Formalin adalah larutan tidak berwarna dan berbau tajam yang terbuat dari formaldehida dan air. Formalin dengan cepat tersebar ke seluruh tubuh, termasuk otot, usus, hati, dan jaringan lainnya. Enzim formaldehida dehidrogenanse dapat mengubah formaldehida menjadi asam format dengan sangat cepat, yang kemudian diekskresikan untuk menghasilkan formil tetrahidrofolat aktif. Asam format, di sisi lain, dimetabolisme lebih lambat dan karenanya terakumulasi dalam darah. Asidosis metabolik disebabkan oleh kadar bikarbonat yang rendah dan pH yang rendah dalam tubuh. Enzim formil-tetrahidrofolat-sintetase (formil-THF-sintetase) dalam kombinasi dengan tetrahidrofolat kemudian dapat menghilangkan asam format untuk membentuk 10-formil-tetrahidrofolat (10-formil-THF). Formil-THF-dehidrogenase mengkatalisis konversi 10-formil-THF menjadi karbon dioksida dan uap (F-THF-DH).
Penggunaan formalin sebagai pengawet makanan dan tidak memenuhi standar kesehatan dapat merusak protein seluler dan asam nukleat. Kerusakan ini dapat mengubah fungsi sel, sehingga mengakibatkan kerusakan jaringan, organ, dan organisme secara keseluruhan. Formaldehida terdiri dari formaldehida organik, yang merupakan sumber radikal bebas (spesies oksigen reaktif/ROS) dan dapat menyebabkan stres oksidatif. Dalam oosit, stres oksidatif dapat menyebabkan kerusakan DNA yang parah. Juga akan terjadi peningkatan apoptosis, serta penurunan kapasitas membran mitokondria, BCL-XL, dan pelepasan sitokrom C11. Faktor pematangan pematangan (MPF) dan protein kinase teraktivasi mitogen (MAPK) berperan dalam organisme mamalia. Perkembangan siklus sel oosit meiosis dipengaruhi oleh protein ini. CDK1 dan cyclin B1 membentuk heterodimer yang dikenal sebagai faktor pematangan pematangan.
Cyclin-dependent kinases-1 (CDK1) adalah anggota dari keluarga cyclin-dependent protein kinase (CDK) enzim yang berperan dalam pematangan telur Xenopus yang tidak dibuahi. Cyclin-dependent kinases (CDKs) adalah keluarga protein kinase yang membantu sel eukariotik melewati siklus sel. Protein kinase yang bergantung pada siklin terlibat dalam proses yang tidak bergantung pada siklus seperti perbaikan kerusakan DNA, epigenetik, batang, metabolisme, dan fungsi transkripsi, selain keterlibatannya dalam regulasi siklus sel. Tujuan dari penelitian ini adalah menggunakan program komputer untuk mengetahui pengaruh formalin (formil tetrahidrofolat) pada protein CDK1 selama fase pematangan sel oosit menggunakan uji hubungan aktivitas struktur kuantitatif (QSAR) in silico. Metode QSAR digunakan untuk memprediksi aktivitas biologis suatu senyawa serta data titik akhir termasuk sifat toksisitas dan farmakokinetik (penyerapan, distribusi, metabolisme, dan ekskresi = ADME). Karsinogenisitas, mutagenisitas, hepatotoksisitas, teratogenisitas, dan efek pada sistem reproduksi semuanya merupakan sifat toksisitas dengan beberapa aspek yang kompleks dan tidak memiliki mekanisme yang spesifik. Sebagian besar penelitian peneliti saat ini berfokus pada mutagenisitas dan karsinogenisitas, yang merupakan titik akhir toksisitas.
Senyawa pembanding dengan efek serupa diperlukan untuk menunjukkan tingkat toksisitas formaldehida terhadap protein CDK1 pada fase pematangan sel oosit. Fipronil digunakan sebagai senyawa referensi karena telah terbukti menginduksi apoptosis dan mengganggu siklus sel pada oosit babi selama pematangan in vitro. CDK1/CyclinB1/CKS2 manusia dengan inhibitor (PDB ID: 4Y72) adalah ligan atau molekul yang telah menunjukkan aktivitas biologis yang baik dan dapat mengikat target biologis. Formalin diduga menyebabkan peningkatan spesies oksigen reaktif (ROS), yang menyebabkan stres oksidatif. Efek pada perubahan protein CDK1, yang berperan dalam pematangan oosit, memerlukan penggunaan uji in silico untuk menyelidiki masalah ini. Pendekatan in silico modern menawarkan suplemen hemat biaya untuk model in vitro untuk memprediksi metabolisme mamalia, toksisitas, dan paparan residu pestisida atau metabolit lain sebelum disintesis.
Penelitian ini mampu memprediksi mutagenisitas in silico dan toksisitas formil tetrahidrofolat terhadap protein CDK1 pada pematangan sel oosit menggunakan program komputer Molegro Virtual Docker dan senyawa pembanding fipronil. Reseptor CDK1/CyclinB1/CKS2, kode PDB: 4Y72, digunakan dengan ligan LZ9. Menggunakan program alat online pkCSM, hubungan aktivitas struktur kualitatif in silico (QSAR) untuk memprediksi sifat farmakokinetik (ADME), toksisitas senyawa obat potensial, kontaminan lingkungan, dan racun. Energi ikatan yang dihasilkan dari docking antara formalin, ligan LZ9, dan komparator fipronil pada reseptor target dibandingkan untuk analisis data. Semakin stabil ikatannya, semakin rendah energi ikatan ligan ke reseptor target. Energi ikatan formalin = -130,832 kkal/mol, ligan LZ9 301 [A] = -120,118 kkal/mol, dan fipronil = -101,069 kkal/mol, menurut hasil uji in silico. Kesimpulan dari penelitian ini, formalin memiliki kemampuan untuk meningkatkan produksi ROS dan mempengaruhi protein CDK1 lebih banyak daripada ligan LZ9 dan fipronil, sesuai dengan hasil pengujian di atas. Temuan uji in silico menggunakan perangkat lunak alat online pkCSM menunjukkan bahwa molekul formil tetrahidrofolat berbahaya dan cepat masuk dan menyerap ke dalam tubuh manusia.
Penulis: Widjiati
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan di
