Biosintesis Terpenoid
— Secara umum biosintesa
terpenoid terjadinya 3 reaksi dasar, yaitu:
1. Pembentukan isoprena aktif
berasal dari asam asetat melalui asam mevalonat.
2. Penggabungan kepala dan
ekor unit isoprene akan membentuk mono-, seskui-, di-, sester-, dan
poli-terpenoid.
3. Penggabungan ekor dan ekor
dari unit C-15 atau C-20 menghasilkan triterpenoid dan steroid.
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.
Penggabungan selanjutnya
antara satu unit IPP dan GPP, dengan mekanisme yang sama seperti antara IPP dan
DMAPP, menghasilkan farnesil pirofosfat (FPP) yang merupakan senyawa antara
bagi semua senyawa seskuiterpen. Senyawa-senyawa diterpen diturunkan dari
geranil-geranil pirofosfat (GGPP) yang berasal dari kondensasi antara atau satu
unit IPP dan GPP dengan mekanisme yang sama pula.
Biosintesisnya
dengan penggabungan 3 asetil-koA melalui 2 tahap menjadi (3S)-3-hidroksil-3-metil-glutaril-CoA
(HMG-CoA). Selanjutnya terjadi reduksi
HMG-CoA menjadi (3R) Asam mevalonat,
kemudian terjadi dekarboksilasi
ke bentuk isopentenilpirpphosphate (IPP) C5 membentuk terpenoid berupa isoprene
dalam bentuk aktif. Isomerisasi IPP ke
3,3 dimethyl allyl pyrophosphate kemudian kondensasi kepala dan ekor. 2 molekul C5 oleh phenyl transferase diubah
menjadi Geranyl pyrophosphate (C10) atau GPP.
GPP sebagai substrat sintesis monoterpenoid dan prekursor
biosintesis monoterpenoid.
Secara umum terpenoid terdiri dari unsur-unsur C dan H
dengan rumus molekul umum (C5H8)n.
Klasifikasi biasanya
tergantung pada nilai n.
|
Nama
|
Rumus
|
Sumber
|
|
Monoterpen
|
C10H16
|
Minyak
Atsiri
|
|
Seskuiterpen
|
C15H24
|
Minyak
Atsiri
|
|
Diterpen
|
C20H32
|
Resin
Pinus
|
|
Triterpen
|
C30H48
|
Saponin,
Damar
|
|
Tetraterpen
|
C40H64
|
Pigmen,
Karoten
|
|
Politerpen
|
(C5H8)n
n 8
|
Karet
Alam
|
Dari rumus di atas sebagian besar terpenoid mengandung
atom karbon yang jumlahnya merupakan kelipatan lima. Penyelidikan selanjutnya
menunjukan pula bahwa sebagian besar terpenoid mempunyai kerangka karbon yang
dibangun oleh dua atau lebih unit C5 yang disebut unit isopren.
Unit C5 ini dinamakan demikian karena kerangka karbonnya seperti
senyawa isopren. Wallach (1887) mengatakan bahwa struktur rangka
terpenoid dibangun oleh dua atau lebih molekul isopren. Pendapat ini
dikenal dengan “hukum isopren”.