26/8/2025#NOPUBLISH# Pengaruh elisitasi menggunakan besi (Fe) terhadap toksisitas, total flavonoid dan potensi anti-kanker in silico ekstrak etanol Hydrilla verticillata (L.f) Royle

INDONESIA:

Hydrilla verticillata merupakan tanaman air yang mengandung metabolit sekunder diantaranya flavonoid, fenolik, alkaloid, dan terpenoid yang berperan sebagai senyawa bioaktif. Peningkatan produksi metabolit sekunder Hydrilla verticillata dapat dilakukan melalui proses elisitasi dengan bantuan elisitor, salah satunya logam berat seperti As, Pb, Hg, Cu, Cd, Ni, Fe. Logam Fe dipilih karena mampu memicu stres oksidatif ringan pada tanaman yang merangsang biosintesis metabolit sekunder seperti flavonoid. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh konsentrasi elisitor logam Fe terhadap tingkat toksisitas, kadar total flavonoid, jenis senyawa flavonoid, dan aktivitas antikanker in silico terhadap reseptor estrogen α dan β ekstrak Hydrilla verticillata. Penelitian ini digunakan elisitor logam Fe dengan konsentrasi 0, 1, 3, 5, 7, dan 9 ppm. Uji toksisitas menggunakan metode BSLT (Brine Shrimp Lethality Test), uji total flavonoid menggunakan metode spektrofotometer UV-Vis, penentuan jenis flavonoid menggunakan pereaksi geser, dan uji antikanker dilakukan secara in silico menggunakan software PyRx. Hasil uji toksisitas terbaik diperoleh pada penambahan elisitor Fe 1 ppm dengan nilai LC50 sebesar 174 ppm. Kadar total flavonoid tertinggi terdapat pada konsentrasi elisitor Fe 3 ppm dengan rata-rata kadar total flavonoid 143,08 mgQE/g. Identifikasi senyawa flavonoid pada ekstrak Hydrilla verticillata menunjukkan adanya pergeseran panjang gelombang maksimum. Hasil identifikasi pergeseran panjang gelombang maksimum menunjukkan adanya senyawa 5-hidroksi isoflavon, 3,4-dihidroksi khalkon, dan 4,6,4’-trihidroksi auron pada ekstrak Hydrilla verticillata hasil elisitasi. Uji antikanker secara in silico menunjukkan senyawa 4,6,4’-trihidroksiauron memiliki binding affinity terbaik terhadap estrogen α sebesar -8,1 kcal/mol, dan 5-hidroksiisoflavon terhadap estrogen β dengan binding affinity sebesar -8,2 kcal/mol. Hasil ini menunjukkan bahwa elisitasi logam Fe efektif meningkatkan kandungan flavonoid dan potensi antikanker Hydrilla verticillata.

ENGLISH:

Hydrilla verticillata is an aquatic plant containing secondary metabolites, including flavonoids, phenolics, alkaloids, and terpenoids, all of which possess high bioactivity. The production of secondary metabolites and the bioactivity of active compounds in Hydrilla verticillata can be enhanced through an elicitation process using elicitors, one of which is heavy metals such as As, Pb, Hg, Cu, Cd, Ni, and Fe. Iron (Fe) is selected as an elicitor because it can induce mild oxidative stress in plants, thereby stimulating the biosynthesis of secondary metabolites such as flavonoids. The aim of this study was to determine the effect of Fe metal elicitor concentrations on toxicity levels, total flavonoid content, types of flavonoid compounds, and in silico anticancer activity against estrogen α and β receptors in Hydrilla verticillata extract. This study used Fe elicitor concentrations of 0, 1, 3, 5, 7, and 9 ppm. Toxicity was tested using the Brine Shrimp Lethality Test (BSLT), total flavonoid content was measured using UV-Vis spectrophotometry, flavonoid compound identification was performed using shift reagents, and anticancer activity was evaluated in silico using PyRx software. The best toxicity result was obtained at 1 ppm Fe elicitor concentration, with an LC₅₀ value of 174 ppm. The highest total flavonoid content was observed at 3 ppm Fe elicitor, with an average of 150.255 mgQE/g. Identification of flavonoid compounds in Hydrilla verticillata extract showed shifts in maximum wavelength, indicating the presence of 5-hydroxy isoflavone, 3,4-dihydroxy chalcone, and 4,6,4'-trihydroxy aurone in the elicited extract. In silico anticancer testing revealed that 4,6,4'-trihydroxy aurone had the best binding affinity against estrogen α at -8.1 kcal/mol, while 5-hydroxy isoflavone showed the best affinity against estrogen β at -8.2 kcal/mol. These results indicate that Fe metal elicitation effectively increases the flavonoid content and anticancer potential of Hydrilla verticillata.

ARABIC:

هيدريلا فيرتيسيلاتا نباتات مائية تحتوي على المركبات الثانوية والنشاط البيولوجي المرتفع. يمكن تعزيز إنتاج المركبات الثانوية والنشاط البيولوجي للمركبات الفعالة في هيدريلا فيرتيسيلاتا من خلال عملية التحفيز باستخدام وسائل المحفزات، منها المعادن الثقيلة. معدن الحديد (Fe) مختار لأنه يقدر على إحداث إجهاد الأوكسدي الخفيف في النبات مما يحفز على تخليق المركبات الثانوية مثل الفلافونويدات. هذا البحث يهدف إلى معرفة تأثير تركيز المحفز المعدني الحديد (Fe) على مستوى السمية ومحتوى الفلافونويدات الكلية وأنواع مركبات الفلافونويد والنشاط المضاد للسرطان بواسطة المحاكاة الحاسوبية تجاه مستقبلات الإستروجين α و β في مستخلص هيدريلا فيرتيسيلاتا. هذا البحث يستخدم المحفز المعدني الحديد (Fe) بتراكيز 0، 1، 3، 5، 7، 9 جزء في المليون (ppm). وقد أجري اختبار السمية باستخدام طريقة Brine Shrimp Lethality Test واختبار الفلافونويدات الكلية باستخدام جهاز المطياف الضوئي فوق البنفسجي-المرئي (UV-Vis) وتحديد نوع الفلافونويد باستخدام كاشف الشريحة، واختبار النشاط المضاد للسرطان بواسطة المحاكاة الحاسوبية باستخدام برنامج PyRx. أوضحت نتائج اختبار السمية أن أفضل نتيجة تم الحصول عليها عند إضافة المحفز الحديد Fe بتركيز جزء واحد في المليون، حيث بلغت قيمة LC50 حوالي 174 جزءا في المليون. أما أعلى نسبة للفلافونويدات الكلية فقد تم تسجيلها عند تركيز ثلاثة أجزاء في المليون، بمعادل قدره 143.08 mgQE/g. بالإضافة إلى عملية تحديد مركبات الفلافونويد في مستخلص هيدريلا فيرتيسيلاتا أوضحت أن فيها الانزياح في أطوال الموجات القصوى. و بينت نتائج هذا التحديد أن هناك مركب 5-هيدروكسي إيزوفلافون و3،4-ديهيدروكسي شالكون و4,6,4 تريهيدروكسي أورون في مستخلص هيدريلا فيرتيسيلاتا نتيجة عن عملية التحفيز. كما أظهر اختبار النشاط المضاد للسرطان بواسطة المحاكاة الحاسوبية أن لمركب 4،6،4’-تريهيدروكسي أورون أعلى قدرة ارتباط binding affinity مع مستقبل الإستروجين α بقيمة −8.1 كيلو كالوري/مول وأظهر أيضا مركب 5-هيدروكسي إيزوفلافون أفضل قدرة ارتباط مع مستقبل الإستروجين β بقيمة −8.2 كيلو كالوري/مول. أشارت هذه النتائج إلى أن تحفيز نبات هيدريلا فيرتيسيلاتا بمعدن الحديد (Fe) فعالا في زيادة محتوى الفلافونويدات وتعزيز الفعالية المضادة للسرطان.