Senyawa alami dari tumbuhan obat telah digunakan oleh sekitar 80% populasi global sejak awal penggunaannya secara tradisional. Pencarian senyawa baru dan bermanfaat terus meningkat setiap tahunnya seiring dengan inisiatif untuk meningkatkan bioavailabilitas dan kualitasnya. Salah satu teknologi pencarian senyawa baru adalah biotransformasi. Biotransformasi adalah sutau teknologi rekayasa molekul dimana senyawa asli beubah menjadi beberapa senyawa turunannya dengan bantuan enzim. sel mikroba, hewan atau tumbuhan.
Beberapa studi biotransformasi telah mengidentifikasi senyawa analog dengan aktivitas farmakologis yang lebih poten dan toksisitas rendah. Transformasi dapat mengurangi toksisitas, meningkatkan kelarutan, dan menghasilkan turunan baru yang aktif secara biologis dari produk alami untuk aplikasi farmasi. Aspergillus niger merupakan jamur aerob berkembang biak pada beragam substrat, secara aktif digunakan dalam biotransformasi. Spesies ini menghasilkan epoksida hidrolase berspektrum luas, yang telah dimurnikan secara komersial dan digunakan untuk mengkatalisis berbagai reaksi.
Medicarpin, suatu pterocarpan, merupakan isoflavonoid yang diisolasi dari berbagai tanaman obat, termasuk Medicago truncatula Gaertn. Sophora japonica L., Zollernia paraensis Huber., Medicaria verniciflua L., Canavalia lineata (Thunb.) DC. Platymiscium floribundum Vogel., Glycyrrhiza glabra L., dan Glycyrrhiza uralensis Fisch. Medicarpin telah dilaporkan menunjukkan beragam bioaktivitas, termasuk efek antikanker, antiinflamasi, dan neuroprotektif. Namun, medikarpin hanya diproduksi dalam jumlah kecil pada tanaman, sehingga menimbulkan tantangan tentang pasokan. Sintesis kimia medikarpin merupakan proses yang rumit dan menghasilkan hasil rendah. Medikarpin juga dapat diproduksi melalui kultur jaringan tanaman. namun, metode ini kurang menjanjikan karena pertumbuhan sel tanaman yang lambat dan hasil medikarpin yang tidak stabil. Lu dkk.2024 melaporkan bahwa medikarpin dapat disintesis dengan kultur sel khamir menggunakan liquiritigenin sebagai substrat. Namun, substrat ini mahal, dan metode ini membutuhkan teknologi canggih dan mahal. Oleh karena itu, diperlukan metode sintesis medikarpin yang lebih baik.
Biotransformasi adalah proses sintesis ramah lingkungan dengan minat penelitian yang semakin meningkat. Biotransformasi memiliki banyak manfaat dalam praktik industri. Dalam pengembangan obat, biotransformasi meningkatkan sifat kelarutan dan bioavailabilitas dengan memodifikasi strukturnya. Sifat-sifat tersebut lebih efektif dan kurang toksik. Biotransformasi merupakan teknologi organik untuk sintesis sifat obat. Penggunaan biotransformasi untuk memproduksi obat-obatan merupakan pendekatan yang hemat biaya dan efisien untuk kemajuan manufaktur biologis, yang melibatkan produksi senyawa berharga.
Salah satu tumbuhan endemik Thailand, Pradu (Pterocarpus macrocarpus Kurz., Fabaceae) memiliki banyak senyawa bioaktif, termasuk homopterokarpin. Homopterokarpin pertama kali diisolasi secara melimpah dari kayu P. macropcarpus Kurz. Homopterokarpin memiliki nilai ekonomi yang lebih rendah daripada medikarpin. Oleh karena itu, penelitian ini berfokus pada optimalisasi konversinya menjadi medikarpin melalui biotransformasi mikroba. Kromatografi lapis tipis (TLC), kromatografi gas-spektra massa (GC-MS), dan resonansi magnetik nuklir (NMR) digunakan untuk menganalisis profil metabolit. Kami juga meneliti aktivitas antioksidan, antiplasmodial, dan antikanker (kanker hati) medikarpin secara komputasional.
Studi ini melaporkan telah diperoleh senyawa medicarpin dari hasil biotransformasi homopterokarpin dari tanaman pradu secara demetilasi. Medikarpin menunjukkan aktivitas antioksidan terhadap 2,2-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS, IC50 = 0,61 ± 0,05 µg/mL) dan 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH, IC50 = 7,50 ± 1,6 µg/mL), aktivitas antiplasmodial terhadap galur Plasmodium falciparum 3D7 (IC50 = 0,45 ± 0,35 µg/mL), dan efikasi antikanker terhadap lini sel karsinoma yang berasal dari hepatosit (sel Huh7it-1, IC50 = 34,32 ± 5,56 µg/mL). Berdasarkan analisa komputasional medicarpin juga menunjukkan sifat antioksidan, antiplasmodial, dan antikanker yang menguntungkan dengan afinitas pengikatan yang lebih rendah dibandingkan obat komersial. Hasil yang diperoleh dari studi ini merupakan terobosan teknologi sintesis medicarpin melalui transformasi mikroba menggunakan A. niger. Hasil ini cukup menjanjikan untuk aplikasi di idustri farmasi karena ramah lingkungan, namun, studi lebih lanjut diperlukan untuk pengembangan klinis.
Oleh: Dwi Kusuma Wahyuni
Detail tulisan ini dapat dilihat di:
