POTENSI TANAMAN ENDEMIK

SUMATERA UTARA

SEBAGAI ANTIVIRAL COVID-19

DAN CARA SKRININGNYA

Dr. Diky Setya Diningrat

Diskusi Ilmiah Online ke-6 HPPBI Pusat

15 Juni 2020

http://hppbi.or.id

Tanaman Endemik Sumatera UtaraDikembangkan Peneliti UNIMED

Andaliman

Zanthoxylum acanthopodium

Family : Rutaceae

Genus : Zanthoxylum

Jamblang

Sygyzium cumini (L.) Skeels

Famili: Myrtaceae

Genus: Syzygium

Hanjeli

Coix lacryima-jobi

Family: Poaceae

Genus: Coix

Buasbuas

Premna pubescens

Famili: Lamiaceae

Genus: Premna

http://hppbi.or.id

Pemanfaatan Tanaman Berkhasiat

Obat di Indonesia

100 Top Tanaman Obat Indonesia,

Kemenkes RI, 2011

http://hppbi.or.id

Metabolit Sekunder

Obat, pewarna contoh Aspirin, salicylate dll

Industri Farmasi 01

Bumbu penyedap rasa

Flavour 02

minyak wangi, perona wajah dll

Cosmetics 03

Antimikroba, Bioinsektisida, Biofungisida, obat tradisional

Biocidal 04

http://hppbi.or.id

Sulit ditemukan dipasar ---> baru ±15% dari spesies

tanaman yang sudah diisolasi

Umumnya struktur lebih kompleks ---> sulit disintesis

Konsentrasi kecil dan persediaan terbatas

Tidak berperan penting dalam metabolisme primer

tapi untuk kelangsungan hidup dihabitatnya (peran

ekologi)

Disintesa pada sel tertentu dan pada group

taksonomi

tertentu

Disintesa pada tingkat pertumbuhan tertentu atau

adanya stressMetabolit Sekunder

FUNGSI DALAM TANAMAN

• Antraktan untuk

serangga/hewan lainnya :

polinasi

• Melindungi dari stress

lingkungan

• Mekanisme pertahanan dari

serangan hama, penyakit,

herbivora,molusca & vertebrata

(phytoalexins)

• Zat pengatur tumbuh

• Meningkatkan kemampuan

tanaman dalam bersaing

dengan tanaman lain (alelopati)

mis : monoterpenoid

• Penyimpan & sistim transport

nitrogen

• Proteksi terhadap ultra violet

http://hppbi.or.id

Strategi Meningkatkan Akumulasi Metabolit Sekunder

Seleksi gen yang berperan

atau pohon induk

Seleksi sel

Manipulasi lingkungan

Mutasi

Rekayasa genetik

http://hppbi.or.id

Jalur Produksi Metabolit Sekunder

1. Asam

Sinamat

(Fenol)

2. Asam

benzoik

3. Lignin

4. Koumarin

5. Tanin

6. Asam amino

benzoik

7. Quinon

Asam shikimat

1. Asam lemak

Laurat, Miristat,

Palmitat,

Stearat,Oleat,

Linoleat dan

Linolenik

2. Poliasetilen

3. Gliserid

4. Fosfolipid

5. Glikolipid

Malonat asetat

1. Essential oil

2. Squalent

3. Monoterpenoid

4. Mentol

5. Korosinoid

6. Streoid

7. Terpenoid

8. Sapogenin

9. Geraniol

10 ABA GA3

Mevalonat asetat

http://hppbi.or.id

Teknik Ekstraksi Herbal

Conventional

Technique

Soluble

Component

Heat

Component

New

Technique

-Water extraction,

-Organic solvent extraction

-Fat soluble

-Water soluble

-Heat resistant component

-Heat labile component

-Semibionic extraction

-Microwave extraction

-Supercritical fluid extraction

-Steam distilation

-Enzyme method

Pan et al, 2013

http://hppbi.or.id

COVID-19BAGAIMANA BIOTEKNOLOGI METABOLIT

SEKUNDER UNTUK ANTIVIRAL COVID-19

DAN CARA PRODUKSINYA

http://hppbi.or.id

Selain Pada Vaksin

harapan itu dijatuhkan

pada

Metabolit Sekunder

Tanaman

http://hppbi.or.id

30

HERBAL Medicine

telah digunakan di

Wuhan

http://hppbi.or.id

Coix oil

memiliki

bioaktivitas

sebagai

Antiviral

http://hppbi.or.id

Herbal Screening Method

Screening up to 1000 -

100.000 cmpounds a day for

activity against a target

protein

High Throughput Screening

Computer graphics and

model help improve activity

Molecular Modeling

Using a computer to

predict activity

Virtual Screening

Tissue and computer

begin to replace animal

testing

In vitro and silico

adme models

Preclinic Testing and

ClinicalTesting

Identify disease

Genomics, Transcriptomic,

Proteomics & Biopharm:

Potentially producing many

targets

.

http://hppbi.or.id

Database Drug & Herbal Medicine Discovery

-Indian Plant Anticancer compound database

-Traditional Chinese medicine information database (TCHM-ID)

-Traditional Chinese medicine integrated database (TCHM-ID)

-The herb information knowledge base (THINKherb)

-HerbalDB-UI

IJAH-IPB

Herbal Medicine Discovery

Drug Discovery

-Pubchem

-Bioassay

-Therapeutic Targets Database (TTD)

-Potential Drug Targets Database (PDTD)

-World Molecular Bioactivity (WOMBAT)

-Online Mendelian Inheritance in Man (OMNI)

Database Drug Discovery

Database Herbal Discovery

Pan et al, 2013

http://hppbi.or.id

Hubungan ACE2 dengan SARS-CoV2

Angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) adalah enzim yang menempel pada permukaan luar

(membran) sel-sel di beberapa organ, seperti paru-paru, arteri, jantung, ginjal, dan usus. ACE2 bekerja

mengkatalisis perubahan angiotensin II (suatu vasokonstriktor peptida) menjadi angiotensin 1-7 (suatu

vasodilator). ACE2 melawan aktivitas enzim angiotensin converting enzyme (ACE) dengan mengurangi

jumlah angiotensin-II dan meningkatkan Angiotensin (1-7).

ACE2 merupakan suatu protein membran tipe I yang menembus membrane sebanyak sekali (single

transmembrane), dengan bagian yang aktif secara enzimatik berada pada permukaan sel di paru-paru

dan jaringan lain. Bagian ekstrasel ACE2 dapat dipotong dari bagian trans-membrannya oleh enzim

lain yang dikenal dengan nama sheddase, membentuk protein yang larut dan akan masuk ke

pembuluh darah untuk kemudian diekskresikan melalui urin

virus SARS-CoV (penyebab SARS) dapat

masuk ke dalam sel inangnya dengan

berikatan dengan ACE2 sebagai reseptornya.

Protein spike (yang berbentuk seperti paku-

paku yang menancap pada permukaan) virus

SARS-CoV memiliki afinitas ikatan yang kuat

dengan ACE2 manusia berdasarkan studi

interaksi biokimia dan analisis struktur kristal

protein spike mereka benar-benar homolog..

Hal ini artinya kedua coronavirus ini memiliki

cara yang sama untuk menginfeksi sel

inangnya. Yang lebih menarik adalah

penemuan bahwa nampaknya virus SARS-

CoV-2 dapat mengenali reseptor ACE2

manusia secara lebih efisien dari pada SARS-

CoV, yang menyebabkan lebih tingginya

kemampuan SARS-CoV2 untuk menular dari

manusia ke manusia

Ikatan dengan reseptor ACE2 inilah yang

akan membantu virus SARS-CoV masuk

ke dalam sel inangnya. Jika

dibandingkan, ternyata protein spike

SARS-CoV2 (atau virus Covid-19)

memiliki 76,5% kesamaan sekuen asam

amino dengan SARS-CoV

Hal ini dibuktikan dengan sangat mudahnya

virus Covid-19 ini menyebar ke seluruh dunia

sampai menyebabkan pandemik

dibandingkan SARS-CoV. Adapun adanya

ekspresi ACE2 yang berlebihan pada

manusia akan meningkatkan keparahan dari

penyakit infeksi Covid-19.http://hppbi.or.id

ACE2 berperan sebagai pintu masuk COVID-19http://hppbi.or.id

Coix - Syzigium oil

mampu bekerja sebagai

ACEi atau ARB

Pengembangan

Obat COVID-19Bertarget ACE2

Angiotensin Receptor Blocker (ARB)

ACE2 inhibitor (ACEi)

http://hppbi.or.id

Wang et al, 2020

http://hppbi.or.id

Wang et al, 2020

http://hppbi.or.id

Wang et al, 2020http://hppbi.or.id

http://hppbi.or.id

Haturnuhun

http://hppbi.or.id