Prediksi bioavailabilitas dan aktivitas senyawa fitokimia Barley (Hordeum vulgare) sebagai antidiabetes secara in silico

ABSTRAK:

Diabetes melitus merupakan penyakit degeneratif dengan prevalensi yang terus meningkat secara global, salah satunya di Indonesia. Pengobatan sintetik yang ada saat ini seringkali menimbulkan efek samping, sehingga diperlukan pengembangan terapi alternatif dari bahan alami. Barley (Hordeum vulgare) adalah tanaman biji-bijian yang diketahui kaya akan senyawa fitokimia yang berpotensi sebagai antidiabetes. Namun, penelitian mengenai bioavailabilitas dan mekanisme kerja multi-target dari senyawa-senyawa tersebut masih terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis prediksi bioavailabilitas dan aktivitas senyawa fitokimia barley sebagai antidiabetes. Metode yang digunakan adalah penelitian eksploratif secara in silico dengan pendekatan bioinformatika. Tahapan penelitian meliputi identifikasi senyawa fitokimia dari data literatur, prediksi bioavailabilitas menggunakan SwissADME, prediksi aktivitas dan target protein menggunakan Way2Drug PASS Online dan Swiss Target Prediction, analisis interaksi protein-protein (PPI) dan jalur metabolisme melalui database STRING, serta visualisasi jejaring farmakologi menggunakan Cytoscape. Selanjutnya, interaksi spesifik antara senyawa aktif dengan protein target divalidasi melalui molecular docking menggunakan PyRx dan Biovia Discovery Studio. Hasil penelitian didapatkan senyawa Hordeum vulgare memiliki potensi yang baik untuk dikembangkan sebagai obat oral dan senyawa bioaktif Hordeum vulgare berpotensi memberikan efek antidiabetik melalui modulasi jalur PPAR, khususnya mengaktivasi target PPARG dalam meningkatkan sensitivitas insulin dan regulasi metabolisme lipid dan glukosa

ABSTRACT:

Diabetes mellitus is a degenerative disease with a steadily increasing prevalence globally, including in Indonesia. Current synthetic treatments often cause side effects, necessitating the development of alternative therapies based on natural ingredients. Barley (Hordeum vulgare) is a grain crop known to be rich in phytochemical compounds with potential antidiabetic properties. However, research on the bioavailability and multi-target mechanisms of action of these compounds is still limited. This study aims to analyze the predicted bioavailability and activity of barley phytochemical compounds as antidiabetics. The method used was an in silico exploratory study with a bioinformatics approach. The research stages included identification of phytochemical compounds from literature data, bioavailability prediction using SwissADME, activity and protein target prediction using Way2Drug PASS Online and Swiss Target Prediction, analysis of protein- protein interactions (PPIs) and metabolic pathways using the STRING database, and pharmacological network visualization using Cytoscape. Furthermore, specific interactions between active compounds and target proteins were validated through molecular docking using PyRx and Biovia Discovery Studio. The results showed that Hordeum vulgare compounds have good potential for development as oral drugs, and that Hordeum vulgare bioactive compounds have the potential to provide antidiabetic effects through modulation of the PPAR pathway, specifically activating PPARG targets to increase insulin sensitivity and regulate lipid and glucose metabolism

مستخلص البحث:

يُعد ّ داء السكري مرضًا تنكسيًا ينتشر بشكل متزايد عالميًا، بما في ذلك في إندونيسيا. غالبًا ما تُسبب العالجات الكيميائية الحالية آثارًا جانبية، مما يستدعيتطوير عالجات بديلة تعتمد على مكونات طبيعية. يُعرف الشعير (Hordeum vulgare) بأنه محصول حبوب غني بالمركبات الكيميائية النباتية ذات الخصائص المحتملة المضادة لداء السكري. ومع ذلك، ال تزال األبحاث حول التوافر الحيوي وآليات عمل هذه المركبات متعددة األهداف محدودة. تهدف هذه الدراسة إلى تحليل التوافر الحيوي المتوقع وفعالية المركبات الكيميائية النباتية في الشعير كأدوية مضادة لداء السكري. استُخدمت في هذه الدراسة منهجية استكشافية حاسوبية تعتمد على المعلوماتية الحيوية. شملت مراحل البحث تحديد المركبات الكيميائية النباتية من البيانات المنشورة، والتنبؤ ،SwissADME بالتوافر الحيوي باستخدام برنامج والتنبؤ بالفعالية والبروتينات المستهدفة باستخدام برنامجي Way2Drug PASS Online وSwiss Target Prediction، وتحليل تفاعالت البروتين- وتصوير الشبكة الدوائية باستخدام ،STRING والمسارات األيضية باستخدام قاعدة بيانات )PPIs( بروتين .Cytoscape برنامج عالوة على ذلك، تمالتحقق من صحة التفاعالت المحددة بين المركبات الفعالة -Biovia Discovery Stuو PyRx والبروتينات المستهدفة من خالل االلتحام الجزيئي باستخدام برنامجي ( أظهرت النتائج أن مركبات الشعير .dioHordeum vulgare) تتمتع بإمكانات جيدة للتطوير كأدوية فموية، وأن المركبات النشطة بيولوجيًا في الشعير لديها القدرة على توفير تأثيرات مضادة لداء السكري من لزيادة حساسية األنسولين وتنظيم استقالب PPARG وتحديدًا تنشيط أهداف ،PPAR خالل تعديل مسار .الدهون والجلوكوز