Apa fungsi Peptida antimikrobial?
Peptida antimikrobial
Dalam kompetisi sel bakteri dan sel yang terinfeksi dengan peptida antimikrobial, peptida antimikrobial lebih memilih berinteraksi dengan sel bakteri dibandingkan dengan sel mamalia yang membuat mereka mampu membunuh mikroorganisme tanpa membuat kerusakan berarti pada sel mamalia. Selektivitas adalah sifat yang sangat penting dari peptida antimikrobial dan dapat menjamin fungsi kerja mereka. Sesungguhnya, peptida antimikrobial cukup beracun jika berinteraksi pada sel mamalia, namun dengan adanya sifat selektivitas merupakan keuntungan berarti bagi sel mamalia.
Pepsin
Pepsin dapat dihambat oleh pH tinggi atau oleh senyawa inhibitor. Pepstatin adalah senyawa dengan berat molekul rendah dan inhibitor potensial yang spesifik untuk protease asam dengan Ki sekitar 10 M untuk pepsin. Residu statil pada pepstatin dianggap bertanggung jawab atas inhibisi pepstatin pada pepsin; statin merupakan analog potensial dari keadaan transisi untuk katalisis oleh pepsin dan protease asam lainnya. Pepstatin tidak secara kovalen mengikat pepsin sehingga penghambatan pepsin oleh pepstatin reversibel. 1-bis(diazoasetil)-2-feniletana secara reversibel menginaktivasi pepsin pada pH 5, suatu reaksi yang dipercepat dengan adanya Cu(II). Sukralfat juga menginhibisi pepsin.
Bakterisida
Beberapa jenis antibiotik dapat bersifat bakteriostatik yaitu menghambat pertumbuhan.
Berdasarkan daya kerjanya ada yang menghambat pembentukan dinding sel seperti penisilin, "clavulanic acid", "vancomycin".
Selain dinding sel, antibiotik dapat menganggu kerja ribosom, seperti tetrasiklin, streptomisin, makrolida.
Mimikri
Mimikri molekuler adalah kemungkinan teoretis bahwa kemiripan sekuens antara peptida asing dan diri sendiri cukup memadai menyebabkan aktivasi silang sel T atau B yang autoreaktif oleh peptida turunan patogen. Saat pengaktifan sel B atau T, dipercaya bahwa sel yang spesifik "mimik peptida" itu dapat bereaksi silang dengan epitop diri, yang menimbulkan patologi jaringan (autoimunitas).
Streptomisin
Mekanisme kerja aminoglikosida adalah golongan antibiotik yang bekerja dengan menekan pertumbuhan bakteri. Streptomisin akan menghambat sintesis protein dengan berikatan secara permanen pada sub unit ribosom 30s dan 16s RNA bakteri. Terjadinya ikatan tersebut dapat mengganggu pembentukan kode asam amino oleh mRNA sehingga urutan asam amino pada polipeptida bakteri tidak sesuai. Kesalahan urutan asam amino tersebut mengarah pada pembentukan rantai peptida nonfungsional atau toksik pada sel bakteri
Streptomisin
Salah satunya jenis streptomisin adalah antibiotik golongan aminoglikosida yang memiliki spektrum kerja yang menengah. Spektrum kerja streptomisin meliputi bakteri "bacillus" Gram negatif "seperti Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, dan Enterobacter sp. Streptomycin" dapat digunakan untuk mengatasi sejumlah infeksi seperti tuberkulosi, radang pada endokardium jantung ("endokarditis"), tularemia dan infeksi saluran kemih, dan juga ramai digunakan dalam media untuk menghambat pertumbuhan mikroba. Streptomisin yang tersedia di pasaran adalah dalam bentuk streptomisin sulfat.
Antibiotik beta-laktam
Beberapa bakteri diketahui memiliki resitensi terhadap antibiotik beta-laktam, salah satu diantaranya adalah golongan "Staphylococcus aureus" resisten-metisilin ("Methicillin resistant" "Staphylococcus aureus"/MRSA). Bakteri-bakteri yang resisten terhadap antibiotik beta-laktam memiliki 3 mekanisme resistensi, yaitu destruksi antibiotik dengan beta-laktamase, menurunkan penetrasi antibiotik untuk berikatan dengan protein transpepidase, dan menurunkan afinitas ikatan antara protein pengikat tersebut dengan senyawa antibiotik. Beberapa bakteri seperti "Haemophilus influenzae", golongan "Staphylococcus", dan sebagian besar bakteri enterik berbentuk batang memiliki enzim beta-laktamase yang dapat memecah cincin beta-laktam pada antibiotik tersebut dan membuatnya menjadi tidak aktif. Secara detail, mekanisme yang terjadi diawali dengan pemutusan ikatan C-N pada cincin beta-laktam dan mengakibatkan antibiotik tidak dapat berikatan dengan protein transpeptdase sehingga terjadi kehilangan kemampuan untuk menginhibisi pembentukan dinding sel bakteri. Beberapa studi menyatakan bahwa selain ditemukan secara alami pada bakteri gram positif dan negatif, gen penyandi enzim beta-laktamase juga ditemukan pada plasmida dan transposon sehingga dapat ditransfer antarspesies bakteri. Hal ini menyebabkan kemampuan resistensi akan antibiotik beta-laktam dapat menyebar dengan cepat. Difusi antibiotik beta laktam ke dalam sel bakteri terjadi melalui perantaraan protein transmembran yang disebut "porine" dan kemampuan difusinya dipengaruhi oleh ukuran, muatan, dan sifat hidrofilik dari suatu antibiotik.
Sitoskeleton prokariotik
Hampir semua bakteri yang tidak bulat bergantung pada MreB untuk menentukan bentuknya. MreB dirakit menjadi jaringan heliks dari struktur filamen tepat di bawah membran sel, meliputi seluruh panjang sel. MreB menentukan bentuk sel dengan memediasi posisi dan aktivitas enzim yang mensintesis peptidoglikan dan dengan bertindak sebagai filamen kaku di bawah membran sel yang memberikan tekanan ke luar untuk membentuk dan menyokong sel. MreB memadat dari jaringan heliks normal dan membentuk cincin ketat di septum di "Caulobacter crescentus" tepat sebelum pembelahan sel, mekanisme yang diyakini membantu menemukan septumnya yang tidak terletak di tengah. MreB juga penting untuk penentuan polaritas dalam bakteri kutub, karena bertanggung jawab untuk posisi yang benar dari setidaknya empat protein kutub yang berbeda di "C. crescentus".
Siprofloksasin
Ciprofloxacin (INN) adalah antibiotika untuk pengobatan beberapa infeksi bakteri. Antibiotik ini termasuk fluoroquinolone generasi kedua. Spektrum aktivitasnya melingkupi beberapa strain bakteri patogen yang menyerang pernapasan, sistem urin, gastrointestinal, dan infeksi abdominal, termasuk di dalamnya adalah bakteri patogen gram negatif "Escherichia coli", "Haemophilus influenzae", "Klebsiella pneumoniae", "Legionella pneumophila", "Moraxella catarrhalis", "Proteus mirabilis", dan "Pseudomonas aeruginosa" dan gram positif, yang sensitif namun belum menjadi resisten terhadap methicillin, seperti "Staphylococcus aureus", "Streptococcus pneumoniae", "Staphylococcus epidermidis", "Enterococcus faecalis", dan "Streptococcus pyogenes".
Peptida antimikrobial
Peptida antimikrobial adalah kandidat yang sangat baik untuk pengembangan medium dan komplemen terapi yang penting dibandingkan dengan terapi antibiotik konvensional. Hal ini dikarenakan peptida antimikrobial tidak mengakibatkan resistansi bakteri selayaknya antibiotik yang dapat terjadi pada berbagai keadaan. Peptida antimikrobial beraksi sebagai bakteriosida, bukan bakteriostatik, sehingga hanya membutuhkan sedikit waktu untuk melakukan kontak dengan bakteri dan membunuhnya. Sejumlah peptida dan turunannya yang ada secara alami telah berkembang sebagai terapi anti infeksi baru untuk berbagai kondisi seperti oral muscositis, infeksi paru-paru yang berasosiasi dengan cystic fibrosis, kanker, dan infeksi kulit tropis.
Peptida
Peptida dapat dikelompokkan menurut kemiripan struktur dan fungsinya.
Ikatan peptida
Ikatan peptida dapat dirusak atau diputus dengan melakukan hidrolisis. Ikatan peptida terbentuk dari protein yang mempunyai kecenderungan untuk putus secara spontan ketika terdapat air. Dari hasil pemutusan tersebut, dilepaskan energi sebesar 10 kJ/mol. Namun, proses pemutusan terjadi sangat lambat. Pada umumnya, organisme menggunakan enzim untuk membantu proses pemutusan atau pembentukan ikatan peptida untuk mempercepat reaksi.
Antibodi A
Antibodia () adalah antibodi yang memainkan peran penting dalam imunitas mukosa (en:"mucosal immune"). IgA banyak ditemukan pada bagian sekresi tubuh (liur, mukus, air mata, kolostrum dan susu) sebagai sIgA (en:"secretory IgA") dalam perlindungan permukaan organ tubuh yang terpapar dengan mencegah penempelan bakteri dan virus ke membran mukosa. Kontribusi fragmen konstan sIgA dengan ikatan komponen mukus memungkinkan pengikatan mikroba. Walaupun IgA mempunyai rasio serum 6% dengan waktu paruh sekitar 6 hari dan 2 subtipe yaitu IgA1 dan IgA2, sIgA adalah antibodi yang paling banyak diproduksi oleh tubuh melalui sistem mukosa, terutama pada MALT (en:"mucosal-associated lymphoid tissues"), daripada akumulasi jumlah "immunoglobulin" seluruh kelas antibodi, sekitar 3 hingga 5 gram tersekresi kedalam lumen usus setiap hari.
Sistem imun bawaan
Epitelia bagian dalam juga dikenal sebagai epitelia mukosa dengan mensekresikan lendir atau mukus yang kaya akan berbagai glikoprotein yang disebut musin. Mikroorganisme yang terbalut mukus dapat tertahan sebelum menempel pada epitelium, bahkan terhanyut di dalam aliran mukus yang dipompa oleh denyut silia epitelial. Salah satu contoh pertahanan oleh mukus terjadi di dalam saluran pencernaan dengan denyut peristaltik yang berfungsi tidak hanya mendorong makanan, tetapi juga patogen. Penyakit yang disebabkan karena disfungsi denyut ini biasanya juga disertai oleh perkembangan koloni bakteri pada dinding usus.
Sefaleksin
Sefaleksin adalah antibiotik beta laktam dalam keluarga sefalosporin. Ia bakterisida dan bertindak dengan inhibisi sintesis lapisan peptidoglikan dinding sel bakteri. Karena sefaleksin sangat mirip d-alanil-d-alan, akhiran asam amino lapisan peptidoglikan dinding sel, ia dapat secara ireversibel berikatan dengan situs aktif PBP, yang penting untuk sintesis dinding sel. Ia paling aktif melawan kokus gram-positif, dan beraktivitas sedang melawan beberapa basil gram-negatif. Bagaimanapun juga, beberapa sel bakteri memiliki enzime β-laktamase, yang menghidrolisis cincin beta-laktam, membuat obat tidak aktif. Demikian berkontribusi pada resistansi antibakterial terhadap sefaleksin.
Peptida CGR
CGRP juga berperan dalam induksi aktivitas enzim "adenylate cyclase", transduksi sinyal seluler, meningkatkan kandungan ion Ca di dalam sitoplasma yang berperan pada kopling sinyal intraselular protein G dengan IP-3, differensiasi dan migrasi sel endotelial, adhesi sel pada leukosit, menurunkan tekanan darah, menurunkan resorpsi tulang, menurunkan transpor ion kalsium ke dalam sitosol, menekan differensiasi osteoklas, meningkatkan sitokina IL-1 dan IL-8, meningkatkan differensiasi makrofaga, meningkatkan vasodilasi dan perkembangan "vasculature", dan sistem saraf yang mengatur sistem kardiovaskular.
Sistem imun
Penghalang kimiawi juga melindungi tubuh terhadap infeksi. Kulit dan sistem pernapasan mengeluarkan peptida antimikrobial seperti β-defensin. Enzim seperti lisozim dan fosfolipase A2 pada air liur, air mata, dan air susu ibu juga bersifat antibakteri. Sekresi vagina berperan sebagai penghalang kimiawi selama menstruasi pertama, membuat lingkungan vagina agak bersifat asam, sementara semen mengandung defensin dan seng untuk membunuh patogen. Pada lambung, asam lambung dan protease menyediakan pertahanan kimiawi yang sangat kuat untuk melawan patogen yang tertelan.
Pediococcus
Daging dan produk olahan daging merupakan habitat yang disukai oleh beberapa galur "Pediococcus", contohnya sosis dan ham. Saat tumbuh pada daging, "Pediococcus" dapat menghasilkan diasetil yang berperan sebagai antimikroba, namun juga dapat menghilangkan rasa makanan meskipun dalam jumlah kecil. Genus "Pediococcus" banyak terlibat dalam fermentasi bagian tanaman, di antaranya adalah "P. acidilactici", "P. dextrinicus", "P. inopinatus", "P. parvulus", dan "P. pentosaceus". Contoh produk fermentasi sayuran tersebut adalah sauerkraut, bubur serealia, mentimun, zaitun, dan kacang fermentasi. Selain itu, "Pediococcus" juga banyak terlibat dalam fermentasi berbagai makanan tradisional di dunia, seperti ragi untuk tapai (Indonesia), hussuwa - hasil fermentasi sorgum (Sudan), Togwa (Tanzania), dan lain-lain.
Akar binasa
Tumbuhan ini mengandung suatu zat yang menyebabkan lepuh, yaitu plumbagin dan plumbagon. Tumbuhan ini dijamin melepuhkan kulit, sekalipun untuk pemakaian luar, dan untuk abrotivum dan berbahaya. Plumbagin dapat ditemui pada akarnya. Adapun, zat lain yang diisolasi dari tumbuhan ini adalah 6-hidroksiplumbagin, plumbaginol, leukodelfinidin, dan steroid. Plumbagin memiliki aktivitas farmakologi, seperti antimikroba, antikanker yang rendah, kardiotonik, dan antifertilitas. Zat antifertilitas ini ditemukan di daun akar binasa setelah menggunakan ekstrak aseton, dan etanol. Plumbagin tersebut dapat ditingkatkan jumlahnya melalui (NH)SO, namun tidak merusak jaringan akar pada tumbuhan. Selain itu, dapat juga menggunakan manipulasi medium dan Adapun menurut penelitian, jaringan akar dari tumbuhan ini menghasilkan lebih banyak konsentrasi plumbagin ketimbang "Drosera capensis" dan "D. natalensis" dalam pembudidayaan "in vitro". Berat kering terbesar ditemukan adalah 0.86 ± 0.186%, dan yang terkecil adalah 1.16 ± 0.020% dan 0.032 ± 0.026%, secara berurutan.
Peptostreptococcus
Peptostreptococcus adalah genus bakteri anaerobik dan gram-positif. Selnya kecil, berbentuk kokus, dan dapat tersusun dalam gugusan yang pendek. Bakteri ini biasanya bergerak dengan menggunakan silia. "Peptostreptococcus" merupakan bakteri yang lambat pertumbuhannya, dan bakteri ini semakin lama menjadi semakin kebal terhadap obat antimikrobial. "Peptostreptococcus" lumrah ditemui di saluran reproduksi perempuan.
Sel (biologi)
Hampir semua sel prokariotik memiliki selubung sel di luar membran selnya. Jika selubung tersebut mengandung suatu lapisan kaku yang terbuat dari karbohidrat atau kompleks karbohidrat-protein, peptidoglikan, lapisan itu disebut sebagai dinding sel. Kebanyakan bakteri memiliki suatu membran luar yang menutupi lapisan peptidoglikan, dan ada pula bakteri yang memiliki selubung sel dari protein. Sementara itu, kebanyakan selubung sel arkea berbahan protein, walaupun ada juga yang berbahan peptidoglikan. Selubung sel prokariota mencegah sel pecah akibat tekanan osmotik pada lingkungan yang memiliki konsentrasi lebih rendah daripada isi sel.
Protease aspartat
Di dalam tubuh, protease aspartat akan membantu pencernaan berbagai nutrisi yang ada pada makanan, mempertahankan tubuh dari serangan bakteri patogen, virulensi khamir, pematangan protein HIV ("retropepsin"). Tubuh tidak memproduksi enzim ini dalam keadaan aktif, tetapi berupa preproenzim yang tidak aktif. Aktivasi enzim ini terjadi oleh pemotongan sinyal peptida. Protease aspartat yang aktif hanya akan terdiri dari satu rantai peptida asam amino berjumlah 320 hingga 360 residu dengan massa molekul total 32-36 kDa. Di samping itu, protease aspartat juga membutuhkan kondisi lingkungan yang asam. Akan tetapi, aktivitas enzim ini akan segera terhambat dengan adanya inhibitor berupa senyawa pepstatin. Molekul inhibitor ini merupakan suatu pentapeptida yang dihasilkan oleh mikroorganisme dari genus "Streptomyces".
Sel utama lambung
Sel ini bekerja sama dengan sel parietal dengan melepaskan asam lambung, mengubah pepsinogen menjadi pepsin.
Antibiotik beta-laktam
Antibioik sefalosporin terbagi menjadi 3 generasi, yang pertama adalah "cephalothin" dan "cephaloridine" yang sudah tidak banyak digunakan. Generasi kedua (antara lain: sefuroksim, sefaklor, sefadroksil, sefoksitin) digunakan secara luas untuk mengatasi infeksi berat dan beberapa di antaranya memiliki aktivitas melawan bakteri anaerob. Generasi ketiga dari sefalosporin (di antaranya: seftazidim, sefotetan, latamoksef) dibuat pada tahun 1980-an untuk mengatasi infeksi sistemik berat karena bakteri gram negatif-basil.
Kompleks histokompatibilitas utama
Protein MHC kelas I ditemukan pada semua permukaan sel berinti. Protein ini bertugas mempresentasikan antigen peptida ke sel T sitotoksik (Tc) yang secara langsung akan menghancurkan sel yang mengandung antigen asing tersebut. Protein MHC kelas I terdiri dari dua polipeptida, yaitu rantai "membrane integrated alfa" (α) yang disandikan oleh gen MHC pada kromosom nomor 6, dan "non-covalently associated beta-2 mikroglobulin"(β2m). Rantai α akan melipat dan membentuk alur besar antara domain α1 dan α2 yang menjadi tempat penempelan molekul MHC dengan antigen protein. Alur tersebut tertutup pada pada kedua ujungnya dan peptida yang terikat sekitar 8-10 asam amino. MHC kelas satu juga memiliki dua α heliks yang menyebar di rantai beta sehingga dapat berikatan dan berinteraksi dengan reseptor sel T.
Protein membran
Toksin polipeptida dan banyak peptida antibakterial, seperti kolisin dan hemolisin, serta berbagai protein yang terlibat dalam apoptosis, terkadang dipertimbangkan pada kategori terpisah. Protein ini larut dalam air, tetapi dapat beragregasi dan berasosiasi secara takreversibel dengan lipid dwilapis dan menjadi berasosiasi dengan membran secara reversibel maupun takreversibel.
Pola molekuler terkait patogen
PAMP mengaktifkan respons imun bawaan, melindungi inang dari infeksi, dengan mengidentifikasi beberapa molekul "nonself" yang dilestarikan. Bakterial lipopolisakarida (LPS), suatu endotoksin yang ditemukan pada membran sel bakteri gram negatif, dianggap sebagai kelas prototipe PAMP. LPS secara khusus dikenali oleh TLR4, sebuah reseptor pengenalan sistem imun bawaan. PAMP lainnya termasuk bakteri flagellin (dikenali oleh TLR5 ), asam lipoteikoat dari bakteri gram positif (dikenali oleh TLR2), peptidoglikan (dikenali oleh TLR2), dan asam nukleat varian biasanya terkait dengan virus, seperti unting ganda RNA (dsRNA), dikenali oleh TLR3 atau motif CpG yang tidak termetilasi, dikenali oleh TLR9. Meskipun istilah "PAMP" relatif baru, konsep bahwa molekul yang berasal dari mikroba harus dideteksi oleh reseptor dari organisme multisel telah ada selama beberapa dekade, dan referensi ke "reseptor endotoksin" ditemukan dalam banyak literatur yang lebih tua.
Nikotinamida adenina dinukleotida
Nikotinamida adenina dinukleotida memiliki beberapa peranan esensial dalam metabolisme. Ia berperan sebagai koenzim pada reaksi redoks, sebagai donor gugus ADP-ribosa pada reaksi ADP-ribosilasi, sebagai prekursor molekul penghantara kedua ADP-ribosa siklik, dan juga sebagai substrat bagi enzim DNA ligase bakteri dan enzim sirtuin yang menggunakan NAD untuk melepaskan gugus asetil dari protein.
Bakteri pembentuk inti es
Bakteri pembentuk inti es telah banyak diaplikasikan dalam bidang produksi biopestisida, mencegah pembekuan, pangan, dan salju buatan. Salah satunya ialah pembentukan mutan "Pseudomonas syringae" yang tidak mampu lagi membentuk protein inti es, dikenal sebagai Frostban. Produk ini sebagai agen biokontrol untuk mencegah terjadinya luka beku pada tanaman dengan cara menyebar bakteri mutan ini dalam jumlah besar pada ekosistem tanaman target.
Aplikasi lainnya ialah pembentukan salju buatan sebagai sarana rekreasi ski. Suhu yang diperlukan oleh protein pembentuk inti es yang lebih tinggi dibandingkan dengan pembentuk inti es non-biologis menghasilkan salju lebih mudah terbentuk dan bertahan pada suhu yang relatif lebih tinggi.
Proses pengolahan makanan juga memanfaatkan bakteri pembentuk inti es "Xanthomonas csmpestris" karena bakteri ini tidak bersifat pathogen bagi manusia. Selain itu, penggunaan bakteri ini tidak melalui rekayasa genetika, sehingga bebas dari beberapa regulasi hukum. Aktivitas bakteri ini dimanfaatkan dalam pembuatan makanan beku pada suhu yang lebih tinggi, sehingga proses kristalisasi lehih bertahap dan meminimalisir kerusakan bahan pangan.
Peptida antimikrobial
Terdapat berbagai tipe peptida antimikrobial. Tipe pertama, yaitu peptida anionik, peptida ini kaya akan asam glutamat dan asam aspartat. Contohnya yaitu Maximin H5 yang terdapat pada amfibi, dan Dermcidin pada manusia.
Arkea
Kebanyakan arkea (tapi tidak "Thermoplasma" dan "Ferroplasma") memiliki dinding sel. Dalam kebanyakan arkea dinding dirakit dari protein permukaan-lapisan, yang merupakan lapisan-S. Sebuah S-layer adalah array kaku protein molekul yang menutupi bagian luar sel (seperti zirah rantai). Lapisan ini menyediakan baik perlindungan kimia dan fisik, dan dapat mencegah makromolekul mengalami kontak dengan membran sel. Tidak seperti bakteri, arkea tidak memiliki peptidoglikan di dinding sel mereka. Methanobacteriales memiliki dinding sel yang mengandung pseudopeptidoglikan, yang menyerupai peptidoglikan eubacteria dalam morfologi, fungsi, dan struktur fisik, tetapi pseudopeptidoglikan berbeda dalam struktur kimia; tidak memiliki asam amino-D dan asam N-asetilmuramat.
Dapson
Sebagai antibakteri, dapson menghambat sintesis asam dihidrofolik bakteri melalui kompetisi dengan para-aminobenzoat untuk situs aktif dihidropteroat sintase. Walaupun dari segi struktur berbeda dengan dapson, kelompok sulfonamida obat antibakteri juga bekerja dengan cara yang sama.
Antiseptik
Antiseptik atau germisida adalah senyawa kimia yang digunakan untuk membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme pada jaringan yang hidup seperti pada permukaan kulit dan membran mukosa.Antiseptik berbeda dengan antibiotik dan disinfektan, yaitu antibiotik digunakan untuk membunuh mikroorganisme di dalam tubuh, dan disinfektan digunakan untuk membunuh mikroorganisme pada benda mati.
Hal ini disebabkan antiseptik lebih aman diaplikasikan pada jaringan hidup, daripada disinfektan. Penggunaan disinfektan lebih ditujukan pada benda mati, contohnya wastafel atau meja. Namun, antiseptik yang kuat dan dapat mengiritasi jaringan kemungkinan dapat dialihfungsikan menjadi disinfektan contohnya adalah fenol yang dapat digunakan baik sebagai antiseptik maupun disinfektan. Penggunaan antiseptik sangat direkomendasikan ketika terjadi epidemi penyakit karena dapat memperlambat penyebaran penyakit.
Kolkisina
Kolkisina merupakan inhibitor mitosis karena dapat mengikat tubulin (suatu protein), konstituen utama mikrotubula. Mikrotubula memainkan peran penting dalam pembentukan benang spindel pada mitosis. Selain itu, kolkisina juga merupakan inhibitor motilitas dan aktivitas neutrofil, salah satu partikel penyusun darah, sehingga memiliki efek anti-radang (anti inflamatori).
Vasopresin
OT dan VP merupakan neuropeptida purba yang merupakan keluarga peptida dengan konservasi tinggi meliputi berbagai "phylum" yang timbul dari duplikasi gen vasotosin purba. Pada organisme primitif seperti "freshwater hydra" ditemukan senyawa yang mirip dengan OT/VP pada mamalia, "tetrapod" memakai mesotosin dan vasotosin, ikan mempunyai isotosin dan vasotosin. Kedua nonapeptida mempunyai rumus bangun yang tersusun oleh disulfida. Hanya residu asam amino ketiga dan kedelapan yang membedakan kedua jenis peptida ini.
Mimba
Mimba memiliki efek antiserangga dengan azadirachtin sebagai komponen yang paling poten. Ekstrak daun dapat berefek sebagai fungisida alami pada pengendalian penyakit antraknosa pada apel pasca panen, berefek insektisida terhadap larva Aedes aegypti. Ekstrak biji berpengaruh sublethal terhadap struktur mikroanatomi ventrikulus dan pengham batan pertumbuhan Plasmodium berghei pada mencit. Toksisitas Dapat menyebabkan iritasi mata dan jaringan lunak, serta kemungkinan sebagai penyebab konjugtivitas dan inflamasi.
Amoxicillin
Amoxicillin adalah obat golongan antibiotika yang termasuk ke dalam kelompok "penisilin" semi sintetis yang pemakaianya dengan cara diminum (oral).. Obat lain yang termasuk ke dalam golongan ini antara lain "Ampicillin", "Piperacillin", "Ticarcillin". Karena berada dalam satu golongan maka semua obat tersebut mempunyai mekanisme kerja yang mirip. Obat ini tidak membunuh bakteri secara langsung tetapi dengan cara mencegah bakteri membentuk semacam lapisan yang melekat disekujur tubuhnya. Lapisan ini bagi bakteri berfungsi sangat vital yaitu untuk melindungi bakteri dari perubahan lingkungan dan menjaga agar tubuh bakteri tidak tercerai berai. Bakteri tidak akan mampu bertahan hidup tanpa adanya lapisan ini. Amoxicillin sangat efektif untuk beberapa bakteri seperti "H. influenzae", "N. gonorrhoea", "E. coli", "Pneumococci", "Streptococci", dan beberapa strain dari "Staphylococci".
Seleksi biru putih
Proses seleksi ini memanfaatkan sifat dari enzim β-galaktosidase, yaitu enzim yang terdiri dari 2 subunit, yaitu peptida α dan peptida ω. Untuk menjadi suatu enzim yang fungsional, enzim ini memerlukan kedua peptidanya untuk berikatan dan membentuk enzim yang dapat memecah substrat laktosa atau X-gal. Gen penyandi peptida ω biasanya terdapat pada kromosom, sedangkan gen penyandi peptida α terdapat pada plasmid. Bila hanya ada peptida ω yang diekspresikan oleh gen pada kromosom, maka tidak akan ada pemecahan laktosa atau X-gal. Namun bila terjadi komplementasi oleh peptida α, maka laktosa atau X-gal dapat dipecah oleh enzim β-galaktosidase yang terbentuk sempurna. Oleh karena itu, komplementasi α dapat membantu untuk proses seleksi biru-putih sebagai indikator keberhasilan kloning atau transformasi.
Peptidoglikan
Peptidoglikan (murein) adalah polisakarida yang terdiri dari dua gula turunan yaitu asam-N-asetil glukosamin serta asam N-asetilmuramat yang dihubungkan ikatan β-1,4, dan sebuah rantai peptida pendek yang contohnya terdiri dari asam amino l-alanin, d-alanin, d-asam glutamat, dan baik l-lisin atau asam diaminopimelik (DAP)-asam amino langka yang hanya ditemukan pada dinding sel prokariot. Peptidoglikan adalah komponen utama dinding sel bakteri yang bersifat kaku dan bertanggungjawab untuk menjaga integritas sel serta menentukan bentuknya. Struktur dasar peptidoglikan adalah sebuah selubung yang menyelimuti sel yang tersusun dari utas-utas peptidoglikan yang berdampingan satu sama lain dan dihubungkan dengan ikatan silang tetrapeptida yang terbuat dari asam amino.
Penisilin
Penisilin (Inggris:"Penicillin" atau PCN) adalah sebuah kelompok antibiotika β-laktam yang digunakan dalam penyembuhan penyakit infeksi karena bakteri, biasanya berjenis Gram positif. Penisilin bekerja dengan menghambat pembentukan dinding sel bakteri, dengan menghambat digabungkannya asam N-asetilmuramat non esensial ke dalam struktur mukopeptida yang biasanya membuat sel menjadi kaku dan kuat. Cara kerja ini juga berarti bahwa penisilin hanya akan aktif bekerja pada satuan patogen yang sedang tumbuh dengan aktif. Sebutan "penisilin" juga dapat digunakan untuk menyebut anggota spesifik dari kelompok penisilin. Semua penisilin memiliki dasar rangka Penam, yang memiliki rumus molekul R-CHNOS, di mana R adalah rangka samping yang beragam.
Peptidoglikan
Peptidoglikan hanya ditemukan pada spesies bakteri, contohnya "Staphylococcus aureus", namun tidak semua bakteri memiliki DAP pada peptidoglikannya. Peptidoglikan ditemukan baik pada bakteri gram positif maupun bakteri gram negatif, tetapi dengan struktur yang sedikit berbeda. Bakteri gram positif memiliki dinding sel yang tersusun dari lapisan peptidoglikan yang lebih tebal, sedangkan bakteri gram negatif memiliki lapisan peptidoglikan yang lebih tipis dan mempunyai struktur lipopolisakarida yang tebal. Metode yang digunakan untuk membedakan kedua jenis kelompok bakteri ini dikembangkan oleh ilmuwan Denmark, Hans Christian Gram pada tahun 1884. Terdapat lebih dari 100 jenis peptidoglikan yang berbeda yang telah diketahui.
Sistem imun bawaan
Permukaan epitelia bukan hanya sekadar pagar pembatas yang melindungi tubuh dari infeksi, epitelia juga menghasilkan substansi kimiawi yang bersifat mikrobisidal (disebut peptida atau protein antimikroba) guna menghambat perkembangan mikroba. Sebagai contoh:
Bioinsektisida
Beberapa bahan tanaman yang digunakan sebagai sumber bioinsektisida adalah daun mimba (Azadirachta indica), daun paitan (Tithonia diversifolia), daun sirih (Piper betle Linn.), akar philodendron (Philodendron martianum.), akar philodendron jari (Philodendron bipinnatifidum), akar monstera (Monstera deliciosa), dan akar tuba (Derris elliptica) yang mengandung metabolit sekunder pada bagian akar (Anton Muhibuddin, dkk., 2009). Getah Pepaya juga dapat menjadi salah satu bahan bioinsektisida. Pada umumnya,tumbuhan menghasilkan senyawa primer dan sekunder melalui lima jalur biosintesis yaitu metabolisme gula, lintasan asetat malonat, lintasan asetat mevalonat, lintasan sikimat, dan metabolisme asam amino.Senyawa primer dan sekunder ini pada tumbuhan dalam bentuk yang berbeda-beda. Getah merupakan salah satu senyawa primer yang dihasilkan tumbuhan yang berupa suatu materi hasil fotosintesis dan keluar pada saat tanaman mengalami luka.Getah biasanya berupa cairan kental berwarna putih susu dan lengket dengan berat jenis 1,038 g/cm3, kadar air 82,02% dan kandungan aktivitas proteolitiknya 307,8 MCU. Pada umumnya seluruh bagian tanaman pepaya mengandung getah, namun bagian yang paling banyak mengandung getah adalah pada bagian buahnya Menurut Anton Muhibuddin, 2009, secara sederhana, cara pembuatan bio insektisida dari bahan-bahan di atas adalah: pertama akar philodendron, monstera, dan tuba serta daun sirih, mimba, pepaya dan paitan ditimbang sebanyak 40 g, dicuci bersih dan selanjutnya dibilas dengan alkohol 70% selama 3 menit. Selanjutnya akar ataupun daun dipotong sektar 0,5 cm dan direndam dalam 200 ml aquades yang diletakkan dalam botol yang tertutup rapat. Rendaman akar atau daun ini disimpan selama 24 jam pada suhu kamar dengan tujuan mengeluarkan senyawa kimia dari organ tanaman. Setelah 24 jam larutan disaring menggunakan kertas saring dan ditempatkan pada botol plastik steril. Pemanasan adalah salah satu cara ekstraksi yang juga dilakukan. Proses awal sebelum pemanasan bahan tanaman sama dengan cara mendapatkan ekstrak tanaman melalui proses perendaman. Aquades yang ditambahkan sebanyak 250 ml. Penambahan jumlah aquades bertujuan mengantisipasi penguapan air. Pemanasan tanaman dilakukan di atas kompor selama 10 menit dimulai setelah campuran mendidih. Selanjutnya larutan disaring menggunakan kertas saring dan ditempatkan pada botol plastik steril.
Antibakteri
Mekanisme kerja dari senyawa antibakteri diantaranya yaitu menghambat sintesis dinding sel, menghambat keutuhan permeabilitas dinding sel bakteri, menghambat kerja enzim, dan menghambat sintesis asam nukleat dan protein.
Peptida antimikrobial
Tipe keempat adalah peptida kationik dan anionik yang mengandung sistein dan membentuk ikatan disulfida. Ciri utamanya adalah mengandung ikatan disulfida sebanyak setidaknya 1 hingga 3 ikatan. Contohnya adalah Brevinin, Protegrin pada babi, Tachyplesin pada kepiting tapal kuda, Defensin pada manusia, Drosomycin pada lalat buah.
Lipid
Poliketida disintesis melalui polimerisasi subunit asetil dan propionil oleh enzim klasik serta enzim iteratif dan multimodular yang berbagi fitur mekanistik dengan sintase asam lemak. Mereka terdiri dari sejumlah besar metabolit sekunder dan produk alami dari hewan, tumbuhan, bakteri, jamur dan sumber laut, serta memiliki keragaman struktural yang besar. Banyak poliketida adalah molekul siklik dengan kerangka yang sudah dimodifikasi lebih lanjut oleh glikosilasi, metilasi, hidroksilasi, oksidasi, dan/atau proses-proses lainnya. Kebanyakan anti mikroba, anti parasit, dan anti kanker yang digunakan adalah poliketida atau turunan poliketida, seperti eritromisin, tetrasiklin, avermektin, dan anti tumor epotilon.
Struktur sel bakteri
Fimbria adalah tabung protein yang menonjol dari membran pada banyak spesies dari Proteobacteria. Fimbria umumnya pendek dan terdapat banyak di seluruh permukaan sel bakteri. Struktur pili mirip dengan fimbria dan ada di permukaan sel bakteri namun tidak banyak. Pili berperan dalam konjugasi bakteri. Fimbria hanya ditemukan pada bakteri gram negatif, dimana bakteri tersebut memiliki lapisan peptidoglikan yang tipis pada dinding selnya.
Lactobacillus
Laktobasili juga digunakan untuk mengembalikan keseimbangan fisiologis tertentu seperti ekosistem vagina (Ginoflora). Peran mereka adalah (1) secara fisis melindungi epitelium vagina dengan membangun lapisan tebal yang memisahkan epitelium dengan patogen, (2) secara fisiologis menjaga keseimbangan ekosistem vagina dengan mempertahankan pH pada ~4,5 dan (3) membentuk hidrogen peroksida yang melawan patogen.
Enzim pencernaan
Enzim pencernaan adalah substansi di perut dan sistem pencernaan yang memecah makanan, misalnya pepsin adalah sebuah enzim di lambung yang memecah protein, lipase untuk memecah lemak, amilase memecah karbohidrat, di samping itu juga terdapat getah lambung yang berupa asam klorida (HCl) yang diproduksi oleh sel-sel mukosa. Terdapat juga enzim dari hati dan pankreas yang membantu pencernaan, contohnya katalase yang dikeluarkan hati untuk menetralkan racun.
Lambung
1. Sel goblet berfungsi untuk memproduksi "mucus" atau lendir untuk menjaga lapisan terluar sel agar tidak rusak karena enzim pepsin dan asam lambung.
Serangga dalam budaya
Produk-produk lebah madu digunakan secara medis dalam apitherapy di Asia, Eropa, Afrika, Australia, dan Amerika, meskipun faktanya lebah madu tidak diperkenalkan di Amerika hingga peristiwa kolonisasi oleh Spanyol dan Portugal. Sejauh ini, produk-produk tersebut merupakan produk serangga medis yang paling umum; baik secara historis maupun yang ada hingga saat ini, dan madu-madu ini merupakan produk yang seringkali direkomendasikan. Produk serangga ini juga diterapkan pada kulit untuk mengobati jaringan parut yang tumbuh dengan cepat, mengobati ruam, dan luka bakar, selain itu digunakan juga sebagai tapal mata untuk mengobati infeksi. Madu ini diambil untuk mengobati masalah pencernaan, yang juga digunakan sebagai pemulihan kesehatan secara umum. Madu diambil panas-panas untuk mengobati pilek, batuk, infeksi tenggorokan, laryngitis, tuberculosis, dan penyakit paru-paru. Apitoxin (venom lebah madu) diaplikasikan langsung melalui sengatannya untuk meredakan radang sendi, reumatik, polyneuritis, dan asthma. Propolis, campuran resin, lilin yang dikumpulkan oleh lebah madu yang kemudian digunakan sebagai insulator sarang dan "sealant", seringkali dikonsumsi oleh para wanita menopause karena memiliki kandungan hormon yang tinggi, dan konon memiliki khasiat antibiotik, anestesi, dan anti-inflamasi. Royal jelly juga digunakan untuk mengobati anaemia, ulkus gastrointestinal, arteriosclerosis, tekanan darah rendah dan tekanan darah tinggi, serta menghambat libido seksual. Terakhir, lebah roti, atau lebah pollen, umumnya dimakan sebagai pemulihan kesehatan, dan dikenal dapat membantu mengobati infeksi internal dan eksternal. Salah satu peptida utama di dalam venom lebah seperti Melittin, merupakan senyawa yang berpotensi mengobati inflamasi pada penderita Rheumatoid arthritis dan Multiple sclerosis.
Antibakteri
Langkah pertama kerja obat berupa pengikatan obat pada reseptor sel (beberapa diantaranya adalah enzim transpeptida. Kemudian dilanjutkan dengan reaksi transpeptidase dan sintesis peptidoglikan terhambat. Mekanisme diakhiri dengan pembuangan atau penghentian aktivitas penghambat enzim autolisis pada dinding sel. Pada lingkungan yang isotonis lisis terjadi pada lingkungan yang jelas hipertonik, mikrob berubah menjadi protoplas atau sferoflas yang hanya tertutup oleh selaput sel yang rapuh. Sebagai contoh antibakteri dengan mekanisme kerja di atas adalah penicilin, sefalosporin, vankomisin, basitrasin, sikloserin, dan ampisilin.
Kutikula tumbuhan
Kutikula tumbuhan adalah lapisan pelindung pada seluruh sistem tajuk (bagian tumbuhan yang berada di atas tanah) tumbuhan herba yang berfungsi untuk memperlambat kehilangan air dari daun, batang, bunga, buah, dan biji. Tanpa lapisan pelindung ini, transpirasi (hilangnya uap air melalui permukaan tumbuhan) pada hampir semua tumbuhan berlangsung sangat cepat sehingga tumbuhan akan mati. Kutikula merupakan perlindungan terhadap beberapa patogen tumbuhan dan terhdap kerusakan kecil mekanis. Kutikula juga penting dalam pertanian karena sifatnya yang menolak dapat digunakan ada berbagai semprotan yang mengandung fungisida, herbisida, insektisida, atau zat pengatur tumbuh. Karena sifat hidrofobik (menolak air) kutikula, sebagian besar formulasi semprotan mengandung deterjen untuk menurunkan tegangan permukaan air sehingga butir semprotan menyebar pada permukaan daun.
Antibiotik beta-laktam
Hanya terdapat satu agen antibiotik dari golongan karbapenem yang digunakan untuk perawatan klinis, yaitu imipenem yang memiliki kemampuan antibakterial yang sangat baik untuk melawan bakteri gram negatif-basil (termasuk P. aeruginosa, "Staphylococcus", dan bacteroides). Penggunaan imipenem harus dikombinasikan dengan inhibitor enzim tertentu untuk melindunginya dari degragasi enzim dari liver di dalam tubuh.
Antibiotika
Tidak seperti pengobatan infeksi sebelumnya, yang menggunakan racun seperti "strychnine", antibiotika dijuluki "peluru ajaib": obat yang membidik penyakit tanpa melukai inangnya. Antibiotik tidak efektif menangani infeksi akibat virus, jamur, atau nonbakteri lainnya, dan setiap antibiotika sangat beragam keefektifannya dalam melawan berbagai jenis bakteri. Ada antibiotika yang membidik bakteri gram negatif atau gram positif, ada pula yang spektrumnya lebih luas. Keefektifannya juga bergantung pada lokasi infeksi dan kemampuan antibiotik mencapai lokasi tersebut.
Meningitis
Vaksinasi rutin terhadap "Streptococcus pneumoniae" dengan vaksin pneumokokus konjugat (PCV), yang aktif melawan tujuh serotipe umum dari patogen ini, telah jauh menurunkan kejadian meningitis pneumokokus. Vaksin pneumokokus polisakarida, yang mencakup 23 jenis, hanya diberikan pada kelompok tertentu (misalnya: mereka yang mengalami splenektomi, pengangkatan limpa lewat operasi); vaksin ini tidak memberikan respon kekebalan tubuh yang berarti pada semua penerima, misalnya anak kecil. Vaksinasi anak-anak dengan Bacillus Calmette-Guérin sudah dilaporkan jauh menurunkan angka meningitis tuberkulosis, tetapi efektivitasnya yang menurun pada orang dewasa telah mendorong pencarian vaksin yang lebih baik.
Peptida antimikrobial
Sebagai tambahan dalam membunuh bakteri secara langsung, peptida antimikrobal telah terbuki memiliki sejumlah fungsi imunomodulator yang dapat terlibat dalam pembersihan infeksi, termasuk kemampuan untuk mengubah sifat gen bakteri, bertindak sebagai chemokine atau menginduksi terjadinya proses produksi chemokine, menghalangi lipopolisakarida yang mengakibatkan terbentuknya sitokin pro-inflammatory, dan sebagainya.
Amoksisilin
Sebagai turunan dari ampisilin, amoksisilin merupakan satu golongan dengan penicillins, dan merupakan antibiotik β-lactam. Amoksisilin bekerja dengan menghambat sintesis dari dinding sel bakteri. Amoksisilin menghambat "cross-linkage" di antara rantai polimer peptidoglikan linear yang membentuk komponen utama dari dinding sel dari bakteri Gram-positif dan komponen minor dari Gram-negatif. Bakteri Gram negatif umumnya tahan terhadap antibiotik Beta-laktam.
Bacillus thuringiensis
Menurut laporan WHO pada tahun 1999, sebanyak 13.000 ton produk "B. thuringiensis" diproduksi setiap tahunnya melalui teknologi fermentasi aerobik. Sebagian besar produk tersebut yang mengandung ICP dan spora hidup, sedangkan sebagian lainnya mengandung spora yang telah diinaktivasi. Produk "B. thuringiensis" konvensional hanya dibuat untuk mengatasi hama lepidoptera yang menyerang tanaman pertanian dan perhutanan. Namun, sekarang ini, banyak galur "B. thuringiensis" yang diproduksi untuk mengatasi golongan koeloptera dan diptera (perantara penyakit yang diakibatkan parasit dan virus). "B. thuringiensis" komersil juga telah diformulasikan sebagai insektisida untuk dedaunan, tanah, lingkungan perairan, dan fasilitas penyimpanan makanan. Contoh penggunaan "B. thuringiensis" pada lingkungan perairan adalah mengontrol nyamuk, lalat, dan larva serangga pengganggu lain pada waduk penampung air minum. Setelah diaplikasikan ke suatu ekosistem tertentu, sel vegetatif dan spora akan bertahan pada lingkungan sebagai komponen alami mikroflora dalam hitungan minggu, bulan, atau tahunan dan perlahan-lahan akan berkurang jumlahnya. Namun, ICP secara biologis akan inaktif dalam hitungan jam atau hari.
Biopestisida
Mikroba yang biasa digunakan sebagai pestisida adalah cendawan, bakteri, virus, dan protozoa yang mampu membunuh penyakit spesifik yang disebabkan oleh mikroba, nematoda, dan hama serangga. Selain itu, mampu meningkatkan pertumbuhan dari tanaman sehingga dapat dikatakan bahwa penggunaan dari pestisida ini potensial untuk mendapatkan pertanian yang ramah lingkungan. Entomopatogenik virus, bakteria, fungi dan protozoans banyak digunakan untuk melawan hama lepidopteran
Contoh:
Asam klorida
Asam lambung berfungsi untuk membantu pencernaan makanan dan mencegah mikroorganisme masuk lebih jauh ke dalam usus. pH asam lambung yang rendah akan mendenaturasi protein, sehingga akan lebih mudah dicerna oleh enzim pepsin. pH yang rendah ini juga akan mengaktivasi prekursor enzim pepsinogen. Setelah meninggalkan lambung, asam klorida dalam kim akan dinetralkan oleh natrium bikarbonat dalam usus dua belas jari.
Bakteri asam laktat
Selain bakteriosin, senyawa antimikroba (penghambat bakteri lain) yang dapat diproduksi oleh BAL adalah hidrogen peroksida, asam lemah, reuterin, dan diasetil. Senyawa-senyawa tersebut juga berfungsi untuk memperlama masa simpan dan meningkatkan keamanan produk pangan. BAL menghasilkan hidrogen peroksida (HO) untuk melindungi selnya terhadap keracunan oksigen. Namun, HO dapat bereaksi dengan senyawa lain (contohnya tiosianat endogen dalam susu mentah) hingga menghasilkan senyawa penghambat mikroorganisme lain. Mekanisme ini disebut sebagai sistem antimikroba laktoperoksidase. Asam laktat dan asam lemah lain yang dihasilkan BAL dapat memberikan efek bakterisidal untuk bakteri lain karena pH lingkungan dapat turun menjadi 3-4,5. Pada pH tersebut, BAL tetap dapat hidup sedangkan bakteri lain, termasuk bakteri pembusuk makanan yang merugikan akan mati. Reuterin adalah senyawa antimikrobial efektif untuk melawan berbagai jenis bakteri (bersifat spektrum luas), yang diproduksi oleh "Lactobacillus reuteri" selama pertumbuhan anaerobik terjadi dengan keberadaan gliserol. Diaseteil adalah senyawa yang menentukan rasa dan aroma mentega, serta aktif melawan bakteri gram negatif, khamir, kapang.
Sefaklor
Sefaklor adalah anggota dari keluarga antibiotik yang dikenal sebagai sefalosporin. Sefalosporin adalah antibiotik spektrum luas yang digunakan untuk pengobatan septikemia, pneumonia, meningitis, infeksi saluran empedu, peritonitis, dan infeksi saluran kemih. Farmakologi sefalosporin adalah mirip dengan penisilin, ekskresi utamanya melalui ginjal. Sefalosporin menembus cairan serebrospinal dengan buruk kecuali meninges meradang; sehingga sefotaksim adalah sefalosporin lain yang lebih cocok dari sefaklor untuk infeksi sistem saraf pusat, misalnya meningitis. Sefaklor aktif terhadap banyak bakteri, termasuk organisme Gram-negatif dan Gram-positif.
Pepsin
Pepsin adalah salah satu enzim pertama yang ditemukan. Enzim ini ditemukan pada tahun 1836 oleh Theodor Schwann. Schwann menciptakan namanya berasal dari kata Yunani , yang berarti "pencernaan" (dari "untuk mencerna"). Ilmuwan pada kisaran waktu tersebut mulai menemukan banyak senyawa biokimia yang berperan penting dalam proses biologis, dan pepsin adalah salah satunya. Zat asam yang mampu mengubah makanan berbasis nitrogen menjadi bahan yang larut dalam air dideterminasikan menjadi pepsin.
Pepsin
Proenzim pepsin, pepsinogen, dilepaskan oleh sel utama pada dinding lambung, dan saat bercampur dengan asam klorida dari jus lambung, pepsinogen teraktifkan menjadi pepsin.
Insektisida
Insektisida golongan ini terdiri dari dua katergori, yaitu berisfat fotostabil serta bersfiat tidak non fotostabil namun kemostabil. Produknya sering dicampur dengan senyawa lain untuk menghasilkan efek yang lebih baik. Salah satu contoh produk insektisida ini adalah Permethrin.
Antibiotik beta-laktam
Antibiotik beta-laktamase bekerja membunuh bakteri dengan cara menginhibisi sintesis dinding selnya. Pada proses pembentukan dinding sel, terjadi reaksi transpeptidasi yang dikatalis oleh enzim transpeptidase dan menghasilkan ikatan silang antara dua rantai peptida-glukan. Enzim transpeptidase yang terletak pada membran sitoplasma bakteri tersebut juga dapat mengikat antibiotik beta-laktam sehingga menyebabkan enzim ini tidak mampu mengkatalisis reaksi transpeptidasi walaupun dinding sel tetap terus dibentuk. Dinding sel yang terbentuk tidak memiliki ikatan silang dan peptidoglikan yang terbentuk tidak sempurna sehingga lebih lemah dan mudah terdegradasi. Pada kondisi normal, perbedaan tekanan osmotik di dalam sel bakteri gram negatif dan di lingkungan akan membuat terjadinya lisis sel. Selain itu, kompleks protein transpeptidase dan antibiotik beta-laktam akan menstimulasi senyawa autolisin yang dapat mendigesti dinding sel bakteri tersebut. Dengan demikian, bakteri yang kehilangan dinding sel maupun mengalami lisis akan mati.
Ameba
Sebuah membran sel membungkus sitoplasma sel dan organel dari ameba. Karena tidak ada dinding sel, struktur selular yang tidak pasti. Hal ini dapat memperlihatkan dalam bentuk apapun, berdasarkan kondisi sekitarnya. Ia memiliki pseudopodia untuk keperluan penggerak dan makan. Para pseudopods adalah perpanjangan dari sitoplasma. Ameba menelan makanan dengan cara fagositosis, yang berarti mengelilingi bakteri atau protista kecil lainnya, dan mengeluarkan enzim pencernaan ke dalam vakuola. Pencernaan partikel makanan terjadi dalam vakuola dengan bantuan tindakan enzimatik.
Peptida antimikrobial
Selain itu, potensial transmembran diketahui memengaruhi interaksi lipid-peptida. Terdapat potensial transmembran negatif-dalam yang ada dari lapisan terluar hingga terdalam dari membran sel dan hal ini memfasilitasi permeabilisasi membran yang mungkin dengan mempermudah insersi dari peptida bermuatan positif menuju membran. Untuk perbandingan, potensial transmembran dari sel bakteri lebih negatif daripada sel mamalia normal, sehingga peptida antimikrobial akan lebih cenderung untuk menyerang membran sel bakteri karena muatan positif dari peptida antimikrobial.
Antasid
Antasid adalah zat yang berfungsi untuk menetralisir asam lambung.
Ujung atap
Semua ekstrak metanol ujung atap tidak menunjukkan aktivitas anti bakteri terhadap "Escherichia coli", "Morganella morgani", "Serratia marcescens", "Salmonella typhii", dan "Listeria monocytogens". Namun, walaupun ujung atap tidak menunjukkan aktivitas anti bakteri, "p-cymene" yang terkandung pada ujung atap diketahui bersifat anti-bakteri. Dia tidak mengganggu sel normal. Itu menandakan bahwa ujung atap baik sebagai obat dalam, karena obat dalam yang baik tidak mengganggu pertumbuhan sel normal. Dikatakan pula, 50 persen sel leukemia mati oleh ekstrak metanol ujung atap ini. Sehingga, ekstrak metanol ujung atap mungkin bisa dikomersialkan sebagai anti-leukemia.
Imunitas humoral
Imunitas humoral atau imunitas humoural adalah aspek imunitas yang dimediasi oleh makromolekul yang ditemukan dalam cairan ekstraseluler seperti antibodi yang disekresikan, protein komplemen, dan peptida antimikroba tertentu. Imunitas humoral dinamakan demikian karena melibatkan zat yang ditemukan dalam humor, atau cairan tubuh. Imunitas ini berkebalikan dengan imunitas yang diperantarai sel. Aspek-aspeknya yang melibatkan antibodi sering disebut imunitas yang diperantarai antibodi.
Antibiotik beta-laktam
Antibiotik beta-laktam adalah golongan antibiotika yang memiliki kesamaan komponen struktur berupa adanya cincin beta-laktam dan umumnya digunakan untuk mengatasi infeksi bakteri. Terdapat sekitar ± 56 macam antibotik beta-laktam yang memiliki antivitas antimikrobial pada bagian cincing beta-laktamnya dan apabila cincin tersebut dipotong oleh mikroorganisme maka akan terjadi resistensi antibiotik terhadap antibiotik tersebut.
Pepsin
Pepsin paling aktif berada di lingkungan asam dengan suhu antara 37 °C hingga 42 °C. Dengan demikian, situs sintesis primer dan aktivitasnya berada di dalam lambung (pH 1,5 sampai 2). Pepsin akan mencerna hingga 20% ikatan amida yang tertelan dengan memotong secara istimewa di sisi N-terminal asam amino aromatik seperti fenilalanin, triptofan, dan tirosin. Pepsin menunjukkan pemotongan istimewa untuk residu hidrofobik, terlebih aromatik, pada posisi P1 dan P1'. Peningkatan kerentanan terhadap hidrolisis terjadi jika terdapat asam amino yang mengandung sulfur berdekatan dengan ikatan peptida yang dimiliki asam amino aromatik. Pepsin menunjukkan aktivitas maksimum pada pH 2,0 dan tidak aktif pada pH lebih dari 6,5, tetapi pepsin tidak sepenuhnya terdenaturasi atau diinaktivasi secara ireversibel hingga pH 8,0. Oleh karena itu, pepsin dalam larutan berpH hingga 8,0 dapat diaktifkan kembali saat reasidifikasi. Stabilitas pepsin pada pH tinggi memiliki implikasi yang signifikan terhadap penyakit yang disebabkan oleh refluks laringofaring. Pepsin tetap berada di laring setelah kejadian refluks lambung. Pada pH rata-rata dari laringofaring (pH = 6,8) pepsin akan menjadi tidak aktif, tetapi dapat diaktifkan kembali pada kejadian refluks asam selanjutnya yang mengakibatkan kerusakan pada jaringan lokal.
Peptida antimikrobial
Membran sel bakteri kaya akan asam fosfolipid, seperti fosfatidilgliserol dan cardiolipin. Kelompok fosfolipida ini sangat bermuatan negatif, karena itulah lapisan terluar dari bilayer yang terekspos ke luar membran bakteri sangat atraktif terhadap serangan peptida antimikrobial yang bermuatan positif. Interaksi ini terutama terjadi karena interaksi elektrostatik, yang merupakan pengendali utama dari pengikatan seluler. Aktivitas antar permukaan hidrofobik juga berperan meski cukup kecil.
Pepsin
Fragmen antibodi Fab dan F(ab') digunakan dalam sistem pengujian yang menimbulkan masalah jika terdapat wilayah Fc. Pada jaringan seperti kelenjar getah bening atau limpa, atau dalam preparat darah periferal, sel dengan reseptor Fc (makrofag, monosit, limfosit B, dan sel pembunuh alami) dapat mengikat wilayah Fc dari antibodi utuh, menyebabkan pewarnaan latar belakang pada daerah yang tidak mengandung antigen target. Penggunaan fragmen F(ab') atau Fab mampu memastikan antibodi tersebut mengikat antigen dan bukan reseptor Fc. Fragmen ini mungkin juga digunakan untuk pewarnaan preparat sel dengan adanya plasma karena mereka tidak mampu mengikat komplemen sehingga dapat melisiskan sel. Fragmen F(ab'), dan Fab pada tingkat yang lebih tinggi, memungkinkan lokalisasi antigen target yang tepat, yaitu pada pewarnaan jaringan untuk mikroskop elektron. Divalensi fragmen F(ab') memungkinkannya untuk menghubungkan antigen, penggunaan untuk pengujian presipitasi, agregasi seluler melalui antigen permukaan, atau pengujian roset.
Ranitidin
Ranitidin, suatu obat golongan antagonis H2, adalah obat yang menurunkan produksi asam lambung. Obat ini umumnya digunakan dalam pengobatan penyakit ulkus peptikum, penyakit refluks gastroesofagus, dan sindrom Zollinger-Ellison. Terdapat juga bukti tentatif manfaat untuk "hives". Obat dapat diambil melalui mulut, dengan suntikan ke dalam otot, atau ke pembuluh darah.
Peptida antimikrobial
Tipe ketiga adalah peptida kationik yang diperkaya dengan asam amino spesifik. Ciri utama dari peptida ini adalah kaya akan prolin, arginin, fenilalanina, glisin, dan triptofan. Contohnya adalah Abaecin dan Apidaecin pada lebah madu, Prophenin pada babi, Indolicidin pada sapi ternak.
Testis
Molekul besar tidak dapat menembus ke lumen (bagian dalam tubulus) melalui darah, karena adanya ikatan yang kuat antar sel Sertoli. Fungsi dari penghalang darah testis adalah untuk mencegah reaksi auto-imun. Tubuh dapat membuat antibodi melawan spermanya sendiri, maka hal ini dicegah dengan penghalang. Bila sperma bereaksi dengan antibodi akan menyebabkan radang testis dan menurunkan kesuburan.
Karbohidrat
Sementara itu, dinding sel bakteri terbuat dari struktur gabungan karbohidrat polisakarida dengan peptida, disebut peptidoglikan. Dinding sel ini membentuk suatu kulit kaku dan berpori membungkus sel yang memberi perlindungan fisik bagi membran sel yang lunak dan sitoplasma di dalam sel.
Pentoksifilina
PTX meredakan radang hati dan steatohepatitis dengan menurunkan serum ALT dan sitokina TNF-α dan meningkatkan antioksidan GSH, dengan fungsionalitas serupa kombinasi metionina dan kolina.
Ikatan peptida
Reaksi yang terjadi merupakan reaksi kondensasi, hal ini ditandai dengan lepasnya molekul air ketika reaksi berlangsung. Hasil dari ikatan ini merupakan ikatan CO-NH, dan menghasilkan molekul yang disebut amida. Ikatan peptida ini dapat menyerap panjang gelombang 190-230 nm.
Peptida nonribosomal
Peptida nonribosomal merupakan kelas dari peptida metabolit sekunder yang dihasilkan oleh mikroorganisme, seperti bakteri dan cendawan. Peptida ini dibuat oleh nonribosomal peptide synthetases, yang berbeda dengan dogma sentral yang menyatakan peptida dibentuk menggunakan organel ribosom. Setiap enzim hanya mengodekan satu jenis asam amino dan peptida yang dihasilkan umumnya berbentuk sirkuler.
Penisilin
Kelompok ini dikembangkan untuk meningkatkan llingkup kerja, seperti pada amoksisilin.Kelompok ini dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi melawan bakteri Gram negatif.Penisilin dapat digabungkan dengan penghambat beta-laktamase untuk membantu melawan enzim beta-laktamase.
Sistem imun
Metode komputerisasi telah dikembangkan untuk memprediksi imunogenisitas peptida dan protein, yang berguna dalam merancang antibodi untuk obat, menilai keganasan mutasi pada partikel pembungkus virus, dan validasi pengobatan calon obat dengan bahan peptida. Teknik zaman dulu memanfaatkan kecenderungan bahwa asam amino hidrofil memiliki konsentrasi lebih tinggi pada daerah epitop;; tetapi banyak perkembangan terkini bersandar pada teknik pembelajaran mesin menggunakan basis data epitop yang diketahui ada, biasanya pada protein-protein virus yang sudah diteliti dengan baik, sebagai kumpulan percobaan.
Antasid
Berkurangnya keasaman perut dapat menyebabkan mengurangi kemampuan untuk mencerna dan menyerap nutrisi tertentu, seperti zat besi dan vitamin B. Kadar pH yang rendah di perut biasanya membunuh bakteri yang tertelan, tetapi antasida meningkatkan kerentanan terhadap infeksi karena kadar pHnya naik. Hal ini juga bisa mengakibatkan berkurangnya kemampuan biologis dari beberapa obat. Misalnya, ketersediaan hayati ketokonazol (antijamur) berkurang pada pH lambung yang tinggi (kandungan asam rendah).
Ulkus peptikum
Ulkus peptikum adalah kerusakan pada lapisan mukosa, submukosa sampai lapisan otot saluran cerna yang disebabkan oleh aktivitas pepsin dan asam lambung yang berlebihan. Terdapat 3 faktor utama yang menyebabkan ulkus peptikum yaitu faktor asam dan pepsin, di mana kelebihan produksi asam akan menimbulkan luka pada mukosa saluran pencernaan. Faktor kedua adalah terdapat faktor ketahanan mukosa, di mana faktor agresif atau agen perusak mukosa lebih dominan daripada faktor defensif atau agen yang melindungi mukosa. Faktor agresif yang utama adalah asam lambung dan pepsin. Faktor defensif yang berperan adalah mucous barrier (mukus dan bikarbonat), mucosal resistance barrier (resistensi mukosa), microcirculation (aliran darah mukosa) dan prostaglandin. Faktor ketiga adalah akibat bakteri "Helicobacter pylori". Tujuan pengobatan ulkus peptikum adalah untuk menghlangkan rasa sakit dan menyembuhkan ulkus, kemudian mencegah kambuhnya ulkus dan mecegah terjadinya komplikasi. Bersadarkan patofisiologinya, ulkus peptikum dapat diatasi dengan menekan faktor agresif, memperkuat faktor defensif, atau pun dengan kombnasi antibiotik.
Antiseptik
Triclosan adalah antiseptik yang efektif dan populer, bisa ditemui dalam sabun, obat kumur, deodoran, dan lain-lain. Triclosan mempunyai daya antimikroba dengan spektrum luas (dapat melawan berbagai macam bakteri) dan mempunyai sifat toksisitas minim. Mekanisme kerja triclosan adalah dengan menghambat biosintesis lipid sehingga membran mikroba kehilangan kekuatan dan fungsinya.
Antibiotika
Antibiotika adalah segolongan molekul, baik alami maupun sintetik, yang mempunyai efek menekan atau menghentikan suatu proses biokimia pada organisme, khususnya dalam proses infeksi oleh bakteri. Penggunaan antibiotika khususnya berkaitan dengan pengobatan penyakit infeksi, meskipun dalam bioteknologi dan rekayasa genetika juga digunakan sebagai alat seleksi terhadap mutan atau transforman. Antibiotika bekerja seperti pestisida dengan menekan atau memutus satu mata rantai metabolisme, hanya saja targetnya adalah molekul bakteri. Antibiotika berbeda dengan desinfektan dalam hal cara kerjanya, yaitu desinfektan membunuh kuman dengan menciptakan lingkungan yang tidak wajar bagi kuman untuk hidup.
Peptida antimikrobial
Tipe kedua, yaitu peptida alpha helical kationik linear. Ciri utama dari peptida ini adalah minimnya kandungan sistein. Contohnya adalah Cecropin, Andropin, Moricin, Ceratotoxin, dan Melittin pada serangga, Magainin, Dermaseptin, Bombinin, Brevinin-1, Esculentin, dan Buforin II pada amfibi, CAP18 pada kelinci, LL37 pada manusia, dan sebagainya.
Sel dendritik
Fungsi utama sel dendritik yaitu sebagai sel penyaji antigen (APC), yaitu sel-sel yang berkemampuan mengikat antigen dan menyajikan potongan protein dari antigen tersebut pada kompleks MHC bagi sel T dan sel B. Antigen yang diikat oleh sel dendritik akan ditelan ke dalam sitosol dan dihancurkan menjadi peptida untuk kemudian diangkut ke permukaan sel yang tergabung dalam kompleks dengan MHC.
Betadine
"Betadine Antiseptic Skin Cleanser" adalah pembersih kulit dengan kandungan Povidon-iodin 7.5% untuk mengatasi kuman penyebab penyakit termasuk Flu Singapura / HMFD yang biasa menyerang anak usia 10 tahun ke bawah. "Betadine Antiseptic Skin Cleanser" dapat digunakan saat mandi / cuci tangan termasuk cuci tangan para dokter sebelum melakukan operasi.
Antibiotika
Penemuan efek antibakteri dari "Penicillium" sebelumnya sudah diketahui oleh peneliti-peneliti dari Institut Pasteur di Perancis pada akhir abad ke-19, namun hasilnya tidak diakui oleh lembaganya sendiri dan tidak dipublikasikan.'
Antibiotika dapat digolongkan berdasarkan mekanisme kerja senyawa tersebut dan struktur kimiawinya. Ada enam kelompok antibiotika dilihat dari target atau mekanisme kerjanya:
Kromatografi afinitas
Strategi yang lebih sederhana seringkali dilakukan untuk memurnikan antibodi yang terbentuk akibat perlawanan antigen peptida. Ketika antigen peptida diproduksi secara sintetis, residu sistein terminal ditambahkan di terminal N- atau C- dari peptida tersebut. Residu sistein mengandung gugus fungsi sulfhidril yang memungkinkan peptida dengan mudah berkonjugasi dengan suatu protein pembawa (misal: "Keyhole Limpet Hemocyanin (KLH)"). Peptida dengan kandungan sistein yang sama juga diimobilisasi pada resin agarosa melalui residu sistein dan kemudian digunakan untuk memurnikan antibodi.
Penisilin
Antibiotika β-laktam bekerja dengan menghambat pembentukan peptidoglikan di dinding sel. Beta -laktam akan terikat pada enzim transpeptidase yang berhubungan dengan molekul peptidoglikan bakteri, dan hal ini akan melemahkan dinding sel bakteri ketika membelah. Dengan kata lain, antibiotika ini dapat menyebabkan perpecahan sel (sitolisis) ketika bakteri mencoba untuk membelah diri.
Antibiotik beta-laktam
Berdasarkan spektrum aktivitas antimikrobialnya, penisilin terbagi menjadi 4 kelompok, yaitu penisilin dini (terdahulu), penisilin spektrum luas, penisilin anti-stafilokokal, dan penisilin anti-pseudomonal (spektrum diperluas). Penisilin terdahulu secara aktif mampu melawan bakteri yang sensitif, seperti golongan "Streptococcus" beta-hemolitik, "Streptococcus" alfa-hemolitik dikombinasikan dengan aminoglikosida), "pneumococcus", "meningococcus", dan kelompok "Clostridium" selain "C. difficile". Contoh dari penisilin terdahulu adalah penisilin G dan penisilin V. Penisilin spektrum luas memiliki kemampuan untuk melawan bakteri enterik dan lebih mudah diabsorpsi oleh bakteri gram negatif namun masih rentang terhadap degradasi beta-laktamase, contohnya ampisilin, amoksisilin, mesilinam, "bacampicillin", dll. Penisilin anti-stafilokokal dikembangkan pada tahun 1950-an untuk mengatasi "S. aureus" yang memproduksi beta-laktamase dan memiliki keunggulan tahan terhadap aktivitas beta-laktamase. Contoh dari golongan ini adalah "methicillin" dan "cloxacillin". Penisilin anti-pseudomonal dibuat untuk mengatasi infeksi bakteri gram negatif basil, termasuk "Pseudomonas aeruginosa", contoh dari penisilin golongan ini adalah karbenisilin, []tikarsilin]], azlosilin, dan piperasilin.
Tetrasiklina
Tetrasiklina (INN) adalah antibiotik poliketida spektrum luas yang diproduksi dari genus "Streptomyces" dari Actinobacteria. Ia umumnya digunakan untuk mengobati acne vulgaris. Ia dijual dengan beberapa nama dagang seperti Sumycin, Terramycin, Tetracyn, Panmycin, dll. Actisite yang berbentuk seperti benang serat digunakan dalam aplikasi kedokteran gigi. Ia juga digunakan untuk memproduksi beberapa senyawa turunan semi-sintetik yang dikenal sebagai antibiotik tetrasiklina. Tetrasiklin umumnya diproduksi oleh beberapa anggota dari genus "Streptomyces" dan merupakan antibiotik yang umum digunakan untuk pengobatan manusia. Namun, tetrasiklin juga sering digunakan untuk pengobatan hewan contohnya unggas. Tetrasiklin termasuk antibiotik dengan spektrum luas karena menginhibisi hampir semua bakteri gram-negatif maupun gram-positif.
Asam lambung
Ujung-ujung saraf di lambung mengeluarkan dua neurotransmiter stimulasi: asetilkolin dan peptida yang melepaskan gastrin. Tindakan keuda neurotransimiter tersebut baik langsung terhadap sel parietal dan dimediasi melalui sekresi gastrin dari sel G dan histamin dari sel seperti enterokromafin. Gastrin bekerja pada sel parietal secara langsung dan tidak langsung juga, dengan merangsang pelepasan histamin.
Betadine
Bahan aktif Betadine adalah Povidon-iodin, yang merupakan zat antimikroba dengan spektrum paling luas yang mampu membunuh bakteri, jamur, protozoa dan virus. Povidon-iodin secara efektif mampu mengendalikan penyebaran infeksi topikal bagi penggunanya. "S"tudi In-Vitro menunjukkan bahwa Povidon-iodin sebagai bahan aktif utama Betadine dapat mengatasi 99.99% kuman penyebab infeksi dalam 15 detik seperti virus MERS-CoV, SARS-CoV, EBOLA, dan Influenza; dan tidak menimbulkan resistensi yang bermakna secara klinis yang artinya dapat sering digunakan tanpa perlu khawatir kehilangan efektifitasnya dalam membunuh bakteri, jamur, protozoa ataupun virus.
Sel T
Sel T pembantu menjadi aktif saat terpapar molekul MHC kelas II yang mengandung peptida antigen yang terdapat pada permukaan sel penyaji antigen (APC). Segera teraktivasi, sel T pembantu segera membelah dengan cepat dan mensekresikan sitokin yang mengatur atau membantu respon kekebalan aktif.
Melinjo
Selain itu melinjo juga merupakan antimikroba alami. Itu artinya protein melinjo juga bisa dipakai sebagai pengawet alami makanan sekaligus obat baru untuk penyakit yang disebabkan oleh bakteri. Peptida yang diisolasi dari biji melinjo diindikasikan punya potensi aktif menghambat beberapa jenis bakteri gram positif dan negatif..