BAB I

PENDAHULUAN

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 O-glikosida, isoflavon C- dan O-

glikosida , flavanon C- dan O-glikosida, kalkon dengan C- dan O-glikosida dan

dihidrokhalkon, proantosianidin dan antosianin, auron O-glikosida dan

dihidroflavonol O-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.

CH2

CH2

H2C

B

A

CH2

CH

CH3

CH

CH2

CH3

BAB II

PEMBAHASAN

Menurut perkirakan, kira-kira 2% dari seluruh karbon yang difotosintesis

oleh tumbuhan (atau kira-kira 1x 109 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 tumbuh-

tumbuhan.

Flavonoid mempunyai kerangka dasar karbon yang terdiriu dari 15 atom

karbon, dimana dua cincin benzen (C6) terikat pada suatu rantai propana (C3)

sehingga membentuk suatu susunan C6-C3-C6. 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

C

C

HC

O

A C

BO

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.

O O

OH

O

OH

OHFlavan

OO

Katecin(Flavan-3-ol) Leukoantosianidin

(flavan-3,4-diol)

DihidrocalkonChalcone

O

O

CH

Auron

O

O

O

O

OH

O

OFlavanon Flavanonol

(dihidroflavonol) Flavon

O

OH

OH

O O

OH

++

Flavonol Garam FlaviliumAntosianidin

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.

OHO

OH

R O

OH3CO

O

O

OR2

OH

R1 O

R3

O

OO

OCH3

O

O

R

OCH3

O

R2

R1

H3CO

H3CO

OOH3CO

O

Isof lavonDeidzein: R= H

Genistein: R= OH PterokarpanPterokarpin

KumestanKumestrol: R1= R3= H; R2= OH

Medelolakton: R1= R3= OH; R2= OCH3

RotenoidRotenon: R=H

Anorf igenin: R=OH

4-ArilkumarinDalbergin: R1= R2= H

Melanein: R1= OH; R2= OCH3

Dalbergion4-Metoksidalbergion

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 C5

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 C6-C3 berkombinasi dengan tiga unit C2

menghasilakan unit C6-C3-(C2+C2+C2). Kerangka C15 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.

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).

Dan lainnya

CoA-SH + ATP

NH3+

COOH

PAL

NH4

+

COOH

C4H

NADPH + O2

COOH

OH

4Cl

SCoAO

Flavonoid

Tanin

Suberin

Lignin

CHO

O

HSCoAH2O

CS-CoA

O

3CH3CO-SCoA

O

HO

O O O

O

Chalcone

OHHO

OH

O

O

Flavanon

HO

OH

cinnamic acid

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 komponen-

komponennya menghasilkan gula dan alkohol yang sebanding, alkohol yang

dihasilkan disebut aglikon. Residu gula glikosida flavonoid alam adalah

glukosa, ramnosa, galaktosa, gentiobiosa, sehingga glikosida tersebut masing-

masing 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. Oleh 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. Oleh 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 HCl 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) + 2HCl(l) → MgCl2(aq) + H2(g)

MgCl2(aq) + 6 ArOH(s) → [Mg(OAr)6]4- (aq) + 6H+ + 2Cl-

2. Identifikasi dengan spektroskopi UV-Vis

Spektrum flavonoid biasanya ditentukan dalam larutan dengan pelarut

metanol (MeOH). 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 (NAOMe) atau NaOH 2M dalam air

Penambahan pereaksi ini untuk mendeteksi adanya gugus hidroksil yang

lebih asam dan tak tersubstitusi.

b) Natrium asetat (NaOAc)

Untuk mendeteksi adanya gugus hidroksil bebas, pergeseran yang terjadi

disebabkan pengionan yang berarti pada gugus hidroksi flavonoid yang

paling asam.

c) Natrium asetat (NaOAc) + Asam Borat (H3BO3)

Penambahan pereaksi NaOAc yang dilanjutkan dengan H3BO3 adalah

untuk mendeteksi gugus hidroksil pada gugus o-hidroksi.

d) Aluminium klorida (AlCl3) dan AlCl3 + HCl

Penambahan pereaksi AlCl3 yang dilanjutkan dengan HCl 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 AlCl3 menghasilkan

spektrum yang merupakan penjumlahan pengaruh semua kompleks

terhadap spektrum, sedangkan penambahan AlCl3 + HCl menghasilkan

spektrum yang merupakan pengaruh kompleks hidroksi-keto (Markham,

1988).

Tabel 1. Rentangan serapan spektrum UV-tampak flavonoid

No. Pita II (nm) Pita I (nm) Jenis Flavonoid1 250-280 310-350 Flavon

2 250-280 330-360 Flavonol (3-OH

tersubstitusi)

3 250-280 350-385 Flovonol (3-OH bebas)

4 245-275 310-330 bahu

Kira-kira 320

puncak

Isoflavon

(5-deoksi-6,7-dioksigenasi)

5 275-295 300-330 bahu Flavanon dan

dihidroflavonol

Khalkon6 230-270

(kekuatan

rendah)

340-390 Khalkon

7 230-270

(kekuatan

rendah)

380-430 Auron

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. Hidrogen

yang kurang ekstensif, akan nampak berupa serapan OH yang lebih

runcing yang muncul pada 3650 cm-1. Letak puncak serapan dapat

dinyatakan dalam satuan frekuensi v (detik-1 atau Hz), panjang

gelombang λ (µm) atau bilangan gelombang (cmῡ -1) (Sudjadi,

1985).

4. Identifikasi dengan Spektroskopi NMR

Tabel 4. Pergeseran kimia kira-kira dari berbagai jenis proton turunan

eter-TMS flavonoid

No. Geser kimia Jenis proton

(ppm)1 0 Tetrametilsilan (pembanding)2 0-0,5 Gugus eter trimetilsilil3 ±

1,0

C-CH3 ramnosa (doblet lebar)

4 ± 1,7 Gugus metil pada prenil (-CH2-

CH=C(CH3)2) (proton lain 3,5 dan 5,2

ppm)5 ± 2,0 Asetat (-OCOCH3 dan C-CH3 aromatik)

6 2 – 3 H-3 Flavanon (multiplet – dua proton)

7 3,5 – 4,0 Kebanyakan C-H gula8 4,2 – 6,0 H-1 gula (juga H-2 dihidroflavonol), 5,0

ppm dan H-2 flavanon 5-5,5 ppm9 ± 6,0 Metilendioksi (O-CH2-O), singlet

10 6,0 – 8,0 Proton pada cincin A dan B11 7,5 – 8,0 H-2 isoflavon (singlet)12 12-14 5-OH (hanya terlihat bila pelarutnya

DMSO-d6) (Sumber: Markham, 1988)

Pengggunaan khas dari spektroskopi 1H-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 -CH3 yang terikat pada C dan

prenil yang terikat pada C atau O (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) 210-1702 Aromatik dan olefina:

Teroksigenasi 165-155(tanpa oksigenasi o dan

Tak teroksigenasi

p)

130-150 (ada oksigenasi o dan

p)

135-125 (tanpa oksigenasi o

dan p)

125-90 (ada oksigenasi o dan p)3

Teroksigenasi (gula)

Tak teroksigenasi (C-

2,3 flavonon)

83-69 (C-1 pada O-glikosida,

sekitar 100 ppm)

80-40 (C-4 epikatekin, 28 ppm)

4 Metilenadioksi Sekitar 1005 O-CH3 55-63 (60-63= o-dwisubstitusi)

6 C-CH3, COCH3 Sekitar 17-207 Isoprenil

(-CH2CH = C(CH3)2)

21 (CH2), 122 (CH), 131 (C), 18

(CH3) (Sumber: Markham, 1988)

Pengggunaan khas dari spektroskopi 13C-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 O-), 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 O-glikosida

flavonoid. Spektrum massa terdiri atas sederatan sinyal yang masing-

masing 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).

OHO

OH

OH

H

H

OH

OH

HO

OH O

O

OH

HO

OH O

H

[O]

O

OOH

HO

OH O

OH

H

+OH-OH

O

O

HO

OH O

H

H H OOH

HO

OH O

-Hab

c (a)

-H(b)

CH

OH

OOH

HO

(c)

O

O

HO

H

HOOH

O

O

HO

OH

OH

FLAVANON

KALKON

FLAVANONOL

FLAVON

AURON

ISOFLAVON

OOH

HO

OH O

OH

H

FLAVONOL

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:

OHO

OH

OH

OH

OH

A

B

HO

OH

OH

B

katekin galokatein

OH

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:

OHO

OH

OH

OH

OH

OH

Melaksidin (kayu hitam Australia)

OHO

OH

OHOH

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. Oksidasi kimia dapat mengubah

jenis B menjadi jenis A. Contoh berikut jenis-A yang berasal dari horse

chestnut:

O

O

OH

HO

OH

OH

OH

OH

HO

HO

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 sekurang-kurangnya 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).

O

O

O

O

H3CO

OCH3

H3CO

OCH3

OCH3

OCH3

Flavon Nobiletin

Berikut ini adalah bebrapa flavonon dan flavononol, struktur dan

tumbuhan sekunder.

O

O

HO

OH

OH

OCH3

O

O

HO

OH

OH

Hesperetin (buah jeruk) Butin (Butea frondosa)

O

O

HO

OH

OH

O

O

HO

OH

OH

OH

OH

Naringenin (buah jeruk) taksifolin (Pseudotsuga taxifolia)

O

O

HO

OH

OH

OH

O

O

HO

OH

CH3

H3C

OH

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.

O

O

HO

OH

OH

O

CH2OH

OH

OH

OH

OH

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.

O

O

OH

O

O

O

O

O

O

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.

O

OH

OH

OH

O

O

OH

OH

(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 komponen-

komponennya, 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 pH seperti terlihat dari contoh berikut:

OOH

OH

HO

OGlu

OGlu

AB

+

OO

OH

HO

OGlu

OGlu

AB

OO

O

HO

OGlu

OGlu

AB

kation sianinpH = 3 : merah

basa sianinpH = 8,5 : ungu

anion sianinpH = 11: biru

OHH

OH

H

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. Oleh 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:

O

2

3

4

5

6

1

1'

2' 3'

4'

5'6'

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,

OH

OH

OH

H

O

H

OH

HO

OH

OH

H

O

HHO

H

butein butin

reaksi ini mudah diamati karena warna kalkon warnanya jauh lebih kuat

daripada warna flavanon, terutama dalam larutan basa, warnanya merah

jingga. Oleh 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:

OH

OH

OH

O

O

OCH3glukosa

OH

OH

OH

O

HO

O

glukosa

Lanseolin (Coreopsis sp.) salipurposida (Salix purpurea)

6. Auron

Auron atau sistem cincin benzalkumaranon dinomori sebagai

berikut:

O

CH

1

2

345

6

7

1'

2' 3'

4'

5'6'

Auron berupa pigmen kuning emas terdapat dalam bunga tertentu

dan bryofita. Auron dikenal hanya lima aglikon, tetapi pola hidroksilasi

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.

O

CH

O

OCH3OH

OH

O

glukosa

O

CH

HO

OH

OH

OOH

Leptosin (Coreopsis sp) aureusidin (Antirrhinum majus)

O

CH

HO

OH

OH

OO

glukosa

O

CH

HO

OH

OH

O

Sernosida (Oxalis 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 anti-

inflammasi, yaitu O-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. Hal 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 (Hendrich, 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 HDL (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=O 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 Fe2+ (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. Hubungan 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 DPPH, metode β-karoten, pengukuran

Ferric Tio Cyanate (FTC), reduksi garam Fremy, dan pengukuran Trolox

Equivalent Antioxidant Capacity (TEAC), dan lain sebagainya. metode

DPPH 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, anti-

virus, anti-alergi, efek Estrogenik, anti-kolesterol, dan antioksidan.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, S. A. 1986. Kimia Organik 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 Handayani. 2010. Efektivitas Katalis Asam Basa Pada

Sintesis 2-hidroksikalkon, Senyawa yang Berpotensi Sebagai Zat Warna.

Prosiding Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan Kimia 2010.

Harborne, 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/berbagai-

manfaat-isoflavon-bagi-kesehatan-bagian-1. Diakses pada tanggal 29

November 2011.

Sudjadi. 1985. Penentuan Struktur Senyawa Organik. Bandung: Ghalia Indonesia.

Tukiran. 2010. Kimia Organik Bahan Alam. Surabaya: UNESA University Press