SENYAWA FENOLIK

SENYAWA FENOLIK

Senyawa fenolik meliputi aneka ragam senyawa yang berasal dari tumbuhan yang mempunyai ciri sama, yaitu cincin aromatik yang mengandung satu atau dua gugus OH³. Senyawa penolik di alam saangatr luas, mempunyai pariasi srtukrur yang luas, mudah d temukan di semua tanaman, daun, bunga dan buah.ribuan  senyawa penolik alam,telah diketahui struktrunya antara lain Flavonoid fenol monosiklik sederhana, fenil fropanoaid,polifenol(lignin, melain, tannin), dan quoin fenolik.

Banyak senyawa fenolik alami mengadung sekurang-kurabgnya satu gugus hidroksil dan lebih banyak yang membentuk senyawa eter, ester, atau glioksida dari pada senyawa bebesnya. Senyawa ester ,atau eter fenol tersebut memiliki kelarutan yang lebih besar dalam air dari pada senyawa fenol dan glioksidanya. Dalam keadaan murni, senyawa fenol berupa zat padat yang tidak berwarna, tetapi jika teroksidasi akan berubah menjadi gelap. Kelarutan fenol dalam air akan bertambah, jika gugus hidroksil makin banyak. Senyawa fenolik memiliki aktivitas biologis yang beraneka ragam, dan banyak digunakan dalam reaksi enzimatik oksidasi kopling sebagai substrat donor H. Reaksi oksidasi kopling, selain membutuhkan suatu oksidator juga memerlukan adanya suatu senyawa yang dapat mendonorkan H. Senyawa fenolik merupakan contoh ideal dari senyawa yang mudah mendonorkan atom H. 

a)      Asam amino aromatik

Asan amino aromatik ini meliputi

(a)    fenilalanin, yang merupakan suatu asam amino penting dan banyak terdapat pada makanan, biasa disingkat dengan Phe atau F, yang bersama-sama dengan asam amino tirosin (Tyr, Y) dan triptofan (Trp, W) merupakan kelompok asam amino aromatik yang memiliki cincin benzena. Fenil alanin mempunyai gugus –R aromatic dan tidak dapat disintesis dalam tubuh.

(b)   Tirosin merupakan satu dari 20 asam amino penyusun protein. Ia memiliki satu gugus fenol (fenil dengan satu tambahan gugus hidroksil). Bentuk yang umum adalah L-tirosina (S-tirosina), yang juga ditemukan dalam tiga isomer struktur: para, meta, dan orto. Pembentukan tirosina menggunakan bahan baku fenilalanina oleh enzim fenilalanin hidroksilase. Enzim ini hanya membuat para-tirosina. Dua isomer yang lain terbentuk apabila terjadi "serangan" dari radikal bebas pada kondisi oksidatif tinggi (keadaan stress). Oksidasi tirosina menghasilkan monoiodotirosin (MIT) dan di-iodotirosin (DIT). Kombinasi dari dua molekul DIT menghasilkan hormon tiroksin (T4), sedangkan kombinasi antara molekul DIT dan MIT melalui proses monodeiodinasi menghasilkan hormon T3 Rumus kimia C₉H₁₁NO₃ tirosin memiliki peran kunci dalam pengaktifan beberapa enzim tertentu melalui proses fosforilasi (membentuk fosfotirosina).

(c)    Triptofan merupakan satu dari 20 asam amino penyusun protein yang bersifat esensial bagi manusia. Gugus fungsional yang dimiliki triptofan,  tidak dimiliki asam-asam amino dasar lainnya. Akibatnya, triptofan menjadi prekursor banyak senyawa biologis penting yang tersusun dalam kerangka indol. Triptofan adalah prekursor melatonin (hormon perangsang tidur), serotonin (suatu transmiter pada sistem saraf) dan niasin (suatu vitamin). Triptofan tidak dapat diproduksi oleh tubuh, tetapi didapat sebagai nutrisi asupan dari proses pencernaan dengan enzim proteolitik. Asam amino ini banyak dikandung oleh cokelat, oat, durian, mangga, dried dates, susu, yogurt, keju, daging merah, telur, daging unggas, wijen, chickpeas, biji bunga matahari, biji labu, spirulina, kacang. Triptofan juga merupakan prekursor dari vitamin B3 yang menginduksi sensasi relaks dan rasa kantuk. Rumus kimia C₁₁H₁₂N₂O₂

b)     Indole Acetat Acid ( IAA )

Senyawa ini terdapat cukup banyak di ujung koleoptil tanaman kea rah cahaya. Dua mekanisme sintesis IAA yaitu pelepasan gugus amino dan gugus karboksil akhir dari rantai triftopan. Enzim yang paling aktif untuk mengubah triptofan menjadi IAA terdapat di jaringan muda seperti meristem tajuk, daun, serta buah yang sedang tumbuh. Semua jaringan ini kandungan IAA nya paling tinggi karena disintesis didaerah tersebut. IAA terdapat di akar pada konsentrasi yang hamper sama dengan di bagian tumbuhan lainnya. IAA sangat sangat memacu pemanjangan akar pada konsentrasi rendah. IAA adalah auksin endogen atau auksin yang terdapat dalam tanaman. IAA berperan dalam aspek pertumbuhan dan perkembangan tanaman yaitu pembesaran sel pada koleoptil atau batang

c)      Asam Shikimat dan Asam Transinamat

Asam shikimat dapat menggantikan asam amino essential fenilalanin, tirosin, dan triptofan dalam auksotropik mutan Escherichia coli hingga menjadi zat antara dalam serangkaian biosintesis.

Asam transinamat merupakan senyawa fenol yang dihasilkan dari lintasan asam shikimat, dan reaksi berikutnya. Bahan dasarnya adalah fenilalanin, dan tirosin. Turunannya berupa fitoaleksin, kumarin, lignin, dan berbagai flavonoid senyawa yang sedikit larut dalam air.

.

d)     Fenolik Sederhana

Golongan senyawa-senyawa yang termasuk fenolik sederhana antara lain meliputi guaiakol, vanilli dan kresol.  Umumnya radikal fenoksi yang terbentuk dari senyawa golongan fenolik  terhadap gugus sederhana, mengalami pengkopelan pada posisi orto atau para terhadap gugus hidroksi fenolat3. Posisi ini lebih disukai, karena tidak terlalu sterik sehingga memudahkan radikal lain untuk berikatan pada posisi tersebut.  

e)      Fenil Propanoid

Fenil propanoid merupakan senyawa fenol alam yang mempunyai cincin  aromatik dengan rantai samping terdiri dari 3 atom karbon. Golongan fenil  propanoid yang paling tersebar luas adalah asam hidroksi sinamat, yaitu suatu  senyawa yang merupakan bangunan dasar lignin . Empat macam asam hidroksi  sinamat banyak terdapat dalam tumbuhan. Keempat senyawa tersebut yaitu  asam ferulat, sinapat, kafeat dan p-kumarat5.  Radikal fenoksi dari senyawa ini umumnya mengalami pengkopelan di  posisi atom C8, membentuk struktur dengan jembatan 8-8  

f)       Lignan

Senyawa-senyawa golongan fenil propanoid membentuk suatu senyawa dimer dengan struktur lignin. Senyawaan lignan memiliki struktur dasar (struktur induk) yang terdiri dari 2 unit fenil propanoid yang tergabung melalui ikatan tertentu. Ikatan khas ini digunakan sebagai dasar penamaan lignan6. Penggabungan 2 unit fenil propanoid dapat pula terjadi melalui ikatan selain  membentuk 8-8, yang digolongkan ke dalam neolignan. Sedangkan jika 2 unit fenil propanoid bergabung melalui atom O, senyawa yang terbentuk tergolong dalam oxineolignan6.  salah satu zat komponen penyusun tumbuhan. Komposisi bahan penyusun ini berbeda-beda bergantung jenisnya. Lignin terutama terakumulasi pada batang tumbuhan berbentuk pohon dan semak. Pada batang, lignin berfungsi sebagai bahan pengikat komponen penyusun lainnya, sehingga suatu pohon bisa berdiri tegak

Berbeda dengan selulosa yang terbentuk dari gugus karbohidrat, struktur kimia lignin sangat kompleks dan tidak berpola sama. Gugus aromatik ditemukan pada lignin, yang saling dihubungkan dengan rantai alifatik, yang terdiri dari 2-3 karbon. Proses pirolisis lignin menghasilkan senyawa kimia aromatis berupa fenol, terutama kresolSenyawaan ini tersebar luas di dunia  tumbuhan, dan banyak digunakan secara niaga sebagai antioksidan dan sebagai  komponen sinergistik dalam insektisida. Selain itu, lignin merupakan komponen  kimia yang aktif dalam tumbuhan obat tertentu7. Salah satu senyawa golongan  lignan, yaitu podophyllotoxin, diketahui dapat menghambat tumor. Dalam  pengobatan Cina, lignan banyak dipakai untuk mengobati penyakit hepatitis dan  pengobatan.

g)      Asam Ferulat

Asam ferulat adalah turunan dari golongan asam hidroksi sinamat, yang  memiliki kelimpahan yang tinggi dalam dinding sel tanaman. Hal ini memungkinkan untuk dapat memberikan keuntungan yang signifikan di bidang kesehatan, karena senyawa asam ferulat memiliki aktivitas antikanker dan  antioksidan. Selain itu juga dapat menjadi prekursor dalam pembuatan senyawa aromatik lain yang bermanfaat.  Sebagai antioksidan, asam ferulat kemungkinan menetralkan radikal  bebas, seperti spesies oksigen reaktif (ROS). ROS kemungkinan yang  menyebabkan DNA rusak dan mempercepat penuaan.  Dengan studi pada hewan dan studi in vitro, mengarahkan bahwa asam  ferulat kemungkinan memiliki hubungan dengan aktivitas antitumor perlawanan kanker payudara dan kanker hati. Asam ferulat memiliki kemungkinan sebagai  pencegah kanker yang efektif, yang disebabkan oleh paparan senyawa  karsinogenik, sepertin  benzopirene dan 4-nitroquinoline 1-oksida. Namun perlu  menjadi catatan, bahwa hal itu tidak diuji coba kontrol random pada manusia,  sehingga hasilnya kemungkinan pula tidak dapat dimanfaatkan untuk manusia1.  Jika ditambahkan pada asam askorbat dan vitamin E, asam ferulat  kemungkinan dapat mengurangi stress oksidasi dan pembentukan dimer timidine dalam kulit1. Dengan pentosan arabinoxilan dan hemiselulosa, sehingga dinding sel tidak mudah dihidrolisis secara enzimatis selama proses perkecambahan. Asam ferulat banyak ditemukan dalam padi (terutama beras merah), gandum, kopi, buah apel, nanas, jeruk dan kacang tanah.  Dalam perindustrian, asam ferulat memiliki kelimpahan dan dapat  dimanfaatkan sebagai prekursor dalam pembuatan vanilli, agen perasa sintesis  yang sering digunakan dalam ekstrak vanilla alami.  Asam ferulat adalah senyawa fenolik yang dapat dihasilkan salah satunya  ialah dengan reaksi kondensasi vanilli dengan asam malonat.  

h)     Etil Ferulat

Etil ferulat tergolong ke dalam turunan senyawa asam hidroksi sinamat,  yang merupakan turunan dari asam ferulat dalam bentuk ester. Senyawa  fenolik ini terdistribusi secara luas pada berbagai jenis tanaman yang dapat  dikonsumsi oleh makhluk hidup. Senyawa tersebut terdapat dalam tanaman,  terutama pada benih padi dan gandum, tetapi dalam jumlah kecil. Oleh karena itu, senyawa ini biasanya disintesis dari prekursor asam ferulat7. Bentuk fisik  etil ferulat berupa kristal berwarna putih dan memiliki aktifitas sebagai  antioksidan yang sangat baik dibandingkan asam bebasnya. Etil ferulat  digunakan sebagai bahan aktif dalam pengobatan terapi untuk antihipertensi.  Pada tumbuhan, asam ferulat meningkatkan rigiditas dan kekuatan dinding sel tanaman, melalui ikatan silang

 

i)