Electronic Theses and Dissertation

ABSTRAK

Gunung Kembar yang terletak di Kabupaten gayo Lues merupakan kawasan geotermal dengan karateristik lingkungan unik yang memberikan peluang besar dalam pemanfaatan tumbuhan disekitarnya. Lingkungan ekstrem di kawasan geotermal mendorong tumbuhan untuk menghasilkan senyawa bioaktif dengan berbagai aktivitas biologis sebagai bentuk penyesuaian diri. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi tingkat toksisitas dan potensi senyawa bioaktif dari tumbuhan di kawasan geotermal Gunung Kembar (GK1 & GK2) Kabupaten Gayo Lues sebagai kandidat antivirus SARS-CoV-2 melalui pendekatan in silico. Proses penelitian mencakup ekstraksi senyawa bioaktif menggunakan metode maserasi, identifikasi metabolit sekunder melalui skrining fitokimia dan instrumen Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS), serta analisis kandungan logam berat dalam tumbuhan dengan Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS). Aktivitas antivirus senyawa uji dianalisis dengan metode molecular docking terhadap protein target utama SARS-CoV-2, yaitu Main Protease (MPro) dan Papain-Like Protease (PLPro). Selanjutnya, prediksi toksisitas dilakukan menggunakan ProTox-III untuk menilai tingkat keamanan senyawa, sedangkan profil farmakokinetik (ADME) diprediksi menggunakan PkCSM untuk menilai efikasi dan keamanan senyawa dalam tubuh manusia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tumbuhan dari kawasan geotermal Gunung Kembar memiliki variasi kandungan metabolit sekunder, seperti flavonoid, terpenoid, dan alkaloid, yang memiliki aktivitas biologis yang signifikan. Beberapa senyawa seperti Ergost-5-en-3-ol, (3.beta.)- (CAS) .DELTA.5-Ergostenol; Stigmast-5-en-3-ol, (3.beta.,24S)- (CAS) Clionasterol; Lupeol; Chondrillasterol; dan Xanthosine menunjukkan afinitas pengikatan tinggi terhadap MPro dan PLPro, dengan nilai binding affinity yang mendekati kontrol antivirus Paxlovid. Senyawa-senyawa tersebut juga memiliki tingkat toksisitas rendah dan memenuhi kriteria keamanan farmakologi berdasarkan Lipinski Rule of Five (Ro5), dengan profil farmakokinetik yang aman yang mendukung pengembangan obat. Penelitian ini memberikan kontribusi penting dalam upaya menemukan antivirus SARS-CoV-2 berbasis bahan alam yang efektif dan aman, dengan memanfaatkan kekayaan biodiversitas lokal dari kawasan geotermal.

Kata kunci: Geotermal, In Silico, Toksisitas, SARS-CoV-2, ProTox-III, PkCSM

ABSTRACT Mount Kembar located in Gayo Lues Regency, is a geothermal area with unique environmental characteristics that provide great opportunities for the utilization of plants around it. The extreme environment in the geothermal area encourages plants to produce bioactive compounds with various biological activities as a form of self-adaptation. This study aims to identify the toxicity level and potential of bioactive compounds from plants in the geothermal area of Gunung Kembar (GK1 & GK2) Gayo Lues Regency as SARS-CoV-2 antiviral candidates through an in silico approach. The research process included extraction of bioactive compounds by maceration method, identification of secondary metabolites by phytochemical screening and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) instrument, and analysis of heavy metal content in the plants by atomic absorption spectrophotometry (AAS). The antiviral activity of the test compounds was analyzed by molecular docking method against the main target proteins of SARS-CoV-2, namely Main Protease (MPro) and Papain-Like Protease (PLPro). Furthermore, toxicity prediction was performed using ProTox-III to evaluate the safety level of the compounds, while pharmacokinetic (ADME) profile was predicted using PkCSM to evaluate the efficacy and safety of the compounds in the human body. The results showed that plants from the Twin Mountain geothermal area contain a variety of secondary metabolites, such as flavonoids, terpenoids, and alkaloids, which have significant biological activities. Some compounds such as ergost-5-en-3-ol, (3.beta.)- (CAS) .DELTA.5-Ergostenol; stigmast-5-en-3-ol, (3.beta.,24S)- (CAS) clionasterol; lupeol; chondrillasterol; and xanthosine showed high binding affinity to MPro and PLPro, with binding affinity values close to the antiviral control paxlovid. The compounds also had low toxicity and met pharmacological safety criteria based on the Lipinski Rule of Five (Ro5), with safe pharmacokinetic profiles that support drug delivery. Keywords: Geothermal, In silico, Toxicity, SARS-CoV-2, ProTox-III, PkCSM