FLAVONOID

A.     Asal-usul flavonoid

Ilmu kimia senyawa-senyawa fenol yang ditemukan di alam mengalami kemajuan yang pesat setelah Kekule berhasil menetapkan struktur cincin aromatic. Bahkan, struktur dari beberapa senyawa fenol telah dapat ditetapkan sejak abad ke-19.

Dengan demikian, senyawa-senyawa fenol dapat dianggap sebagai cabang dari ilmu kimia bahan alam yang terus berkembang. Sifat-sifat kimia dari senyawa fenol adalah sama, akan tetapi dari segi biogenetic senyawa-senyawa ini dapat dibedakan atas dua jenis utama, yaitu:

1. Senyawa fenol yang berasal dari asam shikimat atau jalur shikimat.
2. Senyawa fenol yang berasal dari jalur asetat-malonat.

Ada juga senyawa-senyawa fenol yang berasal dari kombinasi antara kedua jalur biosintesa ini yaitu senyawa-senyawa flanonoida.
Tidak ada benda yang begitu menyolok seperti flavonoida yang memberikan kontribusi keindahan dan kesemarakan pada bunga dan buah-buahan di alam. Flavin memberikan warna kuning atau jingga, antodianin memberikan warna merah, ungu atau biru, yaitu semua warna yang terdapat pada pelangi kecuali warna hijau.

Secara biologis flavonoida memainkan peranan penting dalam kaitan penyerbukan tanaman oleh serangga. Sejumlah flavonoida mempunyai rasa pahit sehingga dapat bersifat menolak sejenis ulat tertentu.

Senyawa flavonoid adalah suatu kelompok fenol yang terbesar yang ditemukan di alam. Senyawa-senyawa ini merupakan zat warna merah, ungu dan biru dan sebagai zat warna kuning yang ditemukan dalam tumbuh-tumbuhan.

Flavonoid merupakan pigmen tumbuhan dengan warna kuning, kuning jeruk, dan merah dapat ditemukan pada buah, sayuran, kacang, biji, batang, bunga, herba, rempah-rempah, serta produk pangan dan obat dari tumbuhan seperti minyak zaitun, teh, cokelat, anggur merah, dan obat herbal. Senyawa ini berperan penting dalam menentukan warna, rasa, bau, serta kualitas nutrisi makanan. Tumbuhan umumnya hanya menghasilkan senyawa flavonoid tertentu. Keberadaan flavonoid pada tingkat spesies, genus atau familia menunjukkan proses evolusi yang terjadi sepanjang sejarah hidupnya.

Bagi tumbuhan, senyawa flavonoid berperan dalam pertahanan diri terhadap hama, penyakit, herbivori, kompetisi, interaksi dengan mikrobia, dormansi biji, pelindung terhadap radiasi sinar UV, molekul sinyal pada berbagai jalur transduksi, serta molekul sinyal pada polinasi dan fertilitas jantan.

Senyawa flavonoid untuk obat mula-mula diperkenalkan oleh seorang Amerika bernama Gyorgy (1936). Secara tidak sengaja Gyorgy memberikan ekstrak vitamin C (asam askorbat) kepada seorang dokter untuk mengobati penderita pendarahan kapiler subkutaneus dan ternyata dapat disembuhkan. Mc.Clure (1986) menemukan pula oleh bahwa senyawa flavonoid yang diekstrak dari Capsicum anunuum serta Citrus limon juga dapat menyembuhkan pendarahan kapiler subkutan.

Mekanisme aktivitas senyawa tersebut dapat dipandang sebagai fungsi „alat komunikasi‟ (molecular messenger} dalam proses interaksi antar sel, yang selanjutnya dapat berpengaruh terhadap proses metabolisme sel atau mahluk hidup yang bersangkutan, baik bersifat negatif (menghambat) maupun bersifat positif (menstimulasi).

B.     STRUKTUR MOLEKUL

Flavonoid merupakan salah satu kelompok senyawa metabolit sekunder yang paling banyak ditemukan di dalam jaringan tanaman (Rajalakshmi dan S. Narasimhan, 1985). Flavonoid termasuk dalam golongan senyawa phenolik dengan struktur kimia C6-C3-C6 (White dan Y. Xing, 1951; Madhavi et al., 1985; Maslarova, 2001) (Gambar 1). Kerangka flavonoid terdiri atas satu cincin aromatik A, satu cincin aromatik B, dan cincin tengah berupa heterosiklik yang mengandung oksigen dan bentuk teroksidasi cincin ini dijadikan dasar pembagian flavonoid ke dalam sub-sub kelompoknya (Hess, tt). Sistem penomoran digunakan untuk membedakan posisi karbon di sekitar molekulnya (Cook dan S. Samman,

1996).

Kelas-kelas yang berlainan dalam golongan ini dibedakan berdasarkan cincin hetero siklik-oksigen tambahan dan gugus hidroksil yang tersebar menurut pola yang berlainan. Flavonoid sering terdapat sebagai glikosida. Golongan terbesar flavonoid berciri mempunyai cincin piran yang menghubungkan rantai tiga karbon dengan salah satu dari cincin benzena. Sistem penomoran flavonoid dapat dilihat pada gambar      .

C.    PENGGOLONGAN FALVONOID

Penggolongan jenis flavonoid dalam jaringan tumbuhan mula-mula didasarkan kepada telaah sifat kelarutan dan reaksi warna. Kemudian diikuti dengan pemeriksaan ekstrak tumbuhan yang telah dihidrolisis, secara kromatografi satu arah, dan pemeriksaan ekstrak etanol secara dua arah. Akhirnya, flavonoid dapat

dipisahkan dengan cara kromatografi. Komponen masing-masing diidentifikasi dengan membandingkan kromatografi dan spektrum, dengan memakai senyawa 9Gambar 2. Kerangka flavonoid cincin benzoil dan cinnamoil (Mabry, et al., 1970)  pembanding yang sudah dikenal.

Senyawa baru yang sudah ditemukan sewaktu menelaah memerlukan pemeriksaan kimia dan spektrum yang lebih terinci (Harborne, 1996).Struktur berbagai tipe atau golongan flavonoid bervariasi sesuai dengan kerangka dasar heterosiklik beroksigen yang dapat berupa gama piron, piran atau pirilium. Kecuali pada auron dan khalkon, siklisasi terjadi antara atom karbon didekat cincin benzen (B) dan satu gugus hidroksil cincin A. Kelas-kelas yang berlainan di flavonoid dibedakan berdasarkan cincin heterosiklik oksigen dan juga hidroksil yang tersebar menurut pola yang berlainan (Robinson, 1991). Perbedaan di bagian rantai karbon nomor 3 menentukan klasifikasi dari senyawa flavonoid yaitu flavon, flavonol, flavanon, flavanonol, isoflavon, auron dan khalkon. Kerangka flavonoid cincin benzoil dan cinnamoil dapat dilihat pada gambar 2. Kerangka dari tipe-tipe flavonoid dapat dilihat pada gambar

D.    ISOLASI DAN PEMURNIAN FLAVONOID

1.       Isolasi Dengan metanol
Terhadap bahan yang telah dihaluskan, ekstraksi dilakukan dalam dua tahap. Pertama dengan metanol:air (9:1) dilanjutkan dengan metanol:air (1:1) lalu dibiarkan 6-12 jam. Penyaringan dengan corong buchner, lalu kedua ekstrak disatukan dan diuapkan hingga 1/3 volume mula-muIa, atau sampai semua metanol menguap dengan ekstraksi menggunakan pelarut heksan atau kloroform (daIam corong pisah) dapat dibebaskan dari senyawa yang kepolarannya rendah, seperti lemak, terpen, klorofil, santifil dan lain-lain .

2.       Isolasi Dengan Charaux Paris
Serbuk tanaman diekstraksi dengan metanol,lalu diuapkan sampai kental dan ekstrak kental ditambah air panas dalam volume yang sama, Ekstrak air encer lalu ditambah eter, lakukan ekstraksi kocok, pisahkan fase eter lalu uapkan sampai kering yang kemungkinan didapat bentuk bebas. Fase air dari hasil pemisahan ditambah lagi pelarut etil. asetat diuapkan sampai kering yang kemungkinan didapat Flavonoid O Glikosida. Fase air ditambah lagi pelarut n - butanol, setelah dilakukan ekstraksi, lakukan pemisahan dari kedua fase tersebut. Fase n-butanol diuapkan maka akan didapatkan ekstrak n - butanol yang kering, mengandung flavonoid dalam bentuk C-glikosida dan leukoantosianin. Dari ketiga fase yang didapat itu langsung dilakukan pemisahan dari komponen yang ada dalam setiap fasenya dengan mempergunakan kromatografi koLom. Metode ini sangat baik dipakai dalam mengisolasi flavonoid dalam tanaman karena dapat dilakukan pemisahan flavonoid berdasarkan sifat kepolarannya.

3.       Isolasi dengan beberapa pelarut.
Serbuk kering diekstraksi dengan kloroform dan etanol, kemudian ekstrak yang diperoleh dipekatkan dibawah tekanan rendah. Ekstrak etano lpekat dilarutkan dalam air lalu diekstraksi gojog dengan dietil eter dan n-butanol, sehingga dengan demikian didapat tiga fraksi yaitu fraksi kloroform, butanol dan dietil eter.
ldentifikasi Dengan Reaksi warna

1.      Uji WILSTATER
Uji ini untuk mengetahui senyawa yang mempunyai inti δ benzopiron. Warna-warna yang dihasilkan dengan reaksi Wilstater adalah sebagai berikut:
- Jingga Daerah untuk golongan flavon.
- Merah krimson untuk golongan fLavonol.
- Merah tua untuk golongan flavonon.
2. Uji BATE SMITH MATECALVE
Reaksi warna ini digunakan untuk menuniukkan adanya senyawa leukoantosianin, reaksi positif jika terjadi warna merah yang intensif atau warna ungu.

E.     BIOAKTIVITAS

Fakta menunjukkan bahwa hampir semua komponen nutrisi yang diidentifikasi berperan sebagai agen protektif terhadap penyakit-penyakit tertentu dalam survei/penelitian mengenai diet, sejauh ini mempunyai beberapa sifat antioksidatif (Deshpande et al., 1985).

Beberapa senyawa flavonoid seperti quercetin, kaempferol, myricetin, apigenin, luteolin, vitexin dan isovitexin terdapatpada sereal, sayuran, buah dan produk olahannya dengan kandungan yang bervariasi serta sebagian besar memiliki sifat sebagai antioksidan. Hal ini telah memperkuat dugaan bahwa flavonoid memiliki efek biologis tertentu berkaitan dengan sifat antioksidatifnya tersebut.

Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat korelasi negatif antara asupan flavonoid dengan resiko munculnya penyakit jantung koroner. Efek kardioprotektif flavonoid sebagai sumber diet telah ditinjau oleh Cook dan S. Samman (1996). Antioksidan alami seperti flavonoid yang banyak terdapat pada minuman dan buah anggur, diketahui memiliki kontribusi dalam menghambat oksidasi LDL (low density lipoprotein) secara ex-vivo (Kanner et al., 1994).

Produk oksidatif LDL dapat menyebabkan terjadinya penyempitan pembuluh darah koroner. Tampaknya aktivitas minuman anggur dalam melindungi LDL manusia dari oksidasi terdistribusi cukup luas diantara komponen-komponen phenolik utamanya (Frankel et al., 1995). Kemudian dengan menggunakan Model Oksidasi in Vitro untuk Penyakit Jantung (

in Vitro Oxidation Model for Heart Desease) diketahui bahwa isoflavon ganeistein dan flavonone hesperetin menunjukkan aktivitas antioksidan terikat-lipoprotein (IC50) yang lebih tinggi dari tokoferol (Vinson et al.,1995). Pada metode yang sama, senyawa flavonol yang  terdapat dalam teh diketahui bersifat sebagai antioksidan yang kuat(Vinson

et al., 1995).

Konsumsi tujuh sampai delapan cangkir teh hijau yang mengandung epigallocathecingallate (kira-kira 100 mL tiap cangkir) dapat meningkatkan resistensi LDL terhadap oksidasi in vivo, sehingga dapat menurunkan resiko terkena penyakit kardiovaskuler (Miura et al., 2000). Hasil dari studi yang dilakukan oleh Zhu et al. (2000) menunjukkan bahwa senyawa-senyawa flavonoid alami seperti kaempferol, morin, myricetin, dan quercetin memiliki aktivitas perlindungan yang bervariasi terhadap penurunan kandungan α-tokoferol dalam LDL sedangkan kaempferol dan morin kurang efektif dibandingkan dengan myricetin dan quercetin. Komponen α-tokoferol (bentuk umum vitamin E) dikenal sebagai antioksidan primer yang dapat melindungi LDL dari oksidasi. Selain efek kardioprotektif, telah banyak pula hasil penelitian yang menunjukkan bahwa flavonoid mempunyai kontribusi dalam aktivitas anti-proliferatif pada sel kanker manusia. Diketahui bahwa dari hasil penelitian  suatu senyawa flavonoid yang terdapat pada citrus, dapat menghambat sel tumor manusia (Bracke et al., 1994). Manthey dan Najla Guthrie (2002) menyatakan bahwa senyawa flavone polymethoxylated pada citrus (termasuk senyawa alami dan sejumlah senyawa analog sintetisnya) menunjukkan aktivitas anti-proliverativ terhadap 6 jenis sel kanker. Aktivitas yang tinggi dapat dilihat pada 5-desmethylsinensetin, suatu senyawa minor pada kulit jeruk (orange), dengan nilai rata-rata IC₅₀ dan IC₉₀-nya adalah 1,4 dan 4,4 μM. Sedangkan nilai rata-rata IC₅₀ dan IC₉₀ untuk kelompok senyawa alami terhadap 6 sel kanker adalah 7,6 ± 9,4 dan 29,2 ± 39,4 μM

PERMASALAHAN

1.      Dilihat dari struktur molekulnya falvonoid teridiri dari 2 cincin aromatik, bagaimana kestabilan flavonoid?

2.      Bagaimana keberadaan senyawa flavonoid di dalam tubuh manusia?

3.      Antioksidan alami seperti flavonoid yang banyak terdapat pada minuman dan buah anggur, diketahui memiliki kontribusi dalam menghambat oksidasi LDL (low density lipoprotein), bagaimana hal itu bisa terjadi?