ANALISIS POTENSI DAUN TORBANGUN (Plectranthus amboinicus) SEBAGAI ANTIBAKTERI TERHADAP Klebsiella pneumoniae SECARA IN SILICO

doi:10.36805/jpx.v8i1.5190

Penulis

Program Sarjana Sekolah Kedokteran Hewan dan Biomedis, Institut Pertanian Bogor ,
Sub-divisi Farmasi Veteriner, Departemen Klinik, Reproduksi, dan Patologi, Sekolah Kedokteran Hewan dan Biomedis, Institut Pertanian Bogor ,
Divisi Anatomi, Histologi, dan Embriologi, Departemen Anatomi, Fisiologi, dan Farmakologi, Sekolah Kedokteran Hewan dan Biomedis, Institut Pertanian Bogor ,
Departemen Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor ,

DOI:

https://doi.org/10.36805/jpx.v8i1.5190

Kata Kunci:

Resistensi Antibiotik, AutoDock Vina, Indian borage, Klebsiella pneumoniae

Abstrak

Resisten antibiotik adalah masalah global. Klebsiella pneumoniae memiliki prioritas tinggi untuk dicari antibiotiknya karena memiliki enzim extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) yang membuat bakteri mudah kebal terhadap antibiotik. Kajian fitokimia pada tumbuhan obat merupakan salah satu upaya untuk menemukan antibiotik. Indrulizia merupakan salah satu tanaman obat empiris yang mengandung flavonoid yang digunakan untuk mengobati penyakit. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis potensi borage sebagai antibakteri terhadap Klebsiella pneumoniae in silico. Metode docking pada penelitian ini menggunakan AutoDock Vina. Ini adalah aplikasi untuk docking enzim ESBL dari K. pneumoniae, disebut sebagai SHV (variabel sulfhidril), dan metabolit kedua dari tumbuhan. Parameter yang dianalisa adalah energi bebas ikatan, konstanta inhibisi dan visualisasi 3D dan 2D. Energi bebas ikatan dan konstanta inhibisi ligan asli adalah -6,7 kkal/mol dan 12,118 μM. Nilai energi bebas ikatan apigenin 7-glucuronide dan asam rosmarinic menunjukkan potensi yang lebih tinggi daripada ligan asli SHV-1 (1,4-thiazepine).

Referensi

Chaves, J., Ladona, M.G., Segura, C., Coira, A., Reig, R., and Ampurdanés, C. SHV-1 β-Lactamase is Mainly a Chromosomally Encoded Species-Specific Enzyme in Klebsiella pneumoniae. Antimicrob. Agents Chemother. 2001, 45(10): 2856-2861.

Gafur, A., Sukamdani, G.Y., Kristi, N., Maruf, A., Xu, J., Chen, X., et al. From bulk to nano-delivery of essential phytochemicals: recent progress and strategies for antibacterial resistance. J. Mater. Chem. B. 2020, 8(43): 9825-9835.

Grosdidier, A., Zoete, V., and Michielin, O. EADock: Docking of small molecules into protein active sites with a multiobjective evolutionary optimization. Proteins Struct. Funct. Bioinforma. 2007, 67(4): 1010-1025.

Kellenberger, E., Schalon, C., and Rognan, D. How to measure the similarity between protein ligand-binding site? Curr. Comput. Aided. Drug Des. 2008, 4(3): 1-12.

Kitagawa, K., Shigemura, K., Yamamichi, F., Alimsardjono, L., Rahardjo, D., Kuntaman, K., et al. International comparison of causative bacteria and antimicrobial susceptibilities of urinary tract infections between Kobe, Japan, and Surabaya, Indonesia. Jpn. J. Infect. Dis. 2018, 71(1): 8- 13.

Kuzin, A.P., Nukaga, M., Nukaga, Y., Hujer, A.M., Bonomo, R.A., and Knox, J.R. Structure of the SHV-1 β-lactamase. Biochem. 1999, 38(18): 5720-5727.

Lipinski, C.A. Lead- and drug-like compounds: the rule-of-five revolution. Drug Discov. Today Technol. 2004, 1(4):337-341.

Lipinski, C.A., Lombardo, F., Dominy, B.W., Feeney, P.J. Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug discovery and development q settings. Advanced Drug Delivery Reviews. 2001, 46(1-3): 3-26.

McWhirter, C. 2021. Chapter One - Kinetic mechanisms of covalent inhibition. Di dalam: Ward, R.A., Grimster NPBT-AR in MC, editor. The Design of Covalent-Based Inhibitors. Vol. 56. Academic Press. Halaman. 1-31.

Munadi, E. 2017. Tanaman obat, sebuah tinjauan singkat. Di dalam: Salim, Z., Munadi, E., editor. Info Komoditi Tanaman Obat. Jakarta: Badan Pengkajian dan Pengembangan Perdagangan. Halaman. 1-7.

Nasution, N., Siregar, L.A., Bayu, E.S. Karakteristik pertumbuhan vegetatif dari beberapa aksesi tanaman Bangun-bangun (Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng). J. Agroekoteknologi FP USU. 2017, 5(1): 26-32.

Nirwati, H., Sinanjung, K., Fahrunissa, F., Wijaya, F., Napitupulu, S., Hati VP, et al. Biofilm formation and antibiotic resistance of Klebsiella pneumoniae isolated from clinical samples in a tertiary care hospital, Klaten, Indonesia. BMC Proc. 2019, 13(S11): 1-8.

Nukaga, M., Abe, T., Venkatesan, A.M., Mansour, T.S, Bonomo R.A, and Knox, J.R. Inhibition of class A and class C β-lactamases by penems: Crystallographic structures of a novel 1,4-thiazepine intermediate. Biochem. 2003, 42(45): 13152-13159.

Nusantoro, Y.R., dan Fadlan, A. Analisis sifat mirip obat, prediksi ADMET, dan penambatan molekular isatinil-2-aminobenzoilhidrazon dan kompleks logam transisi Co(II), Ni(II), Cu(II), Zn(II) Terhadap BCL2-XL. Akta Kim. Indones. 2020, 5(2): 114-126.

Rajasekharan, S.K., Ramesh, S., Satish, A.S., and Lee, J. Antibiofilm and anti-β- lactamase activities of Burdock root extract and chlorogenic acid against Klebsiella pneumoniae. J. Microbiol. Biotechnol. 2017, 27(3): 542-551.

Setzer, M.S., Sharifi-Rad, J., and Setzer, W. The search for herbal antibiotics: An in-silico investigation of antibacterial phytochemicals. Antibiotics. 2016, 5(3): 1-113.

Sivaranjani, D., Saranraj, P., Manigandan, M., and Amala, K. Antimicrobial activity of Plectranthus amboinicus solvent extracts against human pathogenic bacteria and fungi. J. Drug Deliv. Ther. 2019, 9(3): 36-39.

Tacconelli, E., Carrara, E., Savoldi, A., Harbarth, S., Mendelson, M., Monnet, D.L., et al. Discovery, research, and development of new antibiotics: the WHO priority list of antibiotic- resistant bacteria and tuberculosis. Lancet Infect. Dis. 2018, 18(3): 318-327.

Vargas, J.A.R., Lopez, A.G., Piñol, M.C., and Froeyen, M. Molecular docking study on the interaction between 2-substituted-4,5-difuryl imidazoles with different protein target for antileishmanial activity. J. Appl. Pharm. Sci. 2018, 8(3):14-22.