Bekasam merupakan produk fermentasi Indonesia berbahan baku ikan yang dihasilkan melalui proses fermentasi spontan dan memiliki cita rasa asam, yang berasal dari bakteri asam laktat (BAL). BAL diklasifikasikan sebagai probiotik yang memiliki banyak manfaat untuk kesehatan karena dapat menghasilkan senyawa anti inflamasi, antibiotik dan senyawa lainnya. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan karakterisasi isolat BAL S44 yang berasal dari bekasam melalui pendekatan metabolomik dan genomik untuk eksplorasi senyawa potensial sebagai aplikasi dalam bidang kesehatan.
Penelitian dilakukan di Pusat Riset Rekayasa Genetika, Organisasi Riset Hayati dan Lingkungan, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN). Penelitian dilakukan dengan tahapan karakterisasi isolat BAL S44, analisis Whole Genome Sequencing (WGS) dan karakterisasi metabolit melalui GC-MS serta analisis jalur biosintesis yang memproduksi metabolit potensial. Pengamatan secara mikroskopik dari isolat BAL S44 mempunyai bentuk morfologi kokus, gram positif, karakter kurva tumbuh dimulai dari fase logaritma (log) pada jam ke-5 hingga ke-15 dan dilanjutkan fase stasioner. Pada pendekatan genomik, hasil sekuensing 16S rRNA dan WGS menunjukkan bahwa isolat BAL S44 merupakan Pediococcus acidilactici. Anotasi genom P. acidilactici S44 diketahui berdasarkan hasil perakitan dengan pangkalan data P. acidilactici (NCBI Taxonomy ID:1254) dengan nilai Average Nucleotide Identity (ANI) 621/ 682 gen.
Beberapa senyawa potensial anti inflamasi yang ditemukan adalah acetamide N-[4-[[[2-methoxy-5-(1-methylethyl) phenyl] sulfonyl] amino] phenyl], cyclo (L-prolyl-L-valine), dan 1-(2-Isopropoxybenzyl) piperazine ditemukan pada fase stasioner. Analisis tambatan molekuler menunjukkan adanya pengikatan secara hidrogen pada situs aktif COX-2 dan nilai binding affinity rendah pada ketiga senyawa tersebut dengan menggunakan indomethacin sebagai ligan native dan sodium diclofenac sebagai kontrol positif.
Hasil analisis absorpsi, distribusi, metabolisme, dan ekskresi (ADME) menunjukkan bahwa 3 senyawa potensial ligan aman untuk dijadikan obat berdasarkan aturan Lipinski, sedangkan hasil simulasi dinamika molekuler menunjukkan cyclo(L-prolyl-L-valine) merupakan ligan potensial terbaik yang ditinjau dari parameter radius of gyration (Rg), root mean square
deviation (RMSD), root mean square fluctuation (RMSF), solvent accessible surface area (SASA), dan ikatan hidrogen ditentukan untuk setiap kompleks ligan reseptor. Selanjutnya, anotasi Clusters of Orthologous Genes (COGs) menunjukkan adanya jalur biosintesis senyawa acetamide N-[4-[[[2-methoxy-5-(1-methylethyl) phenyl] sulfonyl] amino] phenyl], cyclo(L-prolyl-L-valine).