Identifikasi Metabolit Sekunder dari Mikroba Sedimen Mangrove serta Uji Potensi Antibakteri Secara In Vitro dan In Silico

Dwi Marwati Juli Siswanti, Prof. Dr. Winarto Haryadi, M.Si.; Respati Tri Swasono, M.Phil., Ph.D; Prof. Dr. Chairil Anwar

2025 | Disertasi | S3 Ilmu Kimia

Meningkatnya resistensi antibiotik merupakan salah satu alasan yang mendorong terus dilakukannya eksplorasi antibiotik baru. Streptomyces sebagai mikroba yang dapat diisolasi dari sedimen mangrove, merupakan genus penghasil antibiotik yang sangat produktif. Senyawa metabolit sekunder yang dihasilkan oleh streptomyces bisa menjadi sumber antibiotik baru untuk mengatasi permasalahan ini.

Penelitian ini secara umum mempelajari profil metabolit sekunder yang dihasilkan oleh Streptomyces yang mampu menghasilkan antibakteri. Cakupan riset meliputi (1) isolasi dan identifikasi (2) fermentasi dan ekstraksi metabolit sekunder, (3) menguji aktivitas ekstrak serta (4) profiling metabolit sekunder dan studi in silico. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengisolasi Streptomyces dari sedimen hutan mangrove pantai Baros Daerah Istimewa Yogyakarta, mengetahui profil metabolit sekunder yang memiliki kemampuan sebagai antibakteri, mengkaji senyawa yang dihasilkan dengan analisis ADME (adsorbsi, distribusi, metabolisme, ekskresi) dan penambatan molekul.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa dua belas bakteri berhasil diisolasi dari sedimen hutan mangrove pantai Baros provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta, dan lima diantaranya merupakan genus Streptomyces. Metabolit sekunder yang diproduksi oleh isolat terpilih, diekstraksi dengan pelarut organik menghasilkan ekstrak etil asetat, diklorometana dan metanol. Aktivitas ekstrak etil asetat mampu menghambat pertumbuhan bakteri S. aureus, E. coli dan P. acne. Data HRMS (high resolution mass spectroscopy) menunjukkan bahwa fraksi etil asetat menghasilkan senyawa daidzein, asam ferulat, asam 2-(asetilamino)-3-(1H-indol-3-yl) propanoat, 3-[(1-karboksivinil)oksi], 2,2'-Methylenebis(4-methyl-6-tert-butylphenol), NP-021797 , genistein, NP-002089, NP-008309, NP-011548, NP-019811, NP-008521. Secara in silico, senyawa dalam ekstrak etil asetat, memiliki interaksi yang baik dengan asam amino residu pada enzim timidilat kinase.

The increase in antibiotic resistence is one of the reasons that encourages the continued exploration of new antibiotics. Streptomyces as a microbe that can be isolated from mangrove sediments, is a highly productive antibiotic-producing genus. Secondary metabolite compounds produced by Streptomyces could be a source of new antibiotics to address this problem.

This study generally studies the profile of secondary metabolites produced by Streptomyces that are able to produce antibacterial. The scope of the research includes (1) isolation and identification (2) fermentation and extraction of secondary metabolites, (3) testing of extract activity as well as (4) profiling of secondary metabolites and in silico studies. The purpose of this study is to isolate Streptomyces from the sediment of the coastal mangrove forest of Baros DIY, determine the profile of secondary metabolites that have the ability as antibacterial, study the compounds produced by ADME analysis and molecular docking.

Twelve bacteria were successfully isolated from the sediment of the coastal mangrove forest of Baros DIY, and five of them belong to the genus Streptomyces. Secondary metabolites produced by selected isolates, extracted with organic solvents produce ethyl acetate, dichloromethane and metanol strata. The activity of ethyl acetate extract is able to inhibit the growth of S. aureus, E. coli and P. acne bacteria. HRMS data showed that the ethyl acetate fraction produced the compounds Daidzein, ferulic acid, 2-(acetylamino)-3-(1H-indol-3-yl)propanoate, 3-[(1-carboxyvinyl)oxy], 2,2'-Methylenebis(4-methyl-6-tert-butylphenol), NP-021797, genistein, NP-002089, NP-008309, NP-011548, NP-019811, NP-008521. In silico, the compound in ethyl acetate extract, has a good interaction with residual amino acids in the enzyme thymidylate kinase

Kata Kunci : antibiotik, Streptomyces, mangrove, penambatan molekul, timidilat kinase