-330 bahu Flavanon dan 6 230-270 (kekuatan rendah) 7 230-270 (kekuatan dihidroflavonol Khalkon 340-390 Khalkon 380-430 Auron rendah) 8 270-280 465-560 Antosianidin dan antoianin 3. Identifikasi dengan Spektroskopi IR Senyawa fenolik dalam fasa terkondensasi pada IR memperlihatkan ikatan hidrogen yang kuat, sehingga menghasilkan serapan yang luas dan akan timbul pita serapan yang lebar sekitar 3350 cm -1. idrogen yang kurang ekstensif, akan nampak berupa serapan yang lebih runcing yang muncul pada 3650 cm -1. Letak puncak serapan dapat dinyatakan dalam satuan frekuensi v (detik -1 atau z), panjang gelombang λ (µm) atau bilangan gelombang ῡ (cm -1 ) (Sudjadi, 1985). 4. Identifikasi dengan Spektroskopi NMR Tabel 4. Pergeseran kimia kira-kira dari berbagai jenis proton turunan No. Geser kimia eter-tms flavonoid Jenis proton (ppm) 1 0 Tetrametilsilan (pembanding) 2 0-0,5 Gugus eter trimetilsilil 3 ± C-C 3 ramnosa (doblet lebar) 1,0 4 ± 1,7 Gugus metil pada prenil (-C 2 - C=C(C 3 ) 2 ) (proton lain 3,5 dan 5,2 ppm) 5 ± 2,0 Asetat (-CC 3 dan C-C 3 aromatik)
6 2 3-3 Flavanon (multiplet dua proton) 7 3,5 4,0 Kebanyakan C- gula 8 4,2 6,0-1 gula (juga -2 dihidroflavonol), 5,0 ppm dan -2 flavanon 5-5,5 ppm 9 ± 6,0 Metilendioksi (-C 2 -), singlet 10 6,0 8,0 Proton pada cincin A dan B 11 7,5 8,0-2 isoflavon (singlet) 12 12-14 5- (hanya terlihat bila pelarutnya (Sumber: Markham, 1988) DMS-d 6 ) Pengggunaan khas dari spektroskopi 1 -NMR khususnya dalam penentuan struktur flavonoid adalah sebagai penentuan pola oksigenasi, penentuan jumlah gugus metoksil dan kedudukannya, pembedaan isolavon dan flavanon serta dihidroflavonol, penentuan jumlah gula yang ada dan penentuan ikatan α atau β, dan pendeteksi rantai samping hidrokarbon seperti -C3 yang terikat pada C dan prenil yang terikat pada C atau (Markham, 1988). Tabel 5. Rentang pergeseran kimia karbon-13 dari berbagai jenis karbon flavonoid No. Jenis karbon Rentang pergeseran kimia (ppm dari TMS) 1 Karbonil (4-keto,asil) 210-170 2 Aromatik dan olefina: a. Teroksigenasi 165-155(tanpa oksigenasi o 3 b. Tak teroksigenasi a. Teroksigenasi (gula) dan p) 130-150 (ada oksigenasi o dan p) 135-125 (tanpa oksigenasi o dan p) 125-90 (ada oksigenasi o dan p) 83-69 (C-1 pada -glikosida, sekitar 100 ppm) 80-40 (C-4 epikatekin, 28 ppm)
b. Tak teroksigenasi (C-2,3 flavonon) 4 Metilenadioksi Sekitar 100 5 -C 3 55-63 (60-63= o-dwisubstitusi) 6 C-C 3, CC 3 Sekitar 17-20 7 Isoprenil 21 (C 2 ), 122 (C), 131 (C), (-C 2 C = C(C 3 ) 2 ) 18 (C 3 ) (Sumber: Markham, 1988) Pengggunaan khas dari spektroskopi 13 C-NMR adalah untuk menentukan jumlah atom karbon yang teroksigenasi dalam inti flavonoid dan jumlah atom karbon dalam bagian gula, identifikasi adanya gula yang terikat pada C- (dan -), penentuan ikatan antar glikosida, penentuan titik ikatan C (misalnya pada glikosida, biflavonoid, dan seterusnya). 5. Identifikasi dengan Spekroskopi MS Penggunaan khas spektrometer massa pada analisis senyawa flavonoid ialah untuk menentukan berat molekul, menetapkan penyebaran penyulih pada lingkar A dan lingkar B dalam flavonoid, dan menentukan sifat dan titik ikatan gula pada C- dan -glikosida flavonoid. Spektrum massa terdiri atas sederatan sinyal yang masingmasing menunjukkan pecahan flavonoid induk yang bermuatan, yang terbentuk dari tumbukan elektron dalam spektrometer. Sinyal tecetak dalam kertas sebagai sederatan garis atau bentuk numerik dan tersusun berdasarkan bobot molekul, atau berat molekul per muatan (m/z) (Markham, 1988). D. Jenis-jenis Senyawa Flavonoid Sebelum membahas satu persatu jenis flavonoid, kami akan menunjukkan hubungan biogenetik berbagai jenis flavonoid (menurut Grisebach).
FLAVANN KALKN [] FLAVANNL FLAVNL - + b a c - (a) FLAVN (b) - (c) C AURN ISFLAVN 1. Katekin dan Proantosianidin Katekin dan proantosianidin adalah dua golongan seyawa yang mempunyai banyak kesamaan. Semuanya senyawa terdapat pada tumbuhan tetapi terutama pada tumbuhan berkayu. Proantosianidin telah ditemukan dalam paku-pakuan dan dua spesies Equisetum. Senyawa ini ternyata tidak terdapat dalam Psilofita, Lycopodium spp., dan lumut. Kita
hanya mengenal 3 jenis katekin, perbedaannya hanya pada jumlah gugus hidroksil pada cincin B. Senyawa ini mempunyai dua atom karbon kiral (ditandai dengan bintang) dan karena itu mungkin terdapat 4 isomer: A B B katekin galokatein Afzelekin Katekin (+) dan katekin (-) hidrogen-2 dan hidrogen-3-nya trans, sedangkan pada epikatekin cis. Kebanyakan konfigurasi seyawa alam pada C-2 ialah R. Telah ditemukan satu epikatekin glukosida dan beberapa katein terdapat sebagai ester asam galat. Satuan katekin terdapat sebagai senyawa oligomer dengan jenis lain fenilpropanoid, misalnya pada proantosianidin. Proantosianidin dipilah kedalam tiga kelompok: a. Leukoantosianidin klasik adalah flavan-3,4-diol monomer, atau meskipun jarang flavan-4-ol, kadang-kadang dengan sedikit keragaman. Leukoantosianidin jarang terdapat sebagai glikosida tetapi dikenal bebrapa berbentuk glikosida. Bebrapa struktur diantaranya sebagai berikut:
Melaksidin (kayu hitam Australia) Apiferol (sorghum sp.) b. Struktur dimer yang pada pemanasan dengan asam menghasilkan satu molekul katekin dan satu molekul antosianidin ditambah hasil sekunder rumit yang lain. Dimer jenis-a disambungkan malalui ikatan eter 2-7 maupun ikatan karbon-karbon 4-8 atau 4-6. Dimer jenis B hanya mempunyai ikatan karbon-karbon. ksidasi kimia dapat mengubah jenis B menjadi jenis A. Contoh berikut jenis-a yang berasal dari horse chestnut: c. Polimer, yang kadang-kadang hanya terdiri atas monomer flavonoid, tetapi yang lainnya mungkin membentuk ikatan glikosida dengan polisakarida. Polimer ini tersusun dengan menyambungkan monomer dari C-4 ke C-8 atau C-6, sering dengan ikatan eter tambahan. Bobot molekul dapat merentang mulai 3000 sampai 12000, dan polimer
besar dapat bercabang dengan ikatan pada kedua atom C-6 dan C-8. Polimer tidak larut dalam air atau etil asetat, tetapi dapat diekstraksi dengan aseton. Senyawa yang dsebut tanin katekol atau tanin kondensasi mungkin identik dengan golongan ini, atau sekurangkurangnya sanagt tumpang tindih. 2. Falvonon dan flavononol Senyawa ini terdapat hanya sedikit sekali jika dibandingkan dengan flavonoid lainnya. Senyawa ini tidak berwarna atau biasanya berwarna kuning muda. Karena konsentrasinya rendah dan tidak berwarna maka sebagian besar diabaikan. Flavonon (atau dihidroflavon)sering terjadi sebagai aglikon tetapi beberapa glikosidanya dikenal sebagai, misalnya hespiridin dan naringin dari kulit buah jeruk. (aglikonnya hesperetin dan naringenin) flavononol (atau dihidroflavonol) merupakan flavonoid yang paling kurang dikenal. Bebrapa senyawa yang diasetilasi dikenal karena rasanya yang sangat manis. Tidak seperti leukoansianidin, senawa ini stabil dalam asam klorida panas tetapi terurai oleh basa hangat menjadi kalkon. Satuan jenis flavonon terdapat dalam ampas lignin. Satuan monomer lignin disebut flavonolignan. 3. Flavon, Flavonol, Isoflavon Flavon dan flavonol merupakan senyawa yang yang paling tersebar luas di semua pigmen tumbuhan kuning, meskipun warna kuning jagung tumbuhan disebabkan kerana karotenoid. Babarapa flavon dan flavonol secara ekonomi masih penting, dan luteolin merupakan pewarna pertama yang di pakai di Eropa. Kuersetin adalah salah satu senyawa yang paling umum terdapat pada tumbuhan berpembuluh, diikuti oleh senyawa kemferol. Isoflavon tidak begtu menonjol, tetapi senyawa ini penting sebagai fitoaleksin. Senyawa yang lebih langka lagi ialah homoisoflavon. Flavonid ini biasanya larut dalam air panas dan alkohol meskipun bebrapa flavonoid yang sangat termetilasi tidak larut dalam air. Mereka beragam dalam hidroksilasi mulai dari flavon sendiri yang terdapat berupa
serbuk pada bunga sejenis ros, Primula spp, nobiletin pada jeruk (Citrus nobilis). C 3 C 3 3 C C 3 3 C C 3 Flavon Nobiletin Berikut ini adalah bebrapa flavonon dan flavononol, struktur dan tumbuhan sekunder. C 3 esperetin (buah jeruk) Butin (Butea frondosa) Naringenin (buah jeruk) taksifolin (Pseudotsuga taxifolia) C 3 3 C Fustin (Quebracho colorado) farerol (Rhododendron sp.)
Telah ditemukan pula turunan sulfat dan ester organik dari turunan gula, turunan sulfat biasanya terdapat dalam tumbuhan yang habitatnya air. Dikenal pula bebrapa turunan flavon gula yang bagian gulanya terikat melalui ikatan karbon-karbon bukan ikatan glikosida. Senyawa ini yang paling dikenal adalah viteksin, turunan gula dari epigenin. C 2 Viteksin Dikenal juga bebrapa senyawa lain dari glikoflavonoid ini, dan kebanyakan adalah flavon, tetapi ada juga bebrapa senyawa dari golongan flavonoid lain. Glikosida kurang larut dalam pelarut organikdan mudah larut dalam air ketimbang aglikonnya. Warnanya pun tidak sekuat aglikonnya, bebrapa glikosida dalam larutan netral atau asam tidak berwarna. Akan tetpai berubah menjadi kuning terang atau jingga dalam larutan basa dan dapat dideteksi jika bagian tumbuhan yang tidak berwarna diuapi amonia. Timbulya warna ini disebabkan oleh pembentukan garam dan terbentuknya struktur kuinoid pada cincin B.
4. Antosianin Kecuali flavon dan flavonol, antosianidin termasuk jenis flavonoid yang utama yang banyak ditemukan di alam. Dalam bentuk 3- atau 3,5- glikosida disebut dengan antosianin. Antosianin adalah senyawa yang berperan dalam memberikan warna merah, ungu dan biru pada kelopak buah atau bunga. Antosianin terdapat juga dalam bagian tumbuhan tinggi dan diseluruh dunia tumbuhan kecuali fungus. Tidak seperti golongan flavonoid yang lain, antosianin selalu terdapat sebagai glikosida. (lembayung) Anion fenolat (biru) Sebagai glikosida, semua antosianin larut dalam air dan tidak larut dalam pelarut-pelarut organik. Akan tetapi, antosianin dapat diendapkan dari larutannya sebagai garam timbal yang berwarna biru yang larut dalam asam asetat glasial menghasilkan warna merah tua. Selanjutnya sebagai glikosida antosianin dapat diuraikan oleh asam atas komponenkomponennya, yakni gula dan antosianidin. Karakterisasi dari antosianin dapat dilakukan berdasrkan sifat fisik, seperti spektrum serapan, fluorosensi dan warna dalam larutan penyangga. Antosianin memperlihatkan sifat amfoter, dimana warna larutan berubah-ubag bergantung pada p seperti terlihat dari contoh berikut:
A Glu + Glu B kation sianin p = 3 : merah A Glu Glu B basa sianin p = 8,5 : ungu A B Glu Glu anion sianin p = 11: biru Sepertiterlihat dari reaksi diatas, perubahan warna dari merah melalui ungu ke biru adalah ciri dari antisianin yang mengandung gugus hidroksil bebas paa cincin B dan terletak bersebelahan, seperti lazimnya ditemukan pada glikosida dari sianidin dan delfinidin. leh karena itu, glikosida dari pelargonidin tidak memperlihatkan perubahan warna yang mencolok. Fenomena ini dapat digunakan untuk mengenal polihidroksilasi dari cincin B dari molekul antosianin yang dipisahkan dari suatu jaringan tumbuhan. 5. Kalkon dan Dihidrokalkon Kesepakatan penomoran senyawa ini erbeda dengan penomoran flavonoid yang mengandung cincin piran: 4 3 2 1' 2' 3' 4' 5 6 1 6' 5' Pengubahan kalkon menjadi flavonon terjadi dengan mudah dalam suasana asan dan reaksi kebalikannya dalam basa. Proses pengubahan
yang satu menjadi yang lainnya ditunjukkan dalam kalkon bufein dan flavonon butin, butein butin reaksi ini mudah diamati karena warna kalkon warnanya jauh lebih kuat daripada warna flavanon, terutama dalam larutan basa, warnanya merah jingga. leh karena reaksi ini hidrolisis glikosida kalkon dalam suasana asam menghasilkan aglikon flavanon sebagai senyawa jadian, bukan kalkon. Berikut ini adalah beberapa struktur senyawa kalkon dan sumber tumbuhannya: glukosa C 3 Lanseolin (Coreopsis sp.) glukosa salipurposida (Salix purpurea) 6. Auron berikut: Auron atau sistem cincin benzalkumaranon dinomori sebagai 6 5 7 4 1 2 3 C 1' 2' 3' 6' Auron berupa pigmen kuning emas terdapat dalam bunga tertentu dan bryofita. Auron dikenal hanya lima aglikon, tetapi pola hidroksilasi 5' 4'
senyawa ini umumnya serupa dengan pola pada flavonoid lain, begitu pula bentuk yang dijumpai ialah bentuk glikosida dan eter metil. Dalam larutan basa senyawa ini menjadi merah ros. Beberapa contoh auron dan glikosidanya serta sumber tumbuhannya. glukosa C 3 C C Leptosin (Coreopsis sp) aureusidin (Antirrhinum majus) C C glukosa Sernosida (xalis cernua) sulfuretin (Dahlia variabilis) E. Kegunaan Senyawa Flavonoid 1. Anti-inflamasi Berbagai senyawa flavonoid telah banyak diteliti dan bahkan beberapa senyawa sudah diproduksi sebagai obat anti-inflammasi. Loggia dkk., (1986) mengekstraksi apiginin dan luteolin dari tanaman Chamomilla recutita yang terkenal mempunyai potensi anti-inflammasi dan banyak digunakan baik sebagai obat tradisional maupun obat resmi yang telah diformulasikan oleh industri farmasi. Kedua senyawa flavonoida tersebut mampunyai aktivitas anti-inflamasi serupa dengan indomethacin, yaitu jenis obat anti-inflammasi yang telah banyak dipasarkan. Dari hasil penelitiannya, dapat dicatat pula bahwa senyawa flavonoid tersebut harus dalam keadaan "bebas" atau aglikon. Artinya, tidak dalam keadaan terikat dengan senyawa lain, misalnya dalam bentuk ikatan glikosida.
Di samping senyawa flavonoida alami, terdapat pula senyawa flavonoid sintesis atau semi-sintesis yang berpotensi sebagai obat antiinflammasi, yaitu -ß- hidroksiethil rutin dan derivat quercetin. Mekanisme anti-inflammasi menurut Loggia, dkk., (1986), terjadi melalui efek penghambatan pada jalur metabolisme asam arakhidonat, pembentukan prostaglandin, pelepasan histamin, atau aktivitas "radical scavenging" suatu molekul. Melalui mekanisme tersebut, sel lebih terlidung dari pengaruh negatif, sehingga dapat meningkatkan viabilitas sel. Senyawa flavonoida lain yang dapat berfungsi sebagai anti-inflamasi adalah toksifolin, biazilin, haematoksilin, gosipin, prosianidin, nepitrin, dan lain-lain. 2. Anti-kanker Senyawa flavonoida dan isoflavonoida banyak disebut-sebut berpotensi sebagai antitumor/antikanker. Proses pembentukan penyakit kanker dapat dibagi dalam 2 (dua) fase, yaitu fase inisiasi dan fase promosi. Senyawa flavonoida seperti quercetin dan kaemferol terbukti sebagai senyawa mutagenik pada sel-sel prokariotik dan eukariotik (Fujiki, dkk., 1986). Karena sifat inilah maka senyawa-senyawa flavonoida tersebut semula diduga sebagai inisiator terbentuknya sel tumor. al ini berkenaan dengan realitas bahwa semua inisiator bersifat mutagenik (menyebabkan mutasi pada DNA atau kerusakan irreversibel). Namun, dugaan tersebut ternyata salah mengingat tidak terbukti pada tikus. Bahkan, senyawa flavonoida tersebut terbukti menghambat aktivitas senyawa promotor terbentuknya tumor, sehingga senyawa-senyawa di atas disebut sebagai antitumor. Dari sejumlah senyawa flavonoida dan isoflavonoida tersebut yang berpotensi sebagai antitumor/antikanker adalah genestein yang merupakan isoflavon aglikon (bebas). Potensi tersebut antara lain menghambat perkembangan sel kanker payudara (Lamastiniere dkk., 1997) dan sel kanker hati (endrich, dkk., 1997). Penghambatan sel kanker oleh
senyawa flavon/isoflavon ini terjadi khususnya pada fase promosi (Fujiki dkk., 1986). Genestein terdapat pada kedelai dan tempe. 3. Anti-virus Senyawa flavonoid sebagai anti-virus ditemukan pada senyawa quercetin yang berefek "propilaktik" apabila diberikan pada tikus putih yang terinfeksi intraserebral dengan berbagai jenis virus (Selway, 1986). Pengaruh antivirus apabila dikaitkan dengan strukturnya maka terlihat adanya korelasi di mana sifat antivirus ditunjukkan oleh senyawa aglikon. Sebaliknya, senyawa isoflavon dalam bentuk ikatan o-glikosida tidak mempunyai efek antivirus (eg: rutin dan naringin). Mekanisme penghambatan senyawa flavonoida pada virus diduga terjadi melalui penghambatan sintesa asam nukleat (DNA atau RNA) dan pada translasi virion atau pembelahan dari poliprotein. Percobaan secara klinis menunjukkan bahwa senyawa flavonoida tersebut berpotensi untuk meyembuhkan penyakit demam yang disebabkan oleh rhinovirus, yaitu dengan cara pemberian intravena dan juga terhadap penyakit hepatitis-b. Sementara itu, berbagai percobaan lain untuk pengobatan penyakit liver masih terus berlangsung. 4. Anti-alergi Senyawa flavonoida khellin (dimethoxy-methyl-furano-chromone) yang terdapat pada tanaman Ammi visnaga, telah berhasil diformulasikan menjadi obat (FPL-670: disodium kromoglikat), antara lain untuk penyakit asma, rhinitis, konjunctivitis, dan gastro-intestinal (Gabor, 1986). Aktivitas anti-allergi bekerja melalui mekanisme sebagai berikut: a. Penghambatan pembebasan histamin dari sel-sel "mast", yaitu sel yang mengandung granula histamin, serotinin, dan heparin. b. Penghambatan pada enzim oxidative nukleosid-3', 5' siklik monofosfat fosfodiesterase, fosfatase alkalin, dan penyerapan Ca. c. Berinteraksi dengan pembentukan fosfoprotein.
Senyawa-senyawa flavonoid lainnya yang digunakan sebagai anti-allergi antara lain adalah terbukronil, proksikromil, dan senyawa kromon. 5. Efek Estrogenik Estrogen merupakan hormon yang diproduksi terutama oleh ovarium dan sebagian oleh ginjal pada bagian korteks adrenalis. Dalam tubuh kita berfungsi antara lain untuk pertumbuhan secara normal, serta untuk memelihara kesehatan tubuh pada orang dewasa, baik pada wanita maupun pada pria. Khusus pada wanita, hormon ini peranannya lebih luas, tidak saja berfungsi sebagai sistem reproduksi, tetapi juga berfungsi untuk tulang, jantung, dan mungkin juga otak. Pada wanita menjelang menopause, produksi estrogen menurun sehinngga dapat menimbulkan berbagai gangguan. Senyawa isoflavon terbukti juga mempunyai efek hormonal, khususnya efek estrogenik. Efek estrogenik ini terkait dengan struktur isoflavon yang dapat ditransformasikan menjadi equol, dimana equol ini mempunyai struktur fenolik yang mirip dengan hormon estrogen. Mengingat hormon estrogen berpengaruh pula terhadap metabolisme tulang, terutama proses klasifikasi, maka adanya isoflavon yang bersifat estrogenik dapat berpengaruh terhadap berlangsungnya proses klasifikasi. Dengan kata lain, isoflavon dapat melindungi proses osteoporosis pada tulang sehingga tulang tetap padat dan masif. 6. Anti-kolesterol Efek isoflavon terhadap penurunan kolesterol telah terbukti tidak saja pada binatang percobaan seperti tikus dan kelinci, tetapi juga pada manusia. Efek yang lebih luas terbukti pula pada perlakuan terhadap tepung kedelai, di mana tidak saja kolesterol yang turun, tetapi juga trigliserida VLDL (very low density lipoprotein) dan LDL (low density lipoprotein). Di sisi lain, tepung kedelai dapat meningkatkan DL (high density lipoprotein) (Amirthaveni dan Vijayalaksha, 2000). Menurut
Zilliken (1987), Faktor-II (6,7,4' tri-hidroksi isoflavon) merupakan senyawa isoflavon yang paling besar pengaruhnya. 7. Antioksidan Antioksidan alami biasanya lebih diminati, karena tingkat keamanan yang lebih baik dan manfaatnya yang lebih luas dibidang makanan,kesehatan dan kosmetik. Antioksidan alami dapat ditemukan pada sayuran, buah-buahan, dan tumbuhan berkayu. Metabolit sekunder dalam tumbuhan yang berasal dari golongan alkaloid, flavonoid, saponin, kuinon, tanin, steroid, dan triterpenoid (http://id.wikipedia.org/wiki/antioksidan). Senyawa fenolik merupakan salah satu senyawa bahan alam yang mempunyai aktivitas biologis anti radikal bebas yang dapat menangkap senyawa oksigen reaktif. Senyawa flavonoid merupakan senyawa fenolik yang mempunyai aktivitas menangkap radikal hidroksil dan radikal ion superoksida. Struktur flavonoid yang mempunyai gugus C= pada posisi C-4 dan gugus hidroksil pada gugus C-5 dapat mencegah pembentukan radikal hidroksil pada reaksi fenton yang dapat membentuk kompleks dengan ion besi Fe 2+ (Cos, et al. 1998). Adanya hidroksil pada posisi C-7, C-3, C-4, dan ikatan rangkap pada C-2 akan menambah aktivitas anti radikal bebas. Aktivitas anti radikal bebas akan menurun atau tidak aktif sama sekali jika gugus hidroksil disubstitusi dengan metoksi maupun gugus lain. ubungan antara struktur flavonoid dengan aktivitas anti radikal bebas terlihat bahwa dengan semakin banyak gugus hidroksil maka semakin tinggi aktivitas anti radikal bebas. Senyawa kaemferol yang mempunyai substituent hidroksil pada C-7, C-5, C-4, dan ikatan rangkap pada C-2 juga menyebabkan senyawa tersebut mempunyai aktivitas anti radikal bebas. Pengukuran aktivitas antioksidan dapat dilakukan dengan beberapa metode, diantaranya adalah metode DPP, metode β-karoten, pengukuran Ferric Tio Cyanate (FTC), reduksi garam Fremy, dan pengukuran Trolox Equivalent Antioxidant Capacity (TEAC), dan lain
sebagainya. metode DPP untuk mengetahui aktivitas antioksidan isolat yang didapatkan.
BAB III SIMPULAN Dari pembahasan tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Senyawa flavonoid terdiri atas 2 cincin benzen yang dihungkan oleh 3 karbon. Cincin A dari struktur flavonoid mempunyai pola oksigenasi yang berselang-seling, yaitu pada posisi 2, 4, dan 6 dari struktur terbuka calkon. Cincin B dari struktur flavonoid mempunyai sebuah gugus fungsi oksigen pada posisi para, atau dua yang masing-masing berada pada posisi para dan meta, atau pula tiga di mana satu pada posisi para dan dua pada posisi meta. 2. Jenis dan contohnya 3. flavonoid dihasilkan dari kombinasi antara dua jalur biosintesis yang utama untuk cincin aromatik, yaitu jalur shikimat dan jalur asetat-malonat. 4. Identifikasi pendahuluan untuk mengetahui senyawa flavonoid adalah dengan menggunakan Shinoda Test.Senyawa flavonoid juga diidentifikasi dengan spektrofotometer UV, IR, GC, dan MS. 5. Senyawa flavonoid digunakan sebagai anti-inflamasi, anti-kanker, antivirus, anti-alergi, efek Estrogenik, anti-kolesterol, dan antioksidan.
DAFTAR PUSTAKA Achmad, S. A. 1986. Kimia rganik Bahan Alam. Jakarta: Universitas Terbuka. Anonim. 2011. Metabolit Sekunder. http://id.wikipedia.org/wiki/metabolit_sekunder. Diakses pada tanggal 29 November 2011. Anonim. 2011. Antioksidan. http://id.wikipedia.org/wiki/antioksidan. Diakses pada tanggal 29 November 2011. Budimarwanti dan Sri andayani. 2010. Efektivitas Katalis Asam Basa Pada Sintesis 2-hidroksikalkon, Senyawa yang Berpotensi Sebagai Zat Warna. Prosiding Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan Kimia 2010. arborne, J.B., 1996, Metode Fitokimia, Penuntun Cara Modern Menganalisis Tumbuhan, Edisi kedua, diterjemahkan oleh Kosasih, P. dan Iwang, S., Penerbit ITB, Bandung. Markham, K. R. 1988. Cara Mengidentifikasi Flavonoid. Penerjemah: Kosasih Padmawinata. Bandung: ITB. Muchtaromah, Bayyinatul. 2010. Berbagai Manfaat Isoflavon Bagi Kesehatan (Bagian 1). http://blog.uin-malang.ac.id/bayyinatul/2010/06/06/berbagaimanfaat-isoflavon-bagi-kesehatan-bagian-1. Diakses pada tanggal 29 November 2011. Sudjadi. 1985. Penentuan Struktur Senyawa rganik. Bandung: Ghalia Indonesia. Tukiran. 2010. Kimia rganik Bahan Alam. Surabaya: UNESA University Press