Studi Senyawa Bioaktif pada Polyherbal Medicine melalui Analisis Fitokimia, Penghambatan Radikal DPPH, dan Pendekatan In Silico

Wahyuningsih, Nadia and Prof. Muhaimin Rifa’i, S.Si., Ph.D.Med.Sc and Prof. Dr. Sri Rahayu, M.Kes (2024) Studi Senyawa Bioaktif pada Polyherbal Medicine melalui Analisis Fitokimia, Penghambatan Radikal DPPH, dan Pendekatan In Silico. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Kanker payudara adalah salah satu kanker yang paling banyak didiagnosis dan menjadi penyebab kematian kelima dengan 2,3 juta kasus baru di dunia. Tanaman dapat digunakan sebagai terapi alternatif dengan tujuan untuk mencari obat yang lebih baik dan aman untuk kanker karena terdapat peningkatan dampak negatif yang disebabkan oleh pengobatan kemoterapi kanker. Jamu Polyherbal mengandung ekstrak bidara, meniran hijau, sirsak, kunyit, dan jintan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kandungan fitokimia Polyherbal dan potensinya sebagai antikanker payudara. Polyherbal dapat meningkatkan ROS intraseluler sehingga menyebabkan gangguan pada membrane mitokondria dan aktivasi apoptosis. Produksi ROS yang berlebih menghasilkan aktivasi jalur PI3K/AKT dan NF-κB. Jalur PI3K/AKT mengaktifkan NF-κB, dimana di dalam nucleus. Analisis LC-HRMS dilakukan dan senyawa bioaktif yang diperoleh diskrining menggunakan SwissADME. Senyawa bioaktif yang telah diskrining kemudian dianalisis menggunakan PASS server. Nilai cut-off ditentukan dengan Pa > 0.7 untuk PASS server. Ligan dan protein dipreparasi menggunakan struktur MMP9, CDK2, ERα, dan MMP1. Protein dipreparasi menggunakan perangkat lunak Discovery Studio 2019 Client ver 19.1.0. Ligan dan kontrol dipreparasi untuk minimalisasi energi menggunakan Open Babel pada PyRx 0.8 software. Reseptor dan ligan yang telah diseleksi akan dilakukan molecular docking menggunakan Autodock Vina software yang terintergasi dengan PyRx 0.9.5. Visualisasi dari hasil analisis molecular docking dilakukan menggunakan Discovery Studio 2019 Client software. Simulasi molecular dynamics dilakukan menggunakan perangkat lunak YASARA. Analisis antioksidan dari jamu Polyherbal dianalisis dengan uji DPPH. Analisis TFC diukur menggunakan uji kolorimetri dan pereaksi alumunium klorida. Analisis TPC dilakukan menggunakan prosedur Folin-Ciocalteu. Analisis TAC dilakukan untuk mengetahui jumlah total kandungan alkaloid menggunakan standar Linalool. ArTurmerone dan carvone yang termasuk dalam kelompok terpenoid adalah senyawa bioaktif dari Polyherbal. Senyawa ini memiliki potensi anti kanker payudara yang besar karena memiliki sifat yang sangat mirip dengan obat, tidak beracun bagi manusia, dapat menembus membran plasma dengan mudah, dan menunjukkan bioaktivitas yang baik terkait kanker. Ar-Turmerone dan carvone juga menunjukkan binding affinity yang rendah terhadap MMP9, CDK2, ESR1, dan TNF. Selain itu, mereka menunjukkan fluktuasi yang stabil dan minimal selama simulasi dinamis molekuler, yang menunjukkan potensi senyawa ini sebagai penghambat MMP9, CDK2, ESR1, dan TNF. MMP9, CDK2, ESR1, dan TNF adalah protein penting yang berkorelasi dengan sinyal kanker payudara. Oleh karena itu, ar-Turmerone dan carvone secara prediktif menunjukkan aktivitas anti kanker payudara dengan menghambat MMP9, CDK2, ESR1, dan TNF. Nilai TFC menunjukkan nilai tertinggi pada jamu Polyherbal, yaitu 138,986 mgQE/mg. Hal ini menunjukkan bahwa jamu Polyherbal mengangandung senyawa bioaktif potensial yang dapat berperan sebagai terapi kanker payudara.

English Abstract

Breast cancer is one of the most diagnosed cancers and the fifth leading cause of death, with 2.3 million new cases in the world. Plants can be used as an alternative therapy to find better and safer drugs for cancer because there are increasing negative impacts caused by cancer chemotherapy treatment. Jamu Polyherbal contains bidara, green meniran, soursop, turmeric, and cumin extracts. This study aims to analyze the phytochemical content of Polyherbal and its potential as a breast anticancer. Polyherbal can increase intracellular ROS, disrupting the mitochondrial membrane and activating apoptosis. Excess ROS production activates the PI3K/AKT and NF-κB pathways. The PI3K/AKT pathway activates NF-κB, which is in the nucleus. LC-HRMS analysis was performed, and the bioactive compounds obtained were screened using SwissADME. Screened bioactive compounds were then analyzed using the PASS server. The cut-off value was determined with Pa > 0.7 for the PASS server. Ligands and proteins were prepared using MMP9, CDK2, ERα, and MMP1 structures. Proteins were pretreated using Discovery Studio 2019 Client ver 19.1.0 software. Ligands and controls were pretreated for energy minimization using Open Babel in PyRx 0.8 software. The selected receptors and ligands were subjected to molecular docking using Autodock Vina software integrated with PyRx 0.9.5. Molecular docking analysis results were visualized using Discovery Studio 2019 Client software. Molecular dynamics simulation was performed using YASARA software. The DPPH test analyzed the antioxidant analysis of Polyherbal herbal medicine. TFC analysis was measured using a colorimetric test and aluminum chloride reagent. TPC analysis was performed using the Folin-Ciocalteu procedure. TAC analysis was conducted to determine the total amount of alkaloid content using the Linalool standard. Ar-Turmerone and carvone, which belong to the terpenoid group, are bioactive compounds of Polyherbal. These compounds have great anti-breast cancer potential because they have properties that are very similar to drugs, are non-toxic to humans, can penetrate plasma membranes easily, and show good cancer-related bioactivity. ArTurmerone and carvone also showed low binding affinity to MMP9, CDK2, ESR1, and TNF. In addition, they showed stable and minimal fluctuations during molecular dynamic simulations, indicating the potential of these compounds as inhibitors of MMP9, CDK2, ESR1, and TNF. MMP9, CDK2, ESR1, and TNF are essential proteins that correlate with breast cancer signaling. Therefore, ar-Turmerone and carvone predictively exhibit antibreast cancer activity by inhibiting MMP9, CDK2, ESR1, and TNF. The TFC value shows the highest value in Polyherbal herbal medicine, 138.986 mgQE/mg. This indicates that Polyherbal herbal medicine contains potential bioactive compounds that can act as breast cancer therapy.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0424090077
Divisions:	S2/S3 > Magister Biologi, Fakultas MIPA
Depositing User:	Unnamed user with username nova
Date Deposited:	04 Feb 2025 04:51
Last Modified:	04 Feb 2025 04:51
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/235467

Text (DALAM MASA EMBARGO) Nadia Wahyuningsih.pdf Restricted to Registered users only Download (3MB)

Actions (login required)

View Item