2. Pharmaceutical
potential in corals
Zat kimia yang berasal dari organisme laut
yang efektif dalam berbagai jenis perawatan,
pengobatan medis dan penelitian.
Rumput laut merupakan sumber penting dari
yodium dan digunakan untuk pengobatan
pasien untuk masalah tiroid.
Hewan tak bertulang belakang (invertebrata)
seperti spons, tunikata, dan karang lunak yang
mendiami terumbu karang dapat menghasilkan
bahan kimia berbahaya dan juga bahan kimia
yang tidak berbahaya.
3. • Metabolit Primer: Molekul yang esensial untuk
pertumbuhan dan perkembangan suatu organisme
• Metabolit sekunder: Molekul yang bukan esensial
untuk pertumbuhan dan perkembangan suatu
organisme.
METABOLITE
5. Senyawa sekunder dikelompokkan berdasarkan
kesamaan struktur, jalur biosintektik yang umum dimana
zat kimia diturunkan, atau jenis organisme asal
Sering dibatasi penyebarannya diantara beberapa
tanaman
Metabolit tertentu dibatasi pada satu spesies atau satu
genus
Biasanya disintensis dari produk utama
Sejumlah funsi ditemukan tapi dianggap sebagai produk
yang tidak berguna
Terdapat kira-kira 25,000 metabolit sekunder pada
tanaman
Kelas yang terbesar berasal dari senyawa yang
mengndung gugus N (alkaloids + glycosides), terpenoids,
dan phenolics.
Secondary Metabolites
8. •Laut meliputi lebih dari 70 persen permukaan
bumi
•Laut memegang peranan penting pada ekonomi
global
•Organisme laut menyediakan gen yang berharga
•Laut menawarkan sumber alam yang kaya yang
belum tesentuh untuk penelitian dan
pengembangan produk obat-obatan
10. MARINE WATERS
• Area = 5,8 million km2
• Islands = 17.508
• coastline = 81.000 km
INLAND WATERS
54 MillionH : lake, dam, pond,
basin/reservoir, river, swamp and
other water puddles (The biggest
areas are in Kalimantan & Sumatra)
12. Marine Biology – Ocean Zones
Zones of the sea:
–Benthic (on bottom)
vs. Pelagic (in water)
–Distance from shore:
•Littoral: “intertidal zone”
•Neritic: extends from shore
to continental shelf
•Oceanic: from shelf on…
Depth:
•Epipelagic (photic): where light
penetrates
•Mesopelagic: “twilight zone”
•Bathypelagic (Bathyal): deep and
cold
•Abyssal: very deep, very cold
•Hadal: You die
13. -Terumbu karang:
•Terumbu karang membentuk
komunitas berbagai coral
• Biodiversity
-Coasts:
• Interaksi antara kehidupan
terrestrial dan aquatic
Marine Biology –Habitats
14. •Tempat pertemuan yang lain
antara organisme terrestrial
dan aquatic
• Habitat yang baik untuk ular,
kura-kura, dll
Marine Biology –Habitats
Estuaries (fresh/brackish water):
16. –Tropical seas:
•Biodiversity yang tinggi
•Airnya lebih hangat , arus yang lebih
kuat, dan cuaca lebih ganas
–Open oceans:
• Airnya dalam
• Populasinya tersebar tapi
produktivitasnya tinggi disebabkan oleh
phytoplankton
Marine Biology –Habitats
18. History of Marine Pharmacy
Started by Ara A and C structure isolation from
sponge Cryptotethya crypta.
19. The first secondary metabolites from
marine sponges
Azothymidine (AZT), or
Zidovudine
Retrovir®
Cytosine
Arabinoside
(Ara-C)
O
N
HN
O
OH
O
R
HO
OH
Arabinose
O
N
N
O
OH
NH2
HO
OH
R = CH3, Spongothymidine
R = H, Spongouracil
(from Cryptotethya crypta)
O
N
HN
O
N
O
CH3
HO
N+
N-
Abalone
(a gastropod)
20. Alasan para ilmuwan dan industry menggunakan
organisme laut :
Kebanyakan kelompok utama dari organisme di bumi
adalah paling banyak berasal dari laut
Banyak informasi metabolit dan genetik yang bisa di
dapatkan dari organisme laut
Organisme laut memiliki jalur metabolit yang unik fungsi-
fungsi adaptasi seperti sensorik dan mekanisme
pertahanan diri, sistem reproduksi proses-proses fisiologis
yang memungkinkan mereka hidup di lingkungan yang
extrim dari lingkungan yang dingin (-2 oC) hingga
lingkungan yang panas (hot hydrothermal)
21. Pharmaceuticals
Enzymes
Biomolecular materials
Biomonitors
Biopesticides
Biomass for energy
production
Bioremediation
Bioprocessing
Aquaculture
22. Sponge use chemicals to prevent other
sponges from growing near them.
These chemicals can prevent cancer cells from
growing.
One of first drugs for treating cancer.
Cytosine arabinoside, was isolated from the
sponge Tectitethya crypta.
This drug is used today in chemotherapy to
treat leukemia
25. Enzim dari Organisme Laut
Alpha-galactosidase dari bakteri laut
Merupakan enzim yang dapat menghidrolisis gula kompleks
(oligosakarida), dimana gula ini banyak terdapat pada sayur-sayuran,
dan sejenis padi-padian. Kelompok gula seperti : Raffinose, Stachyose,
dan Verbascose tidak dapat dicerna oleh manusia karena manusia tidak
dapat menghasilkan Alpha-Galactosidase, yang diperlukan untuk
memecahkan kelompok gula tersebut. Akibatnya, tubuh tidak dapat
menyerapnya sehingga gula-gula tersebut akan menetap dalam usus.
Didalam usus, gula tersebut difermentasi oleh bakteri normal dalam
usus bagian bawah dan sebagai hasil fermentasinya adalah
terbentuknya gas dalam usus. Inilah yang menyebabkan rasa kembung
sedangkan Alpha-Galactosidase ini membatasi pembentukan gas dalam
usus dengan cara meningkatkan pemecahan karbohidrat ini sebelum
mencapai usus bagian bawah.
26. An outstanding example of a research application involving a
novel gene from an aquatic organism involves the bioluminescent
jellyfish Aequorea victoria
A. victoria can fluoresce and glow in the dark because of a gene
that codes for a protein called green fluorescent protein (GFP)
http://www.plantsci.cam.ac.uk/Haseloff/imaging/GFP/GFPbackgrnd.html
27. Scientists have taken
advantage of the
fluorescent properties of
the GFP protein
To create unique reporter
gene constructs
Reporter genes allow
researchers to detect
expression of genes of
interest in a
Test tube
Cell, or even
A whole organism
28. Alba, the EGFP (enhanced GFP) bunny
Created in 2000 as a transgenic artwork
30. Biomonitor
GloFish, originally developed in Singapore as a way to monitor
water pollution
The normally black-and-silver zebrafish was turned green or
red by inserting various versions of the GFP gene
Glofish are on sale throughout the US except in California
Glofish retail for about $5 per fish. Normal zebrafish cost
around one tenth of the price
http://www.nus.edu.sg/corporate/research/gallery/research12.htm
31. Biodiesel, bioethano land biogas
can be produced from the algae.
•Use for Bio-gas•Use for Bio-diesel
•Use for Bio-alcohol
•Use as Fodder & fertilizers
Biodiesel from marine
microalgae
32. Empat bidang penelitian utama yang menjadi fokus
dalam marine biotechnology:
1. Mengidentifikasi senyawa bioactive yang dihasilkan
oleh organisme laut, elusidasi struktur dan mengetahui
aktivitasnya.
Hasil dari penelitian ini menuntun pada produksi obat-
obatan baru dalam dunia medis dan industri kimia.
2. Meningkatkan pemahaman kita terhadap faktor
lingkungan, kebutuhan nutrisi, dan genetik yang
mengontrol produksi metabolit primer, dan sekunder
pada organisme laut.
Ini akan membantu isolasi senyawa-senyawa
bioproduct yang baru.
33. 3. Memahami genetika, biokimia, fisiologi dan ekologi dari
organisme laut.
Pengetahuan ini akan membantu identifikasi proyek
penelitian baru dan memberi kontribusi terhadap
strategi konservasi laut.
4. Mengembangkan alat-alat dan diagnosis terhadap
penigkatan kesehatan reproduksi, perkembangan dan
kultur organisme laut dan air tawar.
Area bioteknologi ini akan meningkatkan industri
budidaya.
34. • Mengidentifikasi sumber baru dari bioproduk
laut;
• Mengembangkan teknologi screening yang
baru
• Menyediakan supply yang berkesinambungan.
• Mengoptimalkan produksi dan penemuan
kembali bioproducts
Tantangan yang dihadapi oleh industri
bioteknologi laut (Farmasitika laut) pada abad
mendatang adalah:
35. Bioteknologi laut dapat disimpulkan sebagai
eksplorasi yang berkesinambungan dari organisme
laut untuk kesejahteraan umat manusia
36. Penilain:
Teori : UTS (25 %) UAS (25%)
Tugas : 1. Paper + presentasi (20%)
2. Quiz (10 %)
Praktikum : 20 %
