Uji Efektivitas Antimalaria dan Toksisitas Fraksi Nomor 37K, 38K, dan 39T dari Ekstrak Metabolit Sekunder Bakteri Streptomyces hygroscopicus subsp. hygroscopicus secara in vitro

Istiapalja, Fadilah and Prof. Dr. Loeki Enggar Fitri, MD, M.Kes, Sp.ParK and Prof. Dr.Dra. Sri Winarsih, Apt., M.Si (2023) Uji Efektivitas Antimalaria dan Toksisitas Fraksi Nomor 37K, 38K, dan 39T dari Ekstrak Metabolit Sekunder Bakteri Streptomyces hygroscopicus subsp. hygroscopicus secara in vitro. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Malaria merupakan salah satu penyakit infeksius yang masih dianggap sebagai ancaman bagi pemerintah terhadap kesehatan masyarakat, khususnya masyarakat yang tinggal di daerah terpencil. Penyakit yang mengancam jiwa ini disebabkan oleh parasit yang ditularkan ke manusia melalui gigitan nyamuk Anopheles betina yang terinfeksi. Resistensi obat antimalaria pada saat ini semakin meningkat meluas ke obat antimalaria yang tersedia. Meningkatnya penyebaran resistensi obat secara global terhadap sebagian besar obat antimalaria yang tersedia dan terjangkau telah menjadi perhatian utama dan membutuhkan strategi inovatif untuk memerangi kejadian ini. Terdapat kebutuhan mendesak untuk agen antimalaria baru, yang mudah diberikan dan disimpan, dan yang berbiaya rendah. Salah satu sumber yang mungkin untuk itu pengobatan yang terjangkau terletak pada penggunaan herbal. Streptomyces hygroscopicus adalah bakteri gram positif ditemukan di tanah. Sebagai bagian dari keluarga Actinomycetes, S. hygroscopicus diketahui mengandung metabolit yang berpotensi sebagai agen antimalaria. Fraksi yang digunakan pada uji efektivitas adalah fraksi 37K, 38K, dan 39T dari metabolit sekunder bakteri S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus. Konsentrasi yang digunakan pada uji efektivitas adalah 0,25;1,25;6.25;31;25;156.25 μg/ml dari kelompok perlakuan fraksi 37K, 38K, dan 39T. Kelompok kontrol positif pada uji efektivitas diberikan paparan Artemisinin 0.01 mM, sedangkan pada kelompok kontrol negatif hanya menggunakan DMSO 1%. Adapun parameter yang dilihat dari uji efektivitas yakni morfologi P. berghei paska paparan fraksi, densitsa parasite serta persentase penghambatan pertumbuhan parasite pada pengamatan 5000-an sel eritrosit. Hasil pengamatan morfologi menunjukkan terdapat banyak kerusakan morfologi yang ditandai dengan adanya bentuk krisis pada P. berghei secara intraeritrosit. Pada fraksi 37K didapatkan densitas parasit pada konsentrasi 0,25 μg/ml hingga konsentrasi 156,25 μg/ml lebih rendah dibandingkan dengan kontrol negative. Semakin tinggi konsentrasi yang diberikan maka densitas parasite semakin menurun, sehingga dapat disimpulkan bahwa pemberian fraksi 37K berkorelasi secara negatif terhadap densitas parasit secara signifikan. Pada fraksi 38K didapatkan densitas parasit pada konsentrasi 0,25 μg/ml hingga konsentrasi 156,25 μg/ml lebih rendah dibandingkan dengan kontrol negative, Densitas parasit tertinggi terdapat pada konsentrasi 0,25 μg/ml, kemudian disusul oleh konsentrasi 6,25 μg/ml, kemudian konsentrasi 1,25 μg/ml, konsentrasi 156,25 μg/ml, dan densitas terendah pada konsentrasi 31,25 μg/ml. Fraksi 38K menunjukkan densitas parasit yang lebih rendah dibandingkan fraksi 37K dan fraksi 39T, sehingga dibandingkan kedua fraksi lainnya fraksi 38K memiliki aktivitas antimalaria yang paling baik. Pada fraksi 37K dan 39T, semakin meningkat konsentrasi fraksi yang digunakan maka semakin meningkat pula persentase penghambatan terhadap P. berghei. Sedangkan, pada fraksi 38K terdapat peningkatan persentase penghambatan seiring dengan peningkatan konsentrasi 0,25 μg/ml hingga puncak penghambatan tertinggi pada konsentrasi 31,25 μg/ml, namun kembali menurun pada konsentrasi 156,25 μg/ml. Dari ketiga fraksi yang diberikan, hasil penghambatan pertumbuhan parasite tertinggi pada fraksi 38K dengan konsentrasi 31,25 μg/ml yakni sebesar 73,37%. Fraksi 37K memiliki nilai IC50 sebesar 14,216 µg/ml dengan interpretasi fraksi 37K memiliki aktivitas penghambatan terhadap P. berghei yang kuat. Sedangkan, fraksi 38K memiliki nilai IC50 sebesar 31.583 µg/ml sehingga dapat diketahui bahwa fraksi 38K memiliki aktivitas penghambatan terhadap P. berghei yang sedang dan IC50 pada fraksi 39T memiliki nilai IC50 terhadap pertumbuhan P. berghei sebesar 46.442 µg/ml sehingga dapat diketahui bahwa fraksi 39T memiliki aktivitas penghambatan terhadap P. berghei yang sedang. Uji toksisitas yang dilakukan menggunakan fraksi dengan efektivitas terbaik berdasarkan uji efektivitas yakni fraksi 38k metabolit sekunder S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus. Konsentrasi yang digunakan untuk uji toksisitas ialah u 0,25; 2,5; 25; 250; 2500 μg/ml. Kontrol negatif yang digunakan adalah media dan sel MCF-7, sedangkan kontrol media hanya berisi media kultur. Viabilitas yang didapatkan pada seluruh dosis lebih besar dari 50% sehingga dapat dikatakan seluruh dosis tidak toksik terhadap sel MCF-7. Indeks selektivitas (SI) ditentukan dari Cytotoxicity Concentration 50 (CC50) dengan nilai sebesar 427.868 μg/ml dibagi dengan nilai IC50 31.583 µg/ml sehingga diperoleh SI sebesar 13,547 μg/ml., dari hasil tersebut dapat dikatakan fraksi 38K metabolit sekunder S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus aktif sebagai antimalaria karena SI>10.

English Abstract

Malaria is an infectious disease that is still considered a threat by the government to public health, especially people living in remote areas (MOH RI, 2017). This life-threatening disease is caused by a parasite that is transmitted to humans through the bite of an infected female Anopheles mosquito. Antimalarial drug resistance is currently increasing extending to available antimalarial drugs. The increasing global spread of drug resistance to most available and affordable antimalarial drugs has become a major concern and requires innovative strategies to combat this occurrence. There is an urgent need for new antimalarial agents, which are easy to administer and store, and which are low cost. One possible source for such affordable treatment lies in the use of herbs. Streptomyces hygroscopicus is a gram-positive bacterium found in soil. As part of the Actinomycetes family, S. hygroscopicus is known to contain metabolites that have potential as antimalarial agents. The fractions used in the effectiveness test were fractions 37K, 38K, and 39T from the secondary metabolites of S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus bacteria. The concentrations used in the effectiveness test were 0.25; 1.25; 6.25; 31; 25; 156.25 μg/ml from the 37K, 38K, and 39T fraction treatment groups. The positive control group in the effectiveness test was given exposure to Artemisinin 0.01 mM, while the negative control group only used 1% DMSO. The parameters seen from the effectiveness test are the morphology of P. berghei after exposure to fractions, parasite densities and the percentage of parasite growth inhibition in the observation of 5000 erythrocyte cells. The results of morphological observations showed that there was a lot of morphological damage characterized by the presence of crisis forms in P. berghei intraerythrocytes. In the 37K fraction, the parasite density at a concentration of 0.25 μg/ml to a concentration of 156.25 μg/ml was lower than the negative control. The higher the concentration given, the lower the parasite density, so it can be concluded that the administration of fraction 37K is negatively correlated with parasite density significantly. In fraction 38K, the parasite density at a concentration of 0.25 μg/ml to a concentration of 156.25 μg/ml was lower than the negative control, the highest parasite density was at a concentration of 0.25 μg/ml, followed by a concentration of 6.25 μg/ml, then a concentration of 1.25 μg/ml, a concentration of 156.25 μg/ml, and the lowest density at a concentration of 31.25 μg/ml.Fraction 38K showed a lower parasite density than fraction 37K and fraction 39T, so compared to the other two fractions fraction 38K has the best antimalarial activity. In fractions 37K and 39T, the increasing concentration of fractions used, the increasing percentage of inhibition against P. berghei. Meanwhile, in fraction 38K there was an increase in the percentage of inhibition along with an increase in concentration of 0.25 μg/ml until the highest inhibition peak at a concentration of 31.25 μg/ml, but again decreased at a concentration of 156.25 μg/ml. Of the three fractions given, the highest parasite growth inhibition results in fraction 38K with a concentration of 31.25 μg/ml, which is 73.37%. Fraction 37K has an IC50 value of 14.216 µg/ml with the interpretation that fraction 37K has strong inhibitory activity against P. berghei. Meanwhile, fraction 38K has an IC50 value of 31,583 µg/ml so that it can be known that fraction 38K has moderate inhibitory activity against P. berghei and IC50 in fraction 39T has an IC50 value against P. berghei growth of 46,442 µg/ml so that it can be known that fraction 39T has moderate inhibitory activity against P. berghei. Toxicity tests were carried out using fractions with the best effectiveness based on the effectiveness test, namely fraction 38k of secondary metabolites of S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus. The concentrations used for toxicity tests were u 0.25; 2.5; 25; 250; 2500 μg/ml. The negative controls used were media and MCF-7 cells, while the media control contained only culture media. Viability obtained at all concentration is greater than 50% so it can be said that all concentration are not toxic to MCF-7 cells. The selectivity index (SI) is determined from the Cytotoxicity Concentration 50 (CC50) with a value of 427,868 µg/ml divided by the IC50 value of 31,583 µg/ml so that an SI of 13.547 µg/ml is obtained, from these results it can be said that fraction 38K of secondary metabolites of S. hygroscopicus subsp. Hygroscopicus is active as an antimalarial because SI>10.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	042306
Divisions:	S2/S3 > Magister Biomedik, Fakultas Kedokteran
Depositing User:	S Sucipto
Date Deposited:	20 Feb 2025 04:44
Last Modified:	20 Feb 2025 04:44
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/237238

Text (DALAM MASA EMBARGO) Fadilah Istiapalja.pdf Restricted to Registered users only Download (4MB)

Actions (login required)

View Item