Sebatian racun kalajengking dapat membunuh bakteria berbahaya
Para penyelidik berjaya mensintesis dua sebatian racun kalajengking yang berkesan terhadap beberapa jenis bakteria yang sangat berjangkit. Sebatian itu juga tidak mungkin membahayakan manusia, para saintis meyakinkan kami.
Kredit gambar: Edson N. Carcamo-Noriega
Ribuan spesies haiwan di seluruh dunia berbisa, dari labah-labah hingga tawon, ikan, ular, dan katak.
Racun beberapa haiwan hanya cukup kuat untuk menimbulkan kerengsaan ringan dan mencegah pemangsa yang berpotensi, sementara racun haiwan lain, seperti gurita cincin biru kecil, dapat membunuh manusia dewasa dengan mudah dalam beberapa minit.
Walau bagaimanapun, para penyelidik berpendapat bahawa banyak racun binatang yang mematikan juga dapat memberikan jawapan kepada jangkitan dan penyakit.
Contohnya, racun dari Tropidolaemus wagleri, spesies ular yang berasal dari Asia Tenggara, dapat meningkatkan rawatan pembekuan darah, dan komponen utama racun labah-labah web corong dapat membantu mencegah kerosakan otak setelah strok.
Para saintis dari Stanford University, di California, dan National Autonomous University of Mexico, di Mexico City, baru-baru ini membuat satu lagi penemuan yang menjanjikan: Dua sebatian dari racun kala jengking yang berasal dari Mexico Timur, Diplocentrus melici, dapat melawan bakteria yang sukar tanpa membahayakan tisu yang sihat.
Pasukan ini menjalankan penyelidikan mereka pada tikus, serta sampel tisu, untuk menguji keberkesanan dan keselamatan sebatian tersebut. Hasil kajian kini muncul dalam PNAS.
Penemuan 2 sebatian baru
Prof Richard Zare, dari Stanford, Prof Lourival Possani, dari National Autonomous University of Mexico, dan pasukan mereka membuat penemuan menarik berikutan penangkapan beberapa spesimen D. melici oleh pelajar penyelidikan Prof Possani di Mexico.
Penyelidikan Prof Possani berkisar tentang mencari rawatan perubatan baru berdasarkan racun kalajengking. Prof Zare pakar dalam mengesan tindak balas kimia pada tahap molekul.
Kedua-dua penyelidik kanan dan pasukan mereka bekerjasama dalam mengenal pasti sebatian penting yang dibuat D. melici racun sebagai petunjuk farmakologi yang penting. Keseluruhan proses itu sangat sukar, dan bahkan mencari kalajengking, pertama sekali, sukar.
"Pengumpulan spesies kalajengking ini sukar kerana pada musim sejuk dan musim kering, kalajengking dikuburkan. Kami hanya dapat menemuinya pada musim hujan, ”jelas Prof Possani.
Untuk "memerah" kalajengking untuk racunnya, para penyelidik harus menggunakan rangsangan elektrik ringan pada ekor araknid. Mengikuti prosedur ini, pasukan melihat bahawa racun berubah menjadi kecoklatan sebaik sahaja terkena udara.
Setelah melakukan beberapa ujian sensitif, para penyelidik menganggap bahawa dua sebatian kimia 1,4-benzoquinone - yang dapat mereka sintesis dari sebilangan kecil racun kalajengking - bertanggungjawab terhadap perubahan ini. Setiap sebatian ini berubah warna, satu merah dan biru lain, ketika bersentuhan dengan udara.
"Kami hanya mempunyai 0,5 mikroliter racun untuk digunakan. Ini adalah 10 kali lebih sedikit daripada jumlah darah yang akan dihisap seekor nyamuk dalam satu hidangan, ”kata Prof Zare.
Benzoquinones, para saintis menjelaskan, mempunyai sifat antimikroba, dan dua sebatian yang dikenal pasti oleh pasukan sebelumnya tidak diketahui. Mereka hanya berbeza antara satu sama lain.
"Kedua-dua sebatian itu berkaitan secara struktural, tetapi sedangkan yang merah mempunyai atom oksigen di salah satu cabangnya, yang biru mempunyai atom sulfur," jelas Shibdas Banerjee, Ph.D., salah seorang penulis kajian yang bertanggungjawab menjelaskan struktur bahan kimia yang baru ditemui.
Sengatan di ekor ... melawan bakteria
Memandangkan fakta bahawa benzoquinones dapat membunuh strain bakteria, para penyelidik di makmal Prof Zare menghantar sampel dua sebatian yang baru ditemui kepada Dr. Rogelio Hernández-Pando dan rakan-rakannya di Institut Sains Kesihatan dan Pemakanan Nasional Salvador Zubirán, di Mexico City , untuk ujian selanjutnya.
Pasukan di Salvador Zubirán mendapati bahawa 1,4-benzoquinone merah berjaya dimusnahkan Staphylococcus aureus, yang sangat berjangkit, sementara 1,4-benzoquinone biru mampu membunuh pelbagai jenis Mycobacterium tuberculosis, yang bertanggungjawab untuk tuberkulosis.
Ini termasuk M. tuberkulosis strain yang mempunyai daya tahan terhadap pelbagai antibiotik. Namun, satu persoalan masih ada.
"Kami mendapati bahawa sebatian ini membunuh bakteria, tetapi kemudian pertanyaannya menjadi, 'Adakah ia juga akan membunuh anda?'" Kata Prof Zare.
"Dan jawapannya adalah tidak: Kumpulan Hernández-Pando menunjukkan bahawa sebatian biru membunuh bakteria tuberkulosis tetapi membiarkan lapisan paru-paru pada tikus utuh."
Prof Richard Zare
Lebih banyak misteri untuk dicungkil
Fakta bahawa dua sebatian yang baru dikenal pasti sangat berkesan terhadap bakteria yang mematikan dan nampaknya selamat untuk digunakan menjadikan mereka calon yang ideal untuk ubat dan terapi baru. Namun, Prof Possani memperhatikan, jalan penyelidikan baru ini tidak akan menjadi mungkin jika tidak bagi Prof Zare dan pasukannya.
Ini berkat kenyataan bahawa Prof Zare dan rakan sekerja belajar bagaimana mensintesis dua benzoquinones dari racun D. melici bahawa penyelidik kini dapat mencari cara menggunakan sebatian ini untuk tujuan penyembuhan.
"Jumlah komponen racun yang dapat kita peroleh dari haiwan sangat rendah. Sintesis sebatian sangat menentukan kejayaan kerja ini, ”jelas Prof Possani.
"Berdasarkan jumlah, racun kalajengking adalah salah satu bahan paling berharga di dunia. Ini akan menelan belanja sebanyak $ 39 juta untuk menghasilkan satu gelen, ”kata Prof Zare.
"Sekiranya anda hanya bergantung pada kalajengking untuk menghasilkannya, tidak ada yang mampu membelinya, jadi penting untuk mengenal pasti apa bahan penting dan dapat mensintesisnya," tegasnya.
Pada masa akan datang, para penyelidik merancang untuk terus bekerjasama untuk mengetahui cara penggunaannya D. melici untuk kebaikan. Pada masa yang sama, Prof Zare dan Prof Possani tertarik mengapa kedua-dua bahan kimia tidak beracun itu wujud dalam racun kalajengking sejak awal, dan mereka ingin mengungkap misteri ini.
"Sebatian ini mungkin bukan komponen beracun dari racun. Kami tidak tahu mengapa kalajengking membuat sebatian ini. Ada lebih banyak misteri, ”kata Prof Zare.
