Rabu, 02 Oktober 2013

PENENTUAN STRUKTUR TERPENOID DAN HUBUNGANNYA DENGAN KEREAKTIFANNYA DALAM PENYEMBUHAN BERBAGAI PENYAKIT

Terpenoid tersebar secara luas dan banyak ditemukan pada tumbuhan tingkat tinggi.  Terpenoid dihasilkan oleh fungi, organisme-organisme laut, serta serangga, dan pada tumbuhan.  Terpenoid didefinisikan sebagai produk alami yang strukturnya dibagi menjadi beberapa unit isoprene, karena itu senyawa ini disebut juga isoprenoid (C5H8).  Unit isoprene disusun atas asaetat melalui jalur asam mevalonat dan dihubungkan dengan rantai karbon yang mengandung 2 ikatan tak jenuh.



            Selama penyusunan terpenoid, dua unit isopren mengalami kondensasi antara kepala dan ekor.  Terpenoid yang tersusun atas 2 isopren membentuk senyawa golongan monoterpenoid (C10H16).  Sesquiterpen (C15H24) tersusun atas 3 unit isoprene, diterpenoid (C20H32) tersusun atas 4 unit isoprene, sesterpen (C25H40) tersusun atas 5 isopren, triterpenoid (C30H42) tersusun atas 6 unit isopren, dan tetraterpen (C40H64) tersusun atas 8 isopren.
Monoterpen


Monoterpeoid merupakan senyawa essence dan memiliki dan memiliki bau yang spesifik yang dibangun oleh 2 unti isopren atau dengan jumlah atom karbon 10. Lebih dari 1000 jenis senyawa monoterpenoid telah diisolasi dari tumbuhan tingkat tinggi, binatang laut, serangga, dan jenis vertebrata dan struktur senyawanya telah diketahui.
Struktur dari senyawa monoterpenoid yang telah dikenal merupakan perbedaan dari 38 jenis kerangka yang berbeda, sedangkan prinsip dasar penyusunannya tetap sebagai penggabungan kepala dan ekor dari 2 unit isoprene. Struktur monoterpenoid dapat berupa rantai terbuka dan tertutup atau siklik. Senyawa monoterpenoid banyak dimanfaatkan sebagai antiseptik, ekspektoran, spasmolotik, dan sedatif. Disamping itu monoterpenoid yang sudah banyak dikenal banyak dimanfaatkan sebagai bahan pemberi aroma makanan dan parfum dan ini banyak digunakan komersial dalam perdagangan.
Dari segi biogenetik, perubahan geraniol nerol dan linaol dari salah satu menjadi yang lain berlangsung sebagai akibat reaksi isomerisasi. Ketiga alkohol ini yang berasal dari hidrolisa geranil pirofosfat (GPP) dapat menjadi reaksi-reaksi sekunder, misalnya dehidrasi menghasilkan mirsen, oksidasi menghasilkan sitral dan oksidasi reduksi menghasilkan sitronelal.
Peubahan GPP in vivo menjadi senyawa-senyawa monoterpen siklik dari segi biogenetic disebabkan reaksi siklisasi yang diikuti oleh reaksi-reaksi sekunder. Senyawa seperti monoterpenoid mempunyai kerangka karbon yang banyak variasinya. Oleh karena itu penetapan struktur merupakan hal yang penting. Jenis kerangka karbon monoterpenoid antara lain dapat ditetapkan oleh reaksi dehidrogenasi menjadi senyawa aromatik. Penetapan struktur selanjutnya adalah melalui penetapan gugus fungsi dari senyawa yang bersangkutan.
Seskuiterpen


Seskuiterpenoid merupakan senyawa terpenoid yang dibangun oleh 3 unit isoprene yang terdiri dari kerangka unit asiklik atau bisiklik dengan kerangka naphtalen. Senyawa terpenoid mempunyai boiaktifitas yang cukup besar, diantaranya sebagai antifeedant, hormone, antimikroba, antibiotic dan toksin sebagai regulator pertumbuhan tanaman dan pemanis.
Senyawa-senyawa seskuiterpen diturunkan dari cis-farnesil pirofosfat dan trans farnesil piropospat melaului reaksi siklisasi dan reaksi sekunder lain. Kedua isomer farnesil piropospat ini dihasilkan dari melalui mekanisme yang sama seperti isomerisasi abtara geranil dan nerol.
Diterpen


Diterpenoid merupakan senyawa yang mempunyai 20 atom karbon yang dibangun oleh 4 unti isoprene. Senyawa ini mempunyai bioaktifitas yang cukup luas yaitu sebagai hormone pertumbuhan tanaman, podolakton inhibitor pertumbuhan tanaman, antifeedant serangga, inhibitor tumor, senyawa pemanis, abtifouling dan anti karsinogenik. Senyawa diterpenoid dapat membentuk asiklik, bisiklik, trisiklik, dan tetrasiklik. Tata nama yang digunakan merupakan tata nama trivial. 
Politerpen


Terpenoid tidak teratur




Hubungan Struktur dan Kereaktifan Terpenoid Pada Menthol Terhadap Penyembuhan Penyakit
Mentol atau Menthan-3-ol merupakan alkohol yang diperoleh dari bermacam-macam minyak atu sediaan sintetiknya.  Levorotari mentol [(-)-mentol] atau bentuk rasemiknya [(±)-menthol], dapat diproduksi alami maupun sintetiknya.  Biasanya mentol dibuat dari minyak peppermint Jepang degnan pendinginan  (-22oC), akan terbentuk kristal.  Bagian  yang cair dituangkan, kristal mentol ditekan atara kertas saring, kemudian dimurnikan dengan rekristalisasi.  Minyak pepermint Jepang diperoleh dengan destilasi uap dari pucuk berbunga Mentha arensis Linne var piperascens.  Mentol rasemik  buatan diahsilkan dengan hidrogenasi dengan  Thymol, mentol bisa juga dibuat dari pinen.  Mentol yang terjadi tidak berwarna, kristal segi enam seperti jarum, massa melebur atau serbuk kristal, yang sedap baunya seperti pepermint.
            Bila digunakan pada kulit degnan konsentrasi 0,1-1 % mentol dapat melebarkan pembuluh-pembuluh darah yang menimbulkan rasa dingin, diikuti penekanan reseptor ransangan pada kulit dengan aksi antipruritik.  Untuk itu mentol dapat digunakan pada pertolongan pertama pad pengobatan luka bakar dan terbakar sinar matahari, racun tumbuh-tumbuhan, dauche powders, dan kutu air.  Jika digunakan pad konsentrasi tinggi (1-16%) mentol menyebabkan iritasi, guna lain biasanya dikombinasikan degnan beberapa zat seperti champhor.
            Mentol dapat dikombinasi dengan champhor dan minyak eucalyptus (sineol) dalam salep, obat batuk, semprot hidung, dan pernafasan untuk menghilangkan gejala-gejala radang tenggorokan, radang selaput lendir dan hidup tersumbat.  Dalam dosis kecil untuk mulut, mentol mempunyai aksi karminativa, tetapi pada dosis besar menyebabkan jantung tertekan.

Struktur
Natural menthol ada sebagai salah satu murni stereoisomer, hamper selalu bentuk (1R, 2S, 5R) (pojok kiri bawah dari diagram dibawah). Delapan stereoisomer yang mungkin adalh :

Dalam senyawa alami, isopropyl kelompok dalam trans orientasi untuk kedua metal dan hidroksil kelompok. Dengan demikian, dapat ditarik dalam salah satu cara yang ditunjukkan : 

Kutub (+) dan (-) enansiomer mentol yang paling stabil di antara mereka didasarkan pada konformasi sikloheksana. Bentuk Kristal dua untuk rasemik mentol memiliki titik leleh dari 28˚C dan 38˚C. Mentol murni memiliki bentuk Kristal empat, yang paling stabil adalah bentuk α.


Kemampuan Menthol untuk kimia memicu dingin-sensitif TRPM8 reseptor di kulit bertanggung jawab atas sensasi dingin terkenal itu memprovokasi ketika dihirup, dimakan, atau dioleskan ke kulit. Dalam hal ini, itu mirip dengan capsaicin , yang bertanggung jawab atas kepedasan cabai (yang merangsang kimia sensor panas , juga tanpa menyebabkan perubahan yang sebenarnya dalam suhu). 
Menthol yang analgesik sifat dimediasi melalui aktivasi selektif κ- opioid reseptor .  Menthol juga blok tegangan-sensitif saluran natrium, mengurangi aktivitas saraf yang dapat merangsang otot.  Menthol juga meningkatkan efektivitas ibuprofen dalam aplikasi topikal melalui vasodilatasi , yang mengurangi fungsi barier kulit.  
Biosintesis mentol diselidiki di M. x piperita, dan semua enzim yang terlibat dalam biosintesis yang telah diidentifikasi dan ditandai. 
Lebih khusus, biosintesis (-)-mentol berlangsung di sel-sel sekretori kelenjar tanaman peppermint. Geranyl difosfat sintase (GPPS), pertama mengkatalisis reaksi IPP dan DMAPP ke difosfat geranyl. Selanjutnya (-)-limonene sintase (LS) mengkatalisis siklisasi difosfat geranyl untuk (-)-limonene. (-)-Limonene-3-hidroksilase (L3OH), menggunakan O 2 dan NADPH, kemudian mengkatalisis hidroksilasi alilik dari (-)-limonene pada posisi 3 sampai (-)-trans-isopiperitenol. (-)-Trans-isopiperitenol dehidrogenase (IPD) lebih mengoksidasi gugus hidroksi pada posisi 3 menggunakan NAD + untuk membuat (-)-isopiperitenone. (-)-Isopiperitenone reduktase (iPR) kemudian mengurangi ikatan ganda antara karbon 1 dan 2 menggunakan NADPH untuk membentuk (+)-cis-isopulegone.(+)-Cis-isopulegone isomerase (IPI) kemudian isomerizes ikatan rangkap tersisa untuk membentuk (+)-pulegone. (+)-Pulegone reduktase (PR) kemudian mengurangi ikatan ganda ini menggunakan NADPH untuk membentuk (-)-menton. (-)-Menthone reduktase (MR) kemudian mengurangi gugus karbonil menggunakan NADPH untuk membentuk (-)-mentol.  




Manfaat
Daun Mint (menthe cordifolia) yang selama ini kita kenal, tak hanya memiliki khasiat untuk menyegarkan napas. Ternyata lebih dari itu, daun mint yang beraroma wangi dan bercita rasa dingin menyegarkan ini juga memiliki banyak kegunaan dan mampu mengatasi beberapa masalah kesehatan, berikut beberapa di antaranya
:

1.    Sistem Pencernaan
Daun mint merupakan makanan pembuka yang menyehatkan. Mengapa ? karena mint mampu menenangkan kondisi dalam perut kita. Aroma mint akan mengaktifkan kelenjar air liur dan kelenjar yang menghasilkan enzim pencernaan.
2.    Mual dan sakit kepala
Aroma mint yang mnyegarkan merupakan obat ampuh untuk mengatasi mual. Hiruplah aroma minyak mint atau daun mint segar supaya mual berkurang. Bila dioleskan, sakit kepala, sakit kepala juga akan berkurang.
3.    Gangguan Pernapasan
Aroma mint yang segar sangat efektif melegakan saluran pernapasan dengan membuka kongesti hidung, tenggorokan, dan paru-paru. Rasa mint juga bias membantu mengatasi batuk.
4.    Asma
Penggunaan mint secara teratur bisa membantu penderita asma karena mampu memberikan relaksasi dan membantu melegakan pernapasan.
5.    Perawatan Kulit
Jus mint sangat bagus bila dijadikan masker wajah. Selain menghaluskan kulit, infeksi, gatal-gatal, dan jerawat juga bisa teratasi. Mint juga bisa mengatasi gigitan nyamuk.
6.    Kesehatan Mulut
Ini tentunya manfaat yang diketahui banyakk orang dari daun mint. Karena kemampuannya dalam mengatasi kuman dan menghambat pertumbuhan bakteri berbahaya dalam ulut, tak heran mulut serta napas kita akan senantiasa segar apabila rutin menggunakannya.
7.    Kanker
Menurut penelitian terkini, beberapa enzim yang terkandung dalam daun mint bisa membantu melawan sel



3 komentar:

  1. Permasalahan :
    1. mengapa dalam penentuan struktur terpenoid ada yang tidak mengikuti kaidah isopren ? bagaimana monoterpen tersebut dapat terbentuk ? apakah dalam sintesisnya kita dapat membuat monoterpen yang mengikuti kaidah isopren dan monoterpen yang tidak ? jelaskan !
    bagaimana struktur dari mentol pada daun mint dapat menghasilkan efek yang dingin dan menyegarkan sehingga dapat menyembuhkan penyakit-penyakit tertentu seperti mencegah kembung dan menyegarkan nafas ? apakah ada reaksi spesifik yang terjadi ? jelaskan !

    BalasHapus
  2. Diatas dikatakan, ada terpenoid yang tidak mengikuti kaidah isopren. Menurut saya hal ini dikarenakan sifat dari senyawa terpenoid itu sendiri. Senyawa terpenoid yang biasa tidak mengikuti kaidah isopren adalah senyawa monoterpen. Hal ini dikarenakan sifat monoterpen yang sangat mudah sekali menguap, sehingga sintesis pembentukan struktur barunya dapat melencenga dari kaidah isopren.
    Menurut saya, terbentuknya dilakukan bisa dengn perlakuan khusus di laboratorium. Misalnya dengan menambahkan pelarut berupa senyawa yang bisa berfungsi sebagai isopren aktif buatan. Atau kemungkinan dapat terbentuk tanpa mengikuti kaidah isopren dikarenakan sudah adanya isopren aktif pada metabolit sekunder yang akan di sintesis.
    Tentunya bisa dilakukan pembentukan monoterpen yang mengikuti kaidah isopren. Seperti yang sudah kita ketahui, untuk sintesis terpenoid itu ada 3 reaksi utama, yaitu
    Pembentukan isoprene aktif berasal dari asam asetat melalui asam mevalonat.
    Penggabungan kepala dan ekor dua unit isoprene akan membentuk mono-, seskui-, di-, sester-, dan poli-terpenoid.
    Penggabungan ekor dan ekor dari unit C-15 atau C-20 menghasilkan triterpenoid dan steroid.
    Nah dengan 3 reaksi inilah akan terbentuk monoterpen.
    Asam asetat setelah 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 mevanolat. 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 kepada ke-ekor dengan DMAPP dan penggabungan ini merupakan langkah pertama dari polimerisasi 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 ison pirofosfat. Serangan ini menghasilkan geranil pirofosfat (GPP) yakni senyawa antara bagi semua senyawa monoterpen.

    BalasHapus
  3. Menurut saya, ketika pembentukan monoterpen tidak sesuai dengan kaidah isopren dikarenakan sifat dari monoterpen itu sendiri yang sangat mudah untuk menguap. Adapun untuk membuat monoterpen yang sesuai dengan kaidah isopern dapat dilakukan, dengan menggunakan sintesis terpenoid dengan 3 reaksi utama, yaitu
    Pembentukan isoprene aktif berasal
    dari asam asetat melalui asam
    mevalonat.
    Penggabungan kepala dan ekor dua unit
    isoprene akan membentuk mono-,
    seskui-, di-, sester-, dan poli-terpenoid.
    Penggabungan ekor dan ekor dari unit
    C-15 atau C-20 menghasilkan
    triterpenoid dan steroid.

    BalasHapus