Steroid

STEROID

            Steroid adalah senyawa organik lemak sterol tidak terhidrolisis yang dapat dihasil reaksi penurunan dari terpena atau skualena. Steroid merupakan kelompok senyawa yang penting dengan struktur dasar sterana jenuh (bahasa Inggris: saturated tetracyclic hydrocarbon : 1,2-cyclopentanoperhydrophenanthrene) dengan 17 atom karbon dan 4 cincin. Senyawa yang termasuk turunan steroid, misalnya kolesterol, ergosterol, progesteron, dan estrogen. Pada umunya steroid berfungsi sebagai hormon. Steroid mempunyai struktur dasar yang terdiri dari 17 atom karbon yang membentuk tiga cincin sikloheksana dan satu cincin siklopentana. Perbedaan jenis steroid yang satu dengan steroid yang lain terletak pada gugus fungsional yang diikat oleh ke-empat cincin ini dan tahap oksidasi tiap-tiap cincin.

Tata nama steroid dipersulit oleh keharusan membedakan antara konfigurasi stereokimia yang mungkin (Robinson, 1995). Masing-masing dari cincin enam karbon pada inti steroid mampu berada dalam konformasi tiga dimensi sebagai “kursi” atau “perahu”.

Pada steroid alami, hampir semua cincin berada dalam bentuk “kursi”, yaitu konformasi yang lebih stabil. Sebagian besar steroid tumbuhan cincinnya semua disambungkan satu sama lain dengan ikatan trans. Akibatnya ialah bahwa seluruh sistem cincin terletak pada satu bidang (sebidang), dan gugus penyulih mencuat tegak lurus pada bidang cincin. Gugus metil pada C-10 dinyatakan mengarah ke atas. Gugus apa saja yang letaknya trans terhadap gugus metil C-10 dinyatakan sebagai konfigurasi alpha (α) dan gugus yang letaknya cis sebagai beta (β) (Robinson, 1995).

Stereokimia steroid telah diselidiki oleh para ahli dengan menggunakan analisis sinar X dari struktur kristalnya atau cara-cara kimia. Percobaan-percobaan menunjukkan bahwa kerangka dasar steroid dapat dilihat pada gambar berikut (Susilawati, 2001).

 

Steroid kaya akan gugus fungsi yang terikat pada cincin-cincin tersebut. Ratusan steroid yang mempunyai peranan penting ditemukan pada tumbuhan, hewan, manusia, dan jamur. Semua steroid dibuat di dalam sel dari sterol lanosterol (pada hewan, manusia, dan jamur) atau sterol sikloartenol (pada tumbuhan). Kedua sterol tersebut diturunkan dari teriterpenoid dan skualena.

Sebagaimana senyawa organik lainnya, tata nama sistematika dari steroid didasarkan pada struktur dari hidrokarbon steroid tertentu. Nama hidrokarbon steroid itu ditambahi awalan atau akhiran yang menunjukkan jenis substituen. Sedangkan posisi dari substituen itu ditunjukkan oleh nomor atom karbon dimana substituen itu terikat.

Berdasarkan struktur umum steroid diatas, maka jenis-jenis hidrokarbon induk dari steroid adalah sebagai berikut : (Arifin, 1986).

Nama	Jumlah atom C	Jenis rantai samping R
Androstan	19	-H
Pregnan	21	-CH2-CH3
Kolan	24	-CH(CH3)(CH2)2-CH3
Kolestan	27	-CH(CH3)(CH2)3CH(CH3)2
Ergostan	28	-CH(CH3) (CH2)2 CH(CH3) CH(CH3)2
Stigmastan	29	-CH(CH3) (CH2)2 CH(C2H5) CH(CH3)2

Perbedaan jenis steroid ditentukan subtituen R1, R2, dan R3

Perbedaan dalam satu kelompok tergantung juga pada :

·         Panjang subtituen R1

·         Gugus fungsi subtituen R1, R2, dan R3

·         Jumlah dan posisi ikatan rangkap

·         Jumlah dan posisi oksigen

·         Konfigurasi pusat asimetris inti dasar

Steroid merupakan molekul planar, sehingga kedudukan gugus pada inti dasar dapat :

·         Di atas bidang

·         Garis penuh 

·         Cis dengan metil C10 dan C13

·         Steroid konfigurasi

·         α Di bawah bidang

·         Garis putus-putus  -------

·         Trans dengan metil C10 dan C13 steroid konfigurasi α

1.      Struktur Steroid dan Penomorannya

Senyawa yang termasuk turunan steroid, misalnya kolesterol, ergosterol, progesteron,     dan estrogen. Pada umunya steroid berfungsi sebagai hormon. Steroid mempunyai struktur dasar yang terdiri dari 17 atom karbon yang membentuk tiga cincin sikloheksana dan satu cincin siklopentana. Perbedaan jenis steroid yang satu dengan steroid yang lain terletak pada gugus fungsional yang diikat oleh ke-empat cincin ini dan tahap oksidasi tiap-tiap cincin. Lemak sterol adalah bentuk khusus dari steroid dengan rumus bangun diturunkan dari kolestana dilengkapi gugus hidroksil pada atom C-3, banyak ditemukan pada tanaman, hewan dan fungsi. Semua steroid dibuat di dalam sel dengan bahan baku berupa lemak sterol, baik berupa lanosterol pada hewan atau fungsi, maupun berupa sikloartenol pada tumbuhan. Kedua jenis lemak sterol di atas terbuat dari siklisasi squalena dari triterpena. Kolesterol adalah jenis lain lemak sterol yang umum dijumpai.

Steroid adalah salah satu bentuk triterpena termodifikasi, sehingga unit penyusunnya adalah isoprena, yaitu IPP dan DMAPP. IPP dan DMAPP dibiosintesis oleh tubuh dari Asetil Koenzim A, suatu C-2 hasil pelepasan CO₂ oleh piruvat pada jalur metabolisme, lewat jalur asam mevalonat atau deoksisilulosa fosfat.Unit – Unit IPP dan DMAPP bereaksi memanjangkan rantai membentuk C-15, disebut farnesil. Dua FPP (Farnesil Pirofosfat) bergabung ekor-ekor membentuk skualena. Skualena teroksidasi membentuk epoksida, memungkinkan terjadinya siklisasi membentuk lanosterol.

2.      Penggolongan Senyawa

Gonane adalah steroid yang paling sederhana mungkin dan terdiri dari tujuh belas karbon atom, terikat bersama untuk membentuk empat cincin menyatu. Tiga sikloheksana cincin (ditunjuk sebagai cincin A, B, dan C pada gambar di bawah) membentuk kerangka fenantrena , cincin D memiliki siklopentana struktur. Oleh karena itu, bersama-sama mereka disebut cyclopentaphenanthrene.

                  (kolestan)                                (complexer dari asam kolat, suatu asam empedu)

Umumnya, steroid memiliki kelompok metil pada karbon C-10 dan C-13 dan rantai samping alkil pada karbon C-17. Selanjutnya, mereka berbeda-beda berdasarkan konfigurasi dari rantai samping, jumlah kelompok metil tambahan, dan kelompok-kelompok fungsional yang melekat pada cincin. Misalnya, sterol memiliki gugus hidroksil yang melekat pada posisi C-3.

Beberapa contoh steroid dengan struktur mereka :

            (Testossteron)                                                  (Medrogestone/obat sintetik)

1.      Ekstraksi

Ekstraksi steroid teripang dilakukan dengan dua tahap, yaitu ekstraksi lemak kemudian dilanjutkan dengan ekstraksi steroid. Ekstraksi lemak dilakukan dengan pelarut aseton dengan cara maserasi, selanjutnya dilakukan proses penyabunan dengan menggunakan larutan KOH 1 M dan dilakukan refluks pada suhu 70oC selama 1 jam. Steroid diekstrak dengan menggunakan pelarut dietil eter.

2.      ldentifikasi senyawa steroid

Identifikasi keberadaan senyawa steroid pada teripang dilakukan dengan reaksi warna menggunakan pereaksi liebermann burchard yang terdiri dari kloroform, asam asetat anhidrid dan asam sulfat pekat.

3.      Biosintesis Steroid dalam Tubuh Manusia

Sintesis dalam tubuh dimulai dengan satu molekul asetil KoA dan satu molekul acetoacetyl-CoA, yang terhidrasi membentuk 3-hydroxy-3-methylglutaryl CoA ( HMG-CoA ). Molekul ini kemudian dikurangi menjadi mevalonate oleh enzim HMG-CoA reduktase . Langkah ini adalah, diatur tingkat-membatasi dan langkah ireversibel dalam sintesis kolesterol dan merupakan tempat aksi untuk statin obat (HMG-CoA reduktase inhibitor kompetitif). Mevalonate kemudian diubah menjadi 3-isopentenil pirofosfat dalam tiga reaksi yang memerlukan ATP . Mevalonate ini dekarboksilasi untuk pirofosfat isopentenil , yang merupakan kunci untuk metabolit reaksi biologis berbagai. Tiga molekul mengembun pirofosfat isopentenil untuk membentuk pirofosfat farnesyl melalui aksi geranyl transferase. Dua molekul pirofosfat farnesyl kemudian mengembun untuk membentuk squalene oleh aksi sintase squalene dalam retikulum endoplasma . Oxidosqualene adenilat kemudian cyclizes squalene untuk membentuk lanosterol . Akhirnya, lanosterol kemudian dikonversi menjadi kolesterol melalui proses yang kompleks

PERMASALAHAN :

1.      Bagaimana proses obat sintetik “steroid” dalam pembentukan otot manusia?
2.  Bagaimana  penurunan sterol lanosterol (pada hewan, manusia, dan jamur) atau sterol sikloartenol (pada tumbuhan) dari teriterpenoid dan skualena?
3. Bagaimana peranan (proses) steroid dalam tubuh manusia?