metabolit sekunder dari fungi laut-revisi-12 juni 2011
TRANSCRIPT
-
7/28/2019 Metabolit Sekunder Dari Fungi Laut-Revisi-12 Juni 2011
1/12
Metabolit Sekunder dari Fungi Laut
oleh
Dr.rer.nat. Elmi Nurhaidah Zainuddin, DES.
Biosintesa Metabolit Sekunder Pada Fungi Laut
Kondisi yang ekstrim seperti salinitas tinggi, temperatur rendah, tidak adanya cahaya dan
tekanan yang tinggi diduga menjadi pemicu banyaknya produksi senyawa aktif dari
mikroorganisme laut seperti fungi. Kemampuan mikroorganisme untuk memproduksi metabolit
sekunder yang unik dan tidak biasa dapat disebabkan oleh adaptasi terhadap berbagai tekanan
dari lingkungannya (Jensen dan Fenical, 2002). Dan juga ditemukan bahwa metabolit ini
berperan sebagai alat pertahanan kimia dalam kompetisi terhadap media atau substrat (Gallo
dkk., 2004).
Metabolit sekunder didefinisikan sebagai molekul organik kecil yang berasal dari jalur
biosintesa yang tidak diperlukan untuk pemeliharaan atau pertumbuhan organisme tersebut.
Selain peranannya dalam proses adaptasi terhadap lingkungan, metabolit ini juga berperan dalam
strategis pertahanan secara biologis. Perubahan pada parameter kultur seperti komposisi media
terbukti dapat meningkatkan produksi metabolit sekunder (Bode dkk., 2002; Calvo dkk., 2002).
Bahan Alam Laut Dari Fungi
Organisme laut adalah merupakan sumber yang menarik akan bahan alam baru yang
bersifat bioaktif. Over 14.000 senyawa bioaktif baru yang telah diidentifikasi dari sumber daya
laut dan ada 300 patents yang telah diterbitkan(Hunt & Vincent, 2006). Terlebih lagi, jumlah
metabolit sekunder yang dilaporkan dari fungi laut tetap meningkat (Faulkner, 1997; 1998; 1999;
2000; 2001; Blunt et al., 2003; 2004; 2005; 2006; 2007; 2008; 2009; 2010). Dalam 3 tahun
terakhir ada sekitar 15 metabolit sekunder yang berasal dari laut dalam percobaan klinis terhadap
manusia (Saleem et al., 2007). Jumlah ini meningkat secara cepat karena setiap tahun rata-rata
-
7/28/2019 Metabolit Sekunder Dari Fungi Laut-Revisi-12 Juni 2011
2/12
700 bahan alam baru yang telah dipublikasikan dan dari jumlah ini 16-18% berasal dari
mikroorganisme (Blunt et al., 2010).
Fungi adalah salah satu dari kelompok organisme yang sangat penting untuk dieksploitasi
guna tujuan drug discovery. Khususnya fungi Imperfectia yang telah menyediakan berbagai
metabolit sekunder yang berguna bagi manusia seperti -lactam antibiotics, griseofulvin,
cyclosporine A atau lovastatin. Fungi laut mempunyai prospek untuk dikembangkan, karena
baru sebagian kecil yang dieksplorasi yaitu
-
7/28/2019 Metabolit Sekunder Dari Fungi Laut-Revisi-12 Juni 2011
3/12
Metabolit Sekunder dari Fungi yang Diisolasi dari Alga
Alga telah dikenal sebagai sumber yang berpotensi untuk isolasi fungi laut yang
berpotensi. Kohlmeyers menyatakan bahwa 1/3 dari fungi laut dikenal berasosiasi dengan alga
(Kohlmeyer & Kohlmeyer, 1979). Hubungan alga dan fungi telah diteliti secara intensif dimana
keduanya saling menguntungkan (mycophycobiosis (Raghukumar, 2006). Namun demikian,
fungi juga berpotensi sebagai patogen pada alga (Johnson & Sparrow, 1961; Kohlmeyer &
Kohlmeyer, 1979).
Beberapa alga yang telah dilaporkan menjadi inang dari beberapa senyawa aktif yang
diproduksi fungi adalah alga merah Liagora viscida (Osterhage et al., 2002), Plocamium sp.
(Pontius et al., 2008), Acanthophora spicifera (Greve et al., 2008); alga hijau Ulva sp.
(Osterhage et al., 2000; Gamal-Eldeen et al., 2009); Ulva pertusa (Cui et al., 2010); alga coklat
Rosenvingea sp. (Cueto et al., 2001), Fucus vesiculosus (Abdel-Lateff et al., 2003) dan
Sargassum horneri (Nguyen et al., 2007).
Senyawa Antimikroba
5 new polyketide derivatives, 7-O-methylkoninginin D (1) dan trichodermaketones A-D
(2-5) telah diisolasi dari marine-derived fungus Trichoderma koningii. Senyawa ini telah diteliti
untuk aktivitasnya terhadap bacteria, fungi dan untuk aktivitas antifungal yang bersifat synergis.
Senyawa 2 memperlihatkan activitas antifungal yang synergis dengan 0.05 g/ml ketoconazole
terhadap Candida albicans (Song et al., 2010).
-
7/28/2019 Metabolit Sekunder Dari Fungi Laut-Revisi-12 Juni 2011
4/12
Penelitian tentang metabolit sekunder dari Trichoderma sp. 05FI48 yang diisolasi dari
spong laut yang belum teridentifikasi menghasilkan 3 new aminolipopeptides dengan nama
trichoderins A (6), A1 (7) and B (8). Senyawa ini dilaporkan bersifat aktif terhadap
Mycobacterium smegmatis, Mycobacterium bovis BCG,and Mycobacterium tuberculosis H37Rv
dalam bentuk active dan dormant dengan nilai MIC berkisar 0.02-2.0 g/ml (Pruksakorn dkk.,
2010).
Senyawa Sitotoksik
Azaspirofuran A (9), a new hetero-spirocyclic -lactam yang diisolasi dari fermentasi
broth dan mycelia marine-derived Penicillium sp. CNL-338 (Fig. 1.3). Senyawa ini
memperlihatkan sitotoksisitas terhadap sel A549 (adenocarcinoma epithelium cancer) dengan
nilai IC50 10 M (Ren dkk., 2010).
-
7/28/2019 Metabolit Sekunder Dari Fungi Laut-Revisi-12 Juni 2011
5/12
Xanthone dan 5 anthraquinones diisolasi dariAspergillus versicolorditemukan aktif pada
uji sitotoksisitas terhadap lima sel tumor manusia: A-549 (carcinomic human alveolar basal
epithelial), SK-OV-3, SK-MEL-2, XF-498 dan HCT-15. Senyawa ini yang berhubungan dengan
biosintesa aflatoxin pada Aspergillus sp. diidentifikasi sebagai sterigmatocystin (10), averantin
(11), methyl averantin (12), averufin (13), nidurufin (14) and versiconol (15) (Fig. 1.4).
Senyawa 12 yang paling aktif terhadap sel uji dengan IC50 0.41 sampai 1.17 g/ml (Lee dkk.,
2010).
Senyawa sitotoksik baru , pyrolyl 4-quinolinone alkaloid (16) dengan unprecedented ring
system diisolasi dari most productive mouldPenicillium sp. Senyawa ini bernama penicinoline
(Fig. 1.5) memperlihatkan potensi sitotoksisitas secara in vitro terhadap sel 95-D dan HepG2
(human liver hepatocellular carcinoma cell) dengan nilai IC50 berturut-turut 0.57 dan 6.5 g/ml
(Shao dkk., 2010).
-
7/28/2019 Metabolit Sekunder Dari Fungi Laut-Revisi-12 Juni 2011
6/12
Cytoglobosins A-G (17-23), turunan cytochalasan baru yang diisolasi dari kultur
Chaetomium globosum, yaitu endophytic fungus yang diisolasi dari marine green alga Ulva
pertusa. Ketujuh alkaloid baru (Fig. 1.6) memperlihatkan aktivitas sitotoksik terhadap sel tumor
A-549 (Cui dkk., 2010).
Dua lactones baru, sonnerlactones 1 dan 2 (24-25) (Fig. 1.7) yang diisolasi dari
mangrove endophytic fungus Zh6-B1 dari South China Sea, memperlihatkan aktivitas sitotoksik
terhadap sel KV/MDR dan berpotensi sebagai terapi terhadap tumor yang resisten terhadap obat
(Li dkk., 2010).
Fig. 1.8 memperlihatkan satu naphtha--pyrone baru (26) dan 2 turunan xanthone baru,
1,7-dihydroxy-2-methoxy-3-(3-methylbut-2-enyl)-9H-xanthen-9-one (27) dan 1-hydroxy-4,7-
-
7/28/2019 Metabolit Sekunder Dari Fungi Laut-Revisi-12 Juni 2011
7/12
dimethoxy-6-(3-oxobutyl)-9H-xanthen-9-one (28). Senyawa 26 yang diisolasi dari mangrove
endophytic fungusPhomopsis sp. ZSU-H26 memperlihatkan sitotoksisitas terhadap sel HEp-2
dan HepG2 cells (human liver hepatocellular carcinoma cell) (Huang dkk., 2010a). Kedua
turunan xanthone baru juga dilaporkan oleh Huang dkk., (2010b). Uji awal farmakologis
memperlihatkan bahwa senyawa ini menghambat sel KB (nasopharynx carcinoma cell) dan
KB200.
Dari Penicillium expansum 091006 yang diisolasi dari mangrove plant Excoecaria
agallocha menghasilkan 2 polyphenols baru yang mengandung phenolic bisabolane
sesquiterpenoid dan diphenyl ether units, expansols A (29) dan B (30)(Fig. 1.9). Senyawa 29
memperlihatkan sitotoksisitas sedang terhadap sel HL-60 dengan nilai IC50 15.7 M, dan
senyawa 30 menghambat proliferasi sel A549 (carcinomic human alveolar basal epithelial) dan
HL-60 (Human promyelocytic leukemia cells) dengan nilai IC50 masing-masing 1.9 and 5.4 M
(Lu dkk., 2010).
-
7/28/2019 Metabolit Sekunder Dari Fungi Laut-Revisi-12 Juni 2011
8/12
Fig. 1.10 memperlihatkan 2 senyawa baru , hypochromins A (31) dan B (32) diisolasi
dari ekstrak EtOAc marine-derived Hypocrea vinosa. Senyawa ini memperlihatkan aktivitas
penghambatan terhadap tyrosine kinase dengan nilai IC50 masing-masing 58.7 M dan 18.0 M.
Senyawa ini yang mempunyai bis(naphtho--pyrone) skeleton juga dilaporkan mempunyai
potensi sebagai molekul baru antiangiogenic dan antitumor (Ohkawa dkk., 2010).
Senyawa Antiviral
Pencarian senyawa antiviral dari fungi laut telah menghasilkan beberapa hasil yang
menjanjikan seperti equisetin dan phomasetin yang diisolasi masing-masing dari Fusarium
heterosporum dan Phoma sp. (Yasuhara-Bell dan Lu, 2010). Senyawa ini memperlihatkan
sebagai penghambat enzim HIV-1 integrase (Singh dkk., 1998). Sansalvamide A, cyclic
depsipeptide diisolasi dari Fusarium sp. ditemukan menghambat enzim topoisomerase dari
pathogenic poxvirus molluscum contagiosum (MCV) (Hwang dkk., 1999).
Halovirs A-E (33-37)(Fig. 1.11), linear peptides baru yang diisolasi dari Scytidium sp.
memperlihatkan aktivitas antiviral terhadap HSV-1 dan HSV-2 (Rowley dkk., 2003). Stachyflin,
senyawa terpenoid baru yang diisolasi dari Stachybotrys sp. RF-7260 memperlihatkan aktivitas
antiviral terhadap influenza A virus (H1N1) (Minagawa dkk., 2002a; 2002b). Yang terbaru,
Watanabe dkk. (2010) menemukan sintesa total dari senyawa ini.
-
7/28/2019 Metabolit Sekunder Dari Fungi Laut-Revisi-12 Juni 2011
9/12
Aktivitas Lainnya
Dari marine-derived fungus yang belum teridentifikasi yang diisolasi dari alga coklatIshige okamurae di Jepang, ditemukan 3 senyawa diterpenes baru, phomactin I (38), 13-epi-
phomactin I (39) dan phomactin J (40)(Fig. 1.12) (Ishino dkk., 2010). Phomactins dilaporkan
aktif sebagai platelet activating factor (PAF) antagonist (Sugano, 1996). Platelet-activating
factor is a potent phospholipid activator and mediator of many leukocyte functions, including
platelet aggregation, inflammation, and anaphylaxis.
Dua turunan cyclohexene baru, nigrosporanenes A (41) dan B (42) diisolasi dari sea fan-
derived fungus Nigrospora sp. PSU-F11. Pada pengujian DPPH, senyawa 41 dan 42
memperlihatkan aktivitas radical scavenging yang lemah dengan nilai IC50 masing-masing 0.34
dan 0.24 mg/ml. Senyawa 41 juga aktif pada pengujian sitotoksisitas terhadap sel MCF-7
(human breast adenocarcinoma) dan Vero dengan nilai IC50 masing-masing 9.37 dan 5.42 g/ml
(Rukachaisirikul, 2010).
-
7/28/2019 Metabolit Sekunder Dari Fungi Laut-Revisi-12 Juni 2011
10/12
Pada Table 1.2 terlihat daftar beberapa senyawa baru bahan alam yang bersifat bioaktif dari
marine-derived fungi yang dipublikasi dalam January-September 2010.
-
7/28/2019 Metabolit Sekunder Dari Fungi Laut-Revisi-12 Juni 2011
11/12
-
7/28/2019 Metabolit Sekunder Dari Fungi Laut-Revisi-12 Juni 2011
12/12