Khotimah, Alif Raudhah Husnul and Prof. Dr. dr. Loeki Enggar Fitri, M.Kes, Sp.ParK. and Prof. Agustina Tri Endharti S, Si, PhD (2023) Uji Efektivitas dan Toksisitas Antimalaria Fraksi Nomor 33K, 35K dan 36K Metabolit Sekunder Streptomyces hygroscopicus subsp. Hygroscopicus Secara In Vitro. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Malaria merupakan salah satu penyakit endemik di Indonesia. Malaria disebabkan oleh infeksi parasit Plasmodium yang ditularkan melalui gigitan nyamuk betina dari spesies Anopheles. Salah satu spesies yang sering digunakan sebagai model untuk infeksi malaria pada manusia adalah Plasmodium berghei. Parasit ini menginfeksi mencit dan mempunyai siklus hidup serta morfologi yang mirip dengan spesies Plasmodium yang menyebabkan malaria pada manusia. Pengobatan yang efektif merupakan elemen penting dalam pengendalian malaria. Akan tetapi, resistensi obat antimalaria muncul sebagai salah satu tantangan terbesar dalam pengendalian malaria saat ini. Salah satu usaha yang dilakukan untuk mengatasi masalah resistensi ini adalah pemanfaatan produk dari alam yang memainkan peran penting sebagai sumber zat aktif biologis dalam pengembangan obat baru. Salah satu sumber antibiotik alami pada penelitian terdahulu yang telah terbukti memiliki efek antimalaria baik secara in vivo, in vitro dan in silico adalah ekstrak dari S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus. Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan yang bertujuan untuk mengevaluasi efektivitas antimalaria fraksi nomor 33K, 35K, dan 36K metabolit sekunder S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus terhadap P. berghei dan toksisitasnya sebagai kandidat obat antimalaria potensial baru secara in vitro. Sampel penelitian ini memakai isolat S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus yang telah difermentasi dan diekstraksi oleh peneliti terdahulu untuk mendapatkan metabolit sekunder. Dari hasil fraksinasi diperoleh profil metabolit sekunder aktif dengan total 47 fraksi pada fraksinasi pertama dan 60 fraksi pada fraksinasi kedua, sehingga penelitian ini akan berfokus pada fraksi nomor 33K, 35K, dan 36K. Terdapat dua uji yang akan dilakukan yaitu uji efektivitas dan uji toksisitas. Uji efektivitas dilakukan secara in vitro terhadap kultur P. berghei dengan mengamati morfologi dan menghitung densitas parasit secara mikroskopis. Kemudian hasil densitas parasit dihitung dengan rumus untuk mengetahui aktivitas penghambatan dan dapat ditentukan nilai Inhibition Concentration (IC50). Pada uji efektivitas menggunakan ekstrak dengan konsentrasi 0.25 μg/ml, 1.25 μg/ml, 6.25 μg/ml, 31.25 μg/ml, dan 156.25 μg/ml. Kemudian, dilanjutkan uji toksisitas menggunakan prosedur MTT Assay terhadap kultur MCF-7 Breast Cancer Cell Line. Pada uji toksisitas menggunakan ekstrak dengan konsentrasi 0.25 μg/ml, 2.5 μg/ml, 25 μg/ml, 250 μg/ml, dan 2500 μg/ml. Pembacaan hasil uji toksisitas dilakukan menggunakan microplate reader, kemudian dengan menghitung persentase kematian sel dapat ditentukan nilai Lethal Concentration 50 (LC50). Pada uji efektivitas penelitian ini, terbukti fraksi 36K memiliki persentase penghambatan parasit terbaik dibandingkan fraksi 33K dan 35K. Persentase penghambatan fraksi 36K pada konsentrasi 156,25 μg/ml adalah sebesar 52,36%. Kemudian, nilai IC50 fraksi 36K dihitung dengan analisis probit yaitu pada konsentrasi 135.913 μg/ml. Fraksi 33K dan 35K belum dapat ditentukan nilai IC50 pada penelitian ini, karena dengan konsentrasi paling tinggi yaitu 156,25 μg/ml fraksi 33K dan 35K memiliki nilai presentase kematian sel sebesar 46,19% dan 44,94% (tidak mencapai 50% (IC50)). Pada pengamatan morfologi dengan mikroskop, menunjukkan hasil bahwa fraksi nomor 33K, 35K, dan 36K mampu merubah bentuk morfologi Plasmodium berghei. Hal ini ditandai dengan penemuan crisis form pada konsentrasi 12,25 μg/ml dan konsentrasi yang lebih tinggi. Crisis form ditunjukkan dengan bentuk sel parasit yang sitoplasmanya semakin hilang dengan inti nukleus yang tertarik ke tepi sitoplasma parasit, dan kromatin yang tampak tebal, padat, serta gelap. viii Uji toksisitas hanya dilakukan pada fraksi nomor 36K sebagai fraksi dengan penghambatan densitas parasit terbaik daripada fraksi 33K dan 35K. Fraksi 36K terbukti memiliki efek non toksik terhadap MCF7 Breast Cancer Cell Line secara in vitro. Akan tetapi, nilai LC50 fraksi 36K pada penelitian ini belum dapat ditentukan karena dengan konsentrasi paling tinggi yaitu 2500 μg/ml, fraksi 36K memiliki nilai presentase kematian sel sebesar 23,28% (tidak mencapai 50% (LC50). Berdasarkan hasil penelitian ini dapat ditarik kesimpulan bahwa fraksi 33K, 35K dan 36K ekstrak metabolit S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus memiliki efek antimalaria terhadap Plasmodium berghei dan bersifat tidak toksik sebagai kandidat obat antimalaria potensial baru dalam uji in vitro
English Abstract
Malaria is one of the endemic diseases in Indonesia. Malaria is caused by an infection with the Plasmodium parasite which is transmitted through the bite of the female Anopheles mosquito. One of the species that is often used as a model for malaria infection in humans is Plasmodium berghei. This parasite infects mice and has a life cycle and morphology similar to Plasmodium species that cause malaria in humans. Effective treatment is an important element in malaria control. However, antimalarial drug resistance has emerged as one of the biggest challenges in current malaria control. One of the efforts made to overcome this problem of resistance is the utilization of products from nature, which play an important role as a source of biologically active substances in the development of new drugs. Extracts from S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus have been shown in previous studies to have antimalarial effects in vivo, in vitro, and in silico. This research is a follow-up study that aims to evaluate the antimalarial effectiveness of fractions number 33K, 35K, and 36K of secondary metabolites of S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus against P. berghei and its toxicity as a new potential antimalarial drug candidate in vitro. The sample for this study used isolates of S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus that had been fermented and extracted by previous researchers to obtain secondary metabolites. From the results of the fractionation, profiles of active secondary metabolites were obtained with a total of 47 fractions in the first fractionation and 60 fractions in the second fractionation, so this study will focus on fractions 33K, 35K, and 36K. There are two tests to be carried out, namely the effectiveness test and the toxicity test. The effectiveness test was carried out in vitro on P. berghei culture by observing the morphology and calculating the density of the parasite microscopically. The parasite density is then calculated using a formula to determine inhibitory activity and the Inhibition Concentration (IC50) value. In the effectiveness test, we used extracts with concentrations of 0.25 μg/ml, 1.25 μg/ml, 6.25 μg/ml, 31.25 μg/ml, and 156.25 μg/ml. Then, we continued the toxicity test using the MTT assay procedure on the MCF-7 breast cancer cell Line culture. In the toxicity test using extracts with concentrations of 0.25 μg/ml, 2.5 μg/ml, 25 μg/ml, 250 μg/ml, and 2500 μg/ml. The results of the toxicity test were read using a microplate reader, and by calculating the percentage of cell death, the lethal concentration 50 (LC50) value could be determined. In the effectiveness test of this study, it was proven that the 36K fraction had the best parasite inhibition percentage compared to the 33K and 35K fractions. The inhibition percentage of the 36K fraction at a concentration of 156.25 μg/ml was 52.36%. Then, the IC50 value of the 36K fraction was calculated by probit analysis at a concentration of 135,913 μg/ml. The IC50 value of the 33K and 35K fractions could not be determined in this study, because at the highest concentration, namely 156.25 μg/ml, the 33K and 35K fractions had a cell death percentage value of 46.19% and 44.94%, respectively or not reaching 50% of cell death (IC50). The morphological observations with a microscope showed that fraction numbers 33K, 35K, and 36K were able to change the morphology of Plasmodium berghei. This is indicated by the discovery of a crisis form at a concentration of 12.25 μg/ml and higher concentrations. The shape of the parasite cells, where the cytoplasm is being lost and the nuclei are being pulled to the edges of the parasite cytoplasm, and the chromatin, which appears thick, dense, and dark, indicate crisis form. x The toxicity test was only carried out on fraction number 36K as the fraction with the best inhibition of parasite density than fractions 33K and 35K. The 36K fraction has been shown to have a non-toxic effect on MCF7 Breast Cancer Cell Line in vitro. However, the LC50 value of the 36K fraction in this study could not be determined because at the highest concentration of 2500 μg/ml, the 36K fraction had a cell death percentage value of 23.28% which is not reaching 50% of cell death (LC50). Based on the results of this study it can be concluded that the 33K, 35K, and 36K fractions of the metabolite extract of S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus has an antimalarial effect against Plasmodium berghei and is non-toxic as a candidate for a new potential antimalarial drug in vitro trials
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | 0423060001 |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 616 Diseases > 616.02 Special topics of disease > 616.025 Medical emergencies / Emergency medicine / Emergency nursing / Triage (Medicine) |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Ilmu Biomedis, Fakultas Kedokteran |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 12 Jul 2023 03:02 |
| Last Modified: | 12 Jul 2023 03:02 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/201768 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
ALIF RAUDHAH HUSNUL KHOTIMAH.pdf Download (5MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |