Jumlah Metabolit Mikroba (Keberadaan dan Kemungkinannya)

Jumlah Metabolit Mikroba (Keberadaan dan Kemungkinannya)

Ada berapa banyak jumlah antibiotik mikroba yang dikenal saat ini?Berapa bilangan realnya?

Jumlahnya mungkin akan berbeda-beda tergantung dari literature yang digunakan. Untuk mengetahui kejelasan akan hal ini, setidaknya dapat ditinjau dari dua sudut pandang, yaitu identitas dan asal usul dari beberapa tanaman dan senyawa laut.

Masalah Peniruan Ulang dan Nomenklatur

Penemuan metabolit sekunder di seluruh dunia telah melibatkan ratusan laboratorium dengan menyaring sepuluh ribu sampai jutaan mikroba. Hal ini tanpa disadari dapat menyebabkan ditemukannya metabolit yang sama secara tidak sengaja di masa lalu, sehingga untuk menghindari situasi yang membingungkan, identifikasi dan penamaan yang tepat, memiliki makna yang luar biasa.

Metabolit baru yang terisolasi mungkin identik dengan senyawa yang sudah pernah diterbitkan. Peniruan ulang menjadi strategi yang paling penting untuk mengatasi hal ini, meskipun seirng kali upaya ini tidak berhasil.Misalnya, pada era tahun awal penemuan, senyawa antibiotik seperti cinerubin, echinomycin, elaiophylin, toyocamycin, dll yang ditemukan ternyata merupakan senyawa yang identik.Dalam dekade terakhir, lebih dari 1500 kali telah ditemukan senyawa yang diisolasi sebagai senyawa baru dan diberi nama, namun sayangnya, beberapa senyawa baru yang identik masih ditemukan dalam literature, meskipun dengan nama yang berbeda.

Para ilmuwan yang mengisolasi senyawa baru memiliki hak untuk memberikan nama mereka pada penamaan senyawa, meskipun pemilihan nama memperhitungkan pula pada sifat kimia, biologi atau asal usul dari senyawa tersebut.Untuk kompleks antibiotik yang kurang terkarakteristik dengan proporsi berbeda dari komponen yang sama biasanya memiliki nama yang berbeda.Dalam literature paten, sering kali penamaan senyawa hasil isolasi hanya berupa kombinasi huruf atau angka. Dan dalam publikasi ilmiah selanjutnya, senyawa paten ini seringkali muncul dengan nama yang sama sekali berbeda.Untuk senyawa yang terbukti identik dengan senyawa yang telah dikenal sebelumnya, penamaan pertama biasanya lebih diterima, namun kadang-kadang nama asli lainnya juga tetap digunakan, sehingga terjadi perbedaan penamaan dalam literature.Dalam literature ilmiah, nama kimia dan nama dagang antibiotik mikroba memiliki 36000 nama yang berbeda. Meskipun pembentukan sebuah Nomenklatur antibiotik umum yang baru atau renovasi aturan seperti yang diusulkan pada tahun 1965 pada InterScience Conference of Antimicrobial Agents and Chemotherapy (ICAAC) hampir tidak mungkin, namun penamaan yang memenuhi kriteria tentu sangat diminati dalam komunitas ilmiah.

Identitas Tersembunyi

Untuk menghindari duplikasi yang tidak diperlukan di masa depan, ada baiknya senyawa baru yang diisolasi dipublikasikan nama patennya di Kantor Editorial dan Paten. Sehingga, senyawa dalam ribuan literature ilmiah jelas membutuhkan penamaan, terutama untuk senyawa yang mungkin dapat menyebabkan kesalahan komunikasi. Hal ini mungkin karena jumlah real dari senyawa independen lebih rendah seratus dari pada jumlah senyawa yang ada saat ini.Ketidakjelasan Asal Senyawa

Untuk alasan yang berbeda, jumlah real dari produk mikroba yang ada mungkin jauh lebih tinggi daripada yang ada saat ini. Namun, tidak ada yang tahu berapa banyak metabolit/antibiotik mikroba yang telah diproduksi oleh mikroba simbiotik (bakteri, sianobakter, jamur) saat ini di hewan invertebrata laut dan jamur endofit yang hidup pada tanaman vascular.Pendapat yang diterima secara umum menyatakan bahwa setidaknya senyawa yang diisolasi dari invertebrata laut dan dalam beberapa kasus dari tumbuhan tingkat tinggi, produsennya adalah mikroba simbiotik, yaitu bakteri, sianobakter, ganggang atau jamur endofit. Hal yang mendasari pendapat ini, yaitu:Struktur kimia beberapa senyawa "laut" atau "tanaman" terisolasi (ansa-laktam, polieter, polyines, lakton scirpene, heterosiklik yang unik atau sistem kuinon) sangat sering menunjukkan kemiripan yang mengejutkan untuk senyawa yang diisolasi dari mikroorganisme.Senyawa individual beberapa jenis kimia tertentu misalnya cyclopolylactones, cyclopeptides, peptolides, diketopiperazines, turunan indol, difenil-haloethers, sistem heterosiklik yang unik, contohnya ecteniascidins-saframycins/safracins, maytansins-ansamitocins, verrucarins-baccharins, Okadaic antibiotik asam / gonidomin-polieter, prodigiosins-tambjamines, dll, yang tersebar luas di dunia mikroba sering kali merupakan senyawa yang diisolasi dari hewan laut atau tanaman yang lebih tinggi.

Populasi simbiosis mikroba (bakteri/alga) terdiri dari sebagian besar (kadang-kadang 40 60% dari biomassa) dari jaringan beberapa hewan laut. Populasi jamur endofit, dalam ilmu pengetahuan diketahui sering menghasilkan agen defensif untuk inang mereka dan terisolasi sebagai "antibiotik tanaman".Jumlah dan hasil variabel jenis senyawa bioaktif yang diisolasi dari hewan-hewan ini atau tanaman sangat rendah bahkan terabaikan (misalnya 0.00l 0,006% berat). Contohnya, 300 mg halichondrin dari satu ton spons. Hal ini menunjukkan asal mikroba mereka.Beberapa mikroba yang diisolasi dari hewan laut mampu menghasilkan senyawa yang sama di laboratorium, daripada diisolasi sebelumnya dari inang mereka.

Kesimpulan dan ProspekKemungkinan Masa Depan (Diversifikasi Produk Mikroba)

Berapa banyak metabolit mikroba dapat ditemukan di masa depan??

Mengenai kemungkinan jumlah produk alami bioaktif, hal ini tidak dapat terprediksi, karena ahli kimia produk alami di masa lalu jarang meneliti senyawa terisolasi, terutama untuk berbagai bioaktivitas. Selain itu, tidak terhitung pula jumlah metabolit mikroba yang sebelumnya diyakini tidak aktif, namun terbukti aktif dalam penelitian selanjutnya atau ditemukan kembali mikroba yang berbeda dengan metode penyaringan yang berbeda dari metode penyaringan sebelumnya.

Penelusuran ulang produk alami mikroba yang telah dikenal dengan berbagai metode yang lebih selektif dan sensitive akan membantu kita menemukan lebih banyak fungsi baru dan aktivitas baru dari metabolit mikroba sehingga memudahkan kita untuk memahami fungsinya dan memperluas area pemanfaatan praktis mereka. Namun hal ini menuntut pemenuhan sumber daya alam dan teknik yang memadai.

Faktor Yang MempengaruhiPilihan yang tepat dan keberuntungan tertentu untuk menemukan dan mengisolasi produsen baru yang paling menjanjikan dari lingkungan kita dan memelihara produsen tersebut, memodifikasi fitur biosintesis-genetik dari strain yang terisolasi untuk mendapatkan derivat baru yang tidak dapat diperoleh dengan mudah oleh metode kimia dan akhirnya penggunaan pendekatan bahan kimia kombinatorial untuk meningkatkan kemampuan alaminya. Kekuatan intelektual dalam mengembangkan senyawa baru, protokol penyaringan yang efektif; pilihan target yang tepat; uji mikroba, sistem biokimia enzymological-farmakologis, organisme inang, teknik deteksi yang memadai (selektif, sensitif, otomatis) termasuk identifikasi yang efektif, dan metode peniruan ulang dan isolasi, serta skala yang efisien.Manajemen data yang efektif, kecerdikan serta kerja sama para ilmuwan dari berbagai disiplin ilmu.