Flavonoid [PDF]

Citation preview

FLAVONOID Makalah Disusun guna memenuhi tugas : Mata kuliah



: Kimia Bahan Alam Terestrial



Dosen pengampu



: Ratih Rizqi Nirwana S.Si., M.Pd.



Oleh: Sholikatul Kiftiya (1708076014) Umar Said Yanuar



(1708076031)



Eka Luthfiana Sari



(1708076045)



JURUSAN PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI WALISONGO SEMARANG 2020



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Seiring dengan perkembangan zaman disertai dengan perkembangan teknologi, kebutuhan akan komponen bahan alam yang digunakan dalam berbagai bidang menjadi semakin meluas. Tidak saja memenuhi kebutuhan dasar manusia untuk sandang, pangan, dan papan, tapi juga memenuhi kebutuhan akan obat-obatan, kosmetik, pestisida ramah lingkungan, zat warna alami, parfum, dan lain-lain. Bahan alam sendiri merupakan bidang kajian yang sangat luas. Hingga kini, istilah “bahan alam” dan cakupannya masih diperdebatkan oleh para ahli. Namun, umumnya para ahli sepakat mendefinisikan bahan alam sebagai senyawa, campuran senyawa, atau ekstrak yang diperoleh dari sumber alami, seperti tumbuhan, hewan, bakteri, jamur, maupun organisme laut. Diabad ke-21 ini, Pengetahuan tentang kesehatan semakin berkembang. Hal ini ditandai dengan semakin banyak obat-obatan dan sejenisnya yang dapat menyembuhkan segala macam penyakit, mencegah penyakit datang dan memberi kebugaran bagi tubuh manusia. Seperti kasus terbaru yang disebabkan oleh salah satu virus, yaitu virus COVID-19 atau yang terkenal disebut dengan Virus Korona, barubaru ini penelitian dari china sudah menemukan obat untuk menyebuhkan penyakit tersebut. Hal ini dibuktikan dengan beberapa korban virus korona dinyatakan sembuh dari penyakit yang disebabkan oleh virus tersebut. Hal tersebut tidak terlepas dari berkembangnya ilmu pengetahuan di bidang kesehatan yang akhirnya dapat menjadi manfaat bagi umat manusia. Semakin berkembangnya ilmu pengetahuan tersebut tidak terlepas dari bahan alam yang tidak kita sadari dapat ditemukan diberbagai macam hewan, material alam bahkan tumbuhan. Bahan-bahan alam ini sebagian besar belum diketahui oleh kalangan masyarakat tentang manfaat, kandungan dan bahayanya. Salah satu bahan alam yaitu Flavonoid. Flavonoid merupakan bahan alam yang berasal dari tumbuhan dan minuman tertentu yang kemudian dimanfaatkan sebagai obat, makanan, atau minuman yang khasiatnya dapat memberikan efek positif bagi tubuh manusia. Makalah ini menyajikan informasi mengenai Flavonoid mulai dari pengertian, struktur, Sifat, Biogenesis-Biosintesis,



Jenis-jenisnya



dan



Aplikasinya



sejauh



ini



dalam



perkembangan zaman yang telah ditemukan atau disintesis oleh para ahli. Harapannya makalah ini dapat memberikan berbagai macam informasi mengenai Flavonoid dan dapat menjadi manfaat bagi orang-orang diseluruh dunia. B. Rumusan Masalah a. Apa pengertian flavonoid ? b. Bagaimana klasifikasi flavonoid ? c. Bagaimana proses biosintesis flavonoid ? d. Apa saja sifat dari flavonoid ? e. Bagaimana pengaplikasian flavonoid ? C. Tujuan a. Mengetahui pengertian flavonoid b. Memahami klasifikasi flavonoid c. Memahami biosintesis flavonoid d. Mengetahui sifat flavonoid e. Memahami aplikasi dari flavonoid



BAB II PEMBAHASAN A. PENGERTIAN FLAVONOID Flavanoid mempunyai kerangka dasar karbon yang terdiri dari 15 atom karbon, dimana dua cincin benzene (C6) terikat pada suatu rantai propana (C3) sehingga membentuk suatu susunan C6-C3-C6.



struktur dasar flavonoid dan penomorannya



Flavonoid adalah senyawa yang umumnya tersebar di dunia tumbuhan. Senyawa flavanoid merupakan suatu kelompok senyawa fenol yang terbesar yang ditemukan di alam. Senyawa-senyawa ini merupakan zat warna merah, ungu, dan biru serta sebagai zat warna kuning yang ditemukan dalam tumbuh-tumbuhan. B. KLASIFIKASI FLAVONOID Jika dilihat dari struktur dasarnya flavonoid terdiri dari dua cincin benzen yang terikat dengan 3 atom karbon (propana). Dari kerangka ini flavonoid dapat dibagi menjadi 3 struktur dasar yaitu Flavonoid atau 1,3-diarilpropana, isoflavonoid atau 1,2-diarilpropana, dan neoflafonoid atau 1,1-diarilpropana.



struktur dasar flavonoid Nama flavonoid sendiri berasal dari kata Flavon yang merupakan senyawa fenol yang banyak terdapat di alam. Senyawa flavon ini memiliki struktur yang mirip dengan struktur dasar flavonoid tetapi pada jembatan propana terdapat oksigen yang membentuk siklik sehingga memiliki 3 cincin heterosiklik. Senyawa-senyawa flavonoid terdiri dari beberapa jenis, bergantung pada tingkat oksidasi dari rantai propana dari sistem 1,3-diarilpropana. Penggolongan flavonoid yang dibedakan berdasarkan cincin heterosiklikoksigen tambahan dan gugus hidroksil



1. Flavon Flavon banyak terdapat dalam daun, bunga, dan buah-buahan sebagai glukosida. subkelas flavonoid adalah luteolin, apigenin, dan tangeritin. Falvon memiliki ikatan rangkap antara posisi 2 dan 3 dan keton di posisi 4 dari cincin C. Sebagian besar flavon sayuran dan buah-buahan memiliki gugus hidroksil pada posisi 5 cincin A, sedangkan hidroksilasi pada posisi lain, untuk sebagian besar di posisi 7 cincin A atau 3′ dan 4 ring dari cincin B, dapat bervariasi sesuai dengan klasifikasi taksonomi sayuran atau buah tertentu



Struktur flavon 2. Flavonol Flavonol yang paling banyak dipelajari adalah kaempferol, quercetin, myricetin dan fisetin. Dibandingkan dengan flavon, flavonol memiliki gugus hidroksil pada posisi 3 dari cincin C, yang juga glikosilasi. Seperti flavon, flavonol juga sangat beragam dalam pola metilasi dan hidroksilasi dan, mengingat pola glikosilasi yang berbeda, mereka mungkin merupakan subkelompok flavonoid yang paling umum dan terbesar dalam buah-buahan dan sayuran



struktur flavonol 3. Flavanon Contoh dari golongan flavanon adalah hesperitin, naringenin, dan eriodictyol. Flavonones dikaitkan dengan sejumlah manfaat kesehatan karena sifatnya yang bebas radikal bebas. Senyawa ini memberika rasa pahit dari jus dan kulit buah jeruk. Citrus flavonoid memberikan efek farmakologis yang menarik sebagai antioksidan, anti-inflamasi, penurun lipid darah dan penurun



kolesterol. Flavanon, juga disebut dihidroflavon, memiliki cincin C jenuh; oleh karena itu, tidak seperti flavon, ikatan rangkap antara posisi 2 dan 3 jenuh dan ini adalah satu-satunya perbedaan struktural antara kedua sub kelompok flavonoid.



struktur flavanon 4. Isoflavonoid Isoflavon merupakan isomer flavon, tetapi jumlahnya sangat sedikit dan sebagai fitoaleksin yaitu senyawa pelindung yang terbentuk dalam tumbuhan sebagai pertahanan terhadap serangan penyakit.



isoflavonoid 5. Neoflavonoid Neoflavonoid adalah golongan senyawa polifenol. Sementara flavonoid memiliki tulang punggung 2-fenilkromen-4-satu, neoflavonoid memiliki tulang punggung 4-fenilkromen tanpa substitusi gugus hidroksil pada posisi 2. Neoflavon pertama yang diisolasi dari sumber alami adalah calophyllolide dari biji Calophyllum inophyllum. Ini juga ditemukan di kulit kayu dan kayu dari tanaman endemic.



struktur neoflavonoid 6. Flavanonol atau katekin Flavanonol, juga disebut dihidroflavonol atau katekin, adalah turunan 3hidroksi dari flavanon. Flavanonol/katekin adalah subkelompok yang sangat beragam dan multisubstitusi. Flavanonol juga disebut flavan-3-ols karena gugus hidroksil selalu terikat pada posisi 3 cincin C. Tidak seperti banyak flavonoid, tidak ada ikatan rangkap antara posisi 2 dan 3. Flavanonol banyak ditemukan di pisang, apel, blueberry, persik, dan pir.



struktur katekin 7. Antosianin Antosianin adalah pigmen warna pada tanaman, bunga dan buah-buahan. Contoh antosianin yang sering dijumpai adalah cyanidin, delphinidin, malvidin, pelargonidin, dan peonidin. Warna antosianin tergantung pada pH dan juga oleh metilasi atau asilasi pada gugus hidroksil pada cincin A dan B.



struktur antosianin 8. Chalcone Chalcones adalah subkelas dari flavonoid. Chalcone dicirikan oleh tidak adanya 'cincin C' dari struktur kerangka flavonoid dasar, Oleh karena itu chalcone juga dapat disebut sebagai flavonoid rantai terbuka. Contoh utama chalcone termasuk phloridzin, arbutin, phloretin dan chalconaringenin.



struktur chalcone Penggolongan flavonoid berdasrkan jenis ikatan 1. Flavonoid O-glikosida Pada senyawa ini gugus hidroksil flavonoid terikat pada satu gula atau lebih dengan ikatan hemiasetal yang tidak tahan asam, pengaruh glikosida ini nenyebabkan flavonoid kurang reaktif dan lebih mudah larut dalam air. Gula yang paling umum terlibat adalah glukosa disamping galaktosa, ramilosa, silosa, arabinosa, fruktosa dan kadang-kadang glukoronat dan galakturonat. Disakarida sering juga terikat pada flavonoid misalnya soforosa (2-O-β-D-glukosil-Dglukosa), gentibiosa (6-O-β-D-glukosil-D-glukosa)



2. Flavonoid C-glikosida Gugus gula terikat langsung pada inti benzen dengan suatu ikatan karbon-karbon yang tahan asam. Lazim di temukan gula terikat pada atom C nomor 6 dan 8 dalam inti flavonoid. Jenis gula yang terlibat lebih sedikit dibandingkan dengan O-glikosida. Gula paling umum adalah galaktosa, raminosa, silosa, arabinosa. Jenis aglikonnya yang terlihat sangat terbatas biasanya (isoflavon, flavanon dan flavonol) tapi hanya flavon yang sering ditemukan. Seperti halnya O-glikosida, Cglikosida juga mengalami modifikasi lebih lanjut yaitu mengalami O-glikosilasi (pada hidroksil gula atau fenol) atau mengalami asilasi (pada hidroksil gula).



3. Flavonoid sulfat



Golongan flavonoid ini mudah larut dalam air dan mengandung satu ion sulfat atau lebih, yang terikat pada hidroksil fenol atau gula. Secara teknis senyawa ini sebenarnya bisulfat karena terdapat sebagai garam yaitu flavon-O-SO 3K, bagian bisulfat ini biasanya terikat pada hidroksil fenol yang masih bebas atau pada gula. Senyawa ini penyebarannya terbatas sekali yaitu pada angiospermae yang mempunyai hubungan ekologi dengan habitat air.



4. Biflavonoid Biflavonoid (atau biflavonil, flavandiol) merupakan dimer flavonoid yang dibentuk dari dua unit flavon atau dimer campuran antara flavon dengan flavanon dan atau auron. Biflavonoid terdapat pada buah, sayuran, dan bagian tumbuhan lainnya.. Hingga kini jumlah biflavonoid yang diisolasi dan dikarakterisasi dari alam terus bertambah, namun yang diketahui bioaktivitasnya masih terbatas. Biflavonoid yang paling banyak diteliti adalah ginkgetin, isoginkgetin, amentoflavon, morelloflavon, robustaflavon, hinokiflavon, dan ochnaflavon.



biflavonoid C. BIOSINTESIS FLAVONOID Jalur sintesis flavonoid bermula dari produk glikolisis yaitu fosfoenol piruvat. Selanjutnya, produk tersebut akan memasuki alur shikimat untuk menghasilkan fenilalanin sebagai materi awal untuk alur metabolic fenil propanoid. Alur tersebut akan menghasilkan 4-coumaryl-coA, yang akan bergabung dengan malonyl-coA untuk menghasilkan struktur sejati flavonoid.



biosintesis flavonoid Pola biosintesa pertama kali disarankan oleh Birch, yaitu: pada tahap-tahap pertama biosintesa flavonoida suatu unit C6-C3 berkombinasi dengan tiga unit C2 menghasilkan unit C6-C3-(C2+C2+C2). Kerangka C15 yang dihasilkan dari kombinasi ini telah mengandung gugus-gugus fungsi oksigen pada posisi-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 propane berasal dari jalur fenilpropanoida (jalur shikimat). Sehingga kerangka dasar karbon dari flavonoida dihasilkan dari kombinasi antara dua jenis biosintesa utama untuk cincin aromatic yaitu jalur shikimat dan jalur asetat-malonat.



biosintesis flavonoid dan turunannya



D. SIFAT FLAVONOID 1. Flavonoid merupakan senyawa polifenol, sehingga memiliki sifat kimia seperti fenol, yaitu agak asam dan dapat larut dalam basa. Karena merupakan senyawa polihidroksi (Senyawa hidroksil) makai a juga bersifat polar, sehingga dapat larut dalam pelarut polar seperti methanol, etanol, aseton, air, dan butanol. 2. Flavonoid dapat diekstraksi dengan etanol 70% dan tetap ada dalam lapisan air setelah ekstrak ini dikocok dengan eter minyak bumi. Flavonoid berupa senyawa fenol, oleh karena itu warnanya akan berubah bila ditambah basa atau ammonia, jadi mereka mudah dideteksi pada kromatogram atau dalam larutan (Harbone 1987). 3. Sifat-sifat kimia dari senyawa fenol adalah sama, akan tetapi dari segi biogenetic senyawa senyawa ini dapat dibedakan atas 2 jenis utama, yaitu :



a) Senyawa fenol yang berasal dari asam sikhiamat atau jalur sikhiamat. b) Senyawa fenol yang berasal dari jalur asetat malonate. 4. Sifat kelarutan dari Flavonoid Adanya gula yang terikat pada flavonoid (bentuk umum yang ditemukan) cenderung menyebabkan flavonoid lebih mudah larut dalam air, dengan demikian campuran pelarut polar seperti methanol, etanol, air, butanol, dan aseton merupakan pelarut yang baik untuk glikosida. Sebaliknya, aglikon yang kurang polar seperti isoflavone, flavanon, dan flavon, serta flavonol yang termetoksilasi cenderung lebih mudah larut dalam pelarut seperti eter, dan kloroform (Markham, 1998). Kelarutan flavonoid antara lain : a) Flavonoid polimetil atau polimetoksi larut dalam heksan, peroleum eter (PE), eter, etil asetat, dan etanol. Contoh : Sinersetin (non polar). b) Aglikon flavonoid polihidroksi tidak larut dalam heksan, PE dan kloroform. Larut dalam eter etil asetat dan etanol, serta sedikit terurai dalam air. Contoh: Kuersetin (semi polar). c) Glikosida flavonoid tidak larut dalam heksan, PE, kloroform, eter, sedikit larut dalam etil asetat dan etanol, serta sangat larut dalam air. Contoh : Rutin (polar). 5. Kestabilan Flavonoid Secara fisis, flavonoid bersifat stabil, namun secara kimiawi ada 2 jenis flavonoid yang kurang stabil yaitu : a) Flavonoid O-glikosida : dimana glikon dan aglikon dihubungkan oleh ikatan eter (R-O-R). Flavonoid jenis ini mudah terhidrolisis. b) Flavonoid C-glikosida : dimana glikon dan aglikon dihubungkan oleh ikatan C-C. Flavonoid jenis ini sukar terhidrolisis tetapi mudah berubah menjadi isomernya, misalnya viteksin. E. APLIKASI FLAVONOID Flavonoid memiliki peran yang penting dalam kehidupan manusia. Salah satu tanaman yang mengandung senyawa flavonoid adalah buah durian. Kulit buah durian diketahui mengandung flavonoid yang memiliki manfaat dalam bidang pengobatan maupun sebagai pestisida nabati. Hal ini disebutkan dalam Indonesian Journal of Chemical Science yang berjudul ”Isolasi Flavonoid Kulit Buah Durian dan Uji Aktivitasnya sebagai Antirayap Coptotermes sp”. Rayap merupakan serangga sosial yang dapat menyebabkan kerusakan terhadap kayu pada bangunan, pertanian, hasil



hutan, dan produk-produk seperti kertas. Kerusakan yang ditimbulkan tidak terhitung banyaknya, sehingga menimbulkan kerugian yang tidak sedikit (Nandika, dkk 2003, dalam Tunnisa, 2018). Beberapa ekstrak tumbuhan dan minyak esensial bisa menjadi sumber alternatif pengendalian rayap salah satunya tanaman durian. Bagian kulitnya yang keras dan tebal mencapai hampir seperempat bagian dari buahnya merupakan bagian yang dibuang begitu saja sehingga menimbulkan limbah bagi lingkungan. Penelitian senyawa flavonoid sebagai antirayap pada ekstrak tanaman telah banyak dilakukan, namun sejauh ini belum ada yang melakukan penelitian terhadap flavonoid dalam kulit buah durian untuk pengendalian rayap. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi senyawa flavonoid kulit buah durian dan mengetahui aktivitas antirayap sehingga dapat mengatasi masalah yang disebabkan oleh aktivitas rayap tanah Coptotermes sp. Penelitian ini dibagi atas tiga tahapan, yaitu isolasi flavonoid, identifikasi isolat, uji antirayap. Hasil skrining menunjukkan isolat mengandung flavonoid. Identifikasi menggunakan FT-IR menunjukkan adanya gugus O-H, C-H alifatik, C=O, C=C, dan CO. Analisis spektra UV-Vis menunjukkan serapan maksimum pada pita II dan pita I pada panjang gelombang 290 dan 305 nm. Penambahan pereaksi geser NaOH 2N, AlCl3, dan AlCl3 + HCl menyebabkan adanya pergeseran pada pita II dan pita I. Hasil analisis menunjukkan bahwa senyawa flavonoid dalam kulit buah durian diduga golongan flavanon. Uji aktivitas antirayap menggunakan metode umpan paksa dengan variasi konsentrasi 0; 1; 2,5; 5, 7,5; dan 10%. Larutan uji 10% menyebabkan kematian rayap paling tinggi dengan mortalitas 89,67% dan pengurangan berat kertas umpan paling kecil sebesar 0,35% (Tunnisa, 2018). Selain itu, flavonoid juga dapat diaplikasikan sebagai antioksidan, sebagaimana yang dipaparkan dalam Jurnal Teknik Kimia USU yang berjudul “Pemanfaatan Flavonoid Ekstrak Daun Katuk (Sauropus Androgynus (L) Merr) Sebagai Antioksidan Pada Minyak Kelapa”. Minyak kelapa mudah mengalami proses oksidasi sehingga menghasilkan senyawa yang menyebabkan terjadinya off flavour yang biasa disebut tengik (rancid). Hal ini menyebabkan produk olahan pangan akan menurun menurun mutunya dan membahayakan manusia. Salah satu cara mengatasinya adalah menambahkan antioksidan (Utami, 2011 dalam Cikita, dkk 2016). Tahapan-tahapan penelitian yang dilakukan yaitu pembuatan serbuk daun katuk, ekstraksi flavonoid daun katuk, penentuan rendemen, penentuan kadar



flavonoid total dan penentuan keefektifan flavonoid sebagai antioksidan pada minyak kelapa. Serbuk daun katuk ditimbang sebanyak 50 gr lalu ditambahkan pelarut dengan variasi jenis pelarut etanol, n-heksana dan etil asetat dan variasi volume 750, 1000 dan 1250 ml serta variasi waktu ekstraksi yaitu 2, 4, 6 jam. Jenis pelarut mempengaruhi rendemen dan kadar flavonoid total ekstrak daun katuk. Jenis pelarut yang memberikan hasil terbaik yaitu etanol. Selanjutnya dimasukkan kedalam labu leher tiga dan dipanaskan dengan hote plate pada suhu 600 C dengan kecepatan 7 rpm. Kemudian ekstrak disaring dan hasil filtrasi dipekatkan menggunakan rotary evaporator pada suhu 700 C. Setelah itu dilakukan analisa penentuan rendemen dan kadar flavonoid total ekstrak daun katuk. Kadar ekstrak flavonoid total yang diperoleh dari masing-masing pelarut adalah 6,668%, 7,748% dan 27,909%, dimana semakin besar kadarnya dapat menghasilkan penurunan bilangan asam, peningkatan bilangan iod dan penurunan bilangan peroksida pada minyak kelapa. Hal ini membuktikan bahwa flavonoid ekstrak daun katuk dapat digunakan sebagai antioksidan pada minyak kelapa. Peningkatan waktu kontak flavonoid membuat kualitas antioksidan semakin buruk. Waktu kontak flavonoid yang semakin meningkat yaitu selang waktu 2, 4 dan 6 hari akan meningkatkan bilangan asam, menurunkan bilangan iod dan meningkatkan bilangan peroksida pada minyak kelapa. Ekstrak daun katuk dengan kadar flavonoid total tertinggi yaitu 27,909% memberikan hasil terbaik sebagai antioksidan pada minyak kelapa yaitu dengan hasil bilangan asam terkecil sebesar 0,962 mg KOH/g, bilangan iod terbesar sebesar 38,705 g I2/100 g dan bilangan peroksida terkecil sebesar 13,333 Meq/kg.



BAB III KESIMPULAN



1. Flavonoid adalah senyawa yang umumnya tersebar di dunia tumbuhan. Senyawa flavanoid merupakan suatu kelompok senyawa fenol yang terbesar yang ditemukan di alam 2. Dilihat dari struktur dasarnya flavonoid terdiri dari dua cincin benzen yang terikat dengan 3 atom karbon (propana). Dari kerangka ini flavonoid dapat dibagi menjadi 3 struktur dasar yaitu Flavonoid atau 1,3-diarilpropana, isoflavonoid atau 1,2diarilpropana, dan neoflafonoid atau 1,1-diarilpropana. 3. Jalur sintesis flavonoid bermula dari produk glikolisis yaitu fosfoenol piruvat. Selanjutnya, produk tersebut akan memasuki alur shikimat untuk menghasilkan fenilalanin sebagai materi awal untuk alur metabolic fenil propanoid. Alur tersebut akan menghasilkan 4-coumaryl-coA, yang akan bergabung dengan malonyl-coA untuk menghasilkan struktur sejati flavonoid. 4. Flavonoid merupakan senyawa polar yang mudah larut dalam air. Adanya gula yang terikat pada flavonoid menyebabkan lebih mudah larut dalam air. 5. Flavonoid dapat diaplikasikan dalam berbagai kehidupan sehari-hari, diantaranya adalah dapat digunakan sebagai Anti Rayap dan Antioksidan pada minyak kelapa.



DAFTAR PUSTAKA Akhlaghi M. and Brian Bandy. 2009. “Mechanisms of flavonoid protection against myocardial ischemia–reperfusion injury”. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 46 : 309–17. Cikita, Indah, dkk. 2016. ”Pemanfaatan Flavonoid Ekstrak Daun Katuk (Sauropus Androgynus (L) Merr) Sebagai Antioksidan Pada Minyak Kelapa”. Jurnal Teknik Kimia USU. Vol 5 (1). Made, I. 2016. Bahan Ajar Kimia Organik Bahan Alam. Denpasar : Universitas Udayana Tunnisa, Tasqia. 2018. “Isolasi Flavonoid Kulit Buah Durian dan Uji Aktivitasnya sebagai Antirayap Coptotermes sp”. Indonesian Journal of Chemical Science. Vol 7 (1).