Avian pathogenic Escherichia coli (APEC) merupakan salah satu patogen yang memberikan dampak signifikan terhadap industri perunggasan global. Patogen ini menyebabkan berbagai penyakit pada unggas, seperti kolibasilosis, yang tidak hanya menurunkan produktivitas dan kesehatan ternak, tetapi juga mengarah pada kerugian ekonomi yang besar. Selain itu, APEC juga berpotensi menular ke manusia melalui rantai makanan, sehingga meningkatkan risiko kesehatan masyarakat. Seiring dengan meningkatnya prevalensi resistensi antibiotik pada APEC, ada kebutuhan mendesak untuk menemukan alternatif terapeutik yang efektif. Salah satu solusi yang mulai menarik perhatian dalam dunia penelitian adalah penggunaan bakteriofag sebagai agen antibakteri untuk mengatasi infeksi yang disebabkan oleh bakteri patogen, termasuk APEC.
Bakteriofag merupakan virus yang dapat menginfeksi dan melisiskan bakteri secara spesifik tanpa mempengaruhi bakteri lainnya yang tidak berbahaya bagi manusia atau lingkungan. Dalam sebuah studi yang dilakukan oleh Yucui Huang dan rekan-rekan, sebuah bakteriofag baru yang diberi nama vB_EcoM_SD350 diisolasi dan dianalisis secara genomik. Bakteriofag ini memiliki spektrum lisis yang luas dan mampu melisiskan hingga 64% dari strain Escherichia coli yang diuji, termasuk APEC. Penelitian ini memberikan bukti bahwa vB_EcoM_SD350 dapat menjadi alternatif yang menjanjikan untuk mengatasi masalah APEC, yang semakin sulit diatasi dengan antibiotik.
Proses isolasi bakteriofag vB_EcoM_SD350 dimulai dengan pengambilan sampel dari lingkungan yang kemungkinan mengandung bakteriofag yang mampu menginfeksi E. coli. Setelah diisolasi, karakterisasi biologis menunjukkan bahwa vB_EcoM_SD350 memiliki toleransi yang baik terhadap perubahan pH dan suhu yang ekstrem, dua faktor yang sering mempengaruhi efektivitas bakteriofag dalam aplikasi dunia nyata. Selain itu, bakteriofag ini juga mampu menghambat pertumbuhan E. coli SD405 dan membentuk biofilm, yang merupakan salah satu cara bakteri untuk melindungi diri mereka dari berbagai ancaman lingkungan. Biofilm yang terbentuk pada permukaan dapat menyulitkan proses dekolonisasi bakteri, sehingga menghilangkan kemampuan bakteri untuk bertahan hidup di lingkungan yang keras.
Melalui analisis genomik, ditemukan bahwa bakteriofag vB_EcoM_SD350 memiliki genom berupa DNA dua untai dengan ukuran 52.757 pasangan basa dan kandungan guanin-sitosin (GC) sebesar 47,73%. Pada analisis lebih lanjut, teridentifikasi dua open reading frame (ORF), yaitu ORF44 dan ORF45, yang diprediksi mengkode protein holin dan endolisin. Holin dan endolisin merupakan enzim yang terlibat dalam proses lisis bakteri, yang bekerja dengan cara memecah dinding sel bakteri, sehingga memungkinkan pelepasan fag-fag anak yang baru. Sistem holin-endolisin ini dikenal sebagai mekanisme utama dalam proses lisis yang dilakukan oleh bakteriofag, yang mengarah pada penghancuran bakteri sasaran.
Setelah karakterisasi biologis dan analisis genomik, penelitian ini melanjutkan untuk menguji aplikasi bakteriofag vB_EcoM_SD350 pada produk daging unggas dan sapi yang disimpan pada suhu 4°C. Uji ini bertujuan untuk menilai seberapa efektif bakteriofag ini dalam mengurangi jumlah E. coli pada produk daging yang rentan terkontaminasi. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa bakteriofag vB_EcoM_SD350 mampu mengurangi konsentrasi E. coli SD405 pada daging ayam hingga 0,56–2,88 log CFU/g dan pada daging sapi sebesar 0,43–3,98 log CFU/g dalam waktu 72 jam penyimpanan. Penurunan jumlah bakteri ini menunjukkan potensi bakteriofag vB_EcoM_SD350 dalam mengendalikan kontaminasi bakteri pada produk daging, yang dapat meningkatkan keamanan pangan.
Salah satu keunggulan utama dari penggunaan bakteriofag sebagai agen biokontrol adalah spesifisitasnya yang tinggi terhadap bakteri patogen tanpa mempengaruhi mikroflora normal yang ada di dalam tubuh atau pada produk pangan. Hal ini menjadikan bakteriofag sebagai pilihan yang lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan penggunaan antibiotik, yang dapat menyebabkan resistensi bakteri dan dampak negatif lainnya bagi kesehatan manusia. Di sisi lain, penggunaan bakteriofag juga tidak menyebabkan kontaminasi residu yang dapat membahayakan konsumen, berbeda dengan penggunaan antibiotik yang seringkali meninggalkan sisa-sisa yang dapat terakumulasi dalam tubuh manusia.
Bakteriofag juga dapat digunakan dalam kombinasi dengan metode lain untuk meningkatkan efektivitasnya, seperti penggunaan kemasan aktif atau perawatan permukaan produk pangan. Dengan teknologi ini, bakteriofag dapat dipasang pada kemasan atau diaplikasikan pada produk untuk memberikan perlindungan ekstra terhadap pertumbuhan bakteri patogen selama penyimpanan. Penelitian sebelumnya juga telah menunjukkan bahwa kemasan aktif yang mengandung bakteriofag dapat memperpanjang umur simpan produk daging dengan menghambat pertumbuhan bakteri patogen, sehingga lebih aman untuk dikonsumsi.
Selain itu, penggunaan bakteriofag juga menawarkan keuntungan dari segi biaya, karena produksi bakteriofag secara massal cenderung lebih murah dibandingkan dengan penggunaan antibiotik konvensional. Selain itu, aplikasi bakteriofag dapat dilakukan dengan cara yang lebih terkontrol dan spesifik, mengurangi risiko efek samping yang tidak diinginkan.
Namun, meskipun hasil penelitian ini menjanjikan, masih ada beberapa tantangan yang perlu diatasi sebelum bakteriofag vB_EcoM_SD350 dapat diterapkan secara luas dalam industri pangan. Salah satu tantangan utama adalah proses regulasi yang ketat terkait penggunaan bakteriofag sebagai bahan tambahan pangan. Sebagai teknologi baru, bakteriofag harus memenuhi standar keamanan pangan yang ketat sebelum dapat digunakan secara komersial. Selain itu, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengoptimalkan kondisi aplikasi bakteriofag dalam berbagai situasi nyata, seperti berbagai jenis produk daging dan kondisi penyimpanan yang berbeda.
Sumber:
Leave a Reply