MIKROBIOLOGI PANGAN ASAL HEWAN - E. coli

MAKALAH MIKROBIOLOGI PANGAN ASAL HEWAN

RESISTENSI ISOLAT BAKTERI  E. coli DARI DAGING AYAM POTONG KOMERSIL DI IRAN TERHADAP BEBERAPA AGEN ANTIMIKROBA

CHOLILIA ABADIATUL MASRUROH

B251140021

SEKOLAH PASCASARJANA

PROGRAM STUDI KESEHATAN MASYARAKAT VETERINER

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2014

PENDAHULUAN

Latar Belakang

            Beberapa kejadian dan peningkatan sifat resistensi bakteri terhadap kebiasaan penggunaan antibiotik telah menjadi perhatian di seluruh dunia. Terdapat beberapa program untuk memantau sifat resistensi suatu bakteri telah dilakukan di berbagai Negara dengan tujuan untuk melindungi hewan maupun manusia. Program-program tersebut biasanya memantau pada bakteri indikator seperti E. coli.

Strain-strain E. coli telah dikenal sebagai patogen utama pada Colibacillosis  di peternakan unggas dan beberapa dari strain-strain tersebut dapat menyebabkan berbagai macam penyakit pada manusia seperti sindrom haemorrhagic colitis and haemolytic uremic. Selanjutnya, penanganan terhadap penyakit-penyakit yang disebabkan oleh patogen mikroba membutuhkan terapi antimikroba. Keputusan penggunaan terapi ini tergantung pada ketahanan mikroba dan sifat farmakokinetik dari obat tersebut. Namun, pemberian antimikroba atau antibiotik yang secara berulang menyebabkan peningkatan sifat resistensi mikroba terhadap antibiotik atau antimikroba. Sehingga, penelitian tentang tentang sifat resitensi bakteri khususnya E. coli perlu ditingkatkan sebagai awal perlindungan terhadap kesehatan hewan dan manusia.

Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan dibahas dalam makalah ini adalah bagaimana pola sifat resitensi antimikroba pada E. coli yang diisolasi dari daging ayam potong komersil di Iran?

Tujuan

Adapun tujuan dari pembelajaran ini adalah untuk mengetahui pola sifat resitensi antimikroba pada E. coli yang diisolasi dari daging ayam potong komersil di Iran.

TINJAUAN PUSTAKA

Bakteri E. coli

Bakteri E. coli biasanya ditemukan di sistem pencernaan pada manusia dan hewan, sebagai hasil kontaminasi fecal atau kontaminasi selama pangan asal hewan disembelih, dan bakteri ini sering ditemukan di tanah, air, dan makanan. Jumlah strain bakteri E. coli dikenal sebagai patogen terhadap Colicobacillosis di peternakan unggas dan beberapa di antara mereka dapat menyebabkan berbagai macam penyakit pada manusia seperti sindrom haemorrhagic colitis dan haemolytic uremic (Ferens and Hovde 2011).

Agen Antimikroba

Perlakuan terhadap penyakit-penyakit yang disebabkan oleh beberapa bakteri sering membutuhkan terapi antimikrobial. Keputusan penggunaan terapi ini tergantung pada ketahanan dari mikroorganisme dan sifat farmakokinetik dari obat tersebut sebagai keberhasilannya terhadap dosis therapeuticnya pada suatu infeksi serta efisiensi secara klinik (McKellar et al. 2004). Namun, praktisi veteriner harus membatasi keputusan mereka dalam penggunaan antimikroba pada industri ternak unggas, mereka harus mempertimbangkan isu sifat resistensi mereka terhadap agen antimikroba dan kesehatan manusia. Terlebih lagi, pengulangan dan ketidakcocokan penggunaan antibiotik telah mendorong jumlah peningkatan sifat resistensi terhadap suatu antimikroba atau antibiotik (Mooljuntee et al. 2010).

Penggunaan antibiotik sebagai penyebab terjadinya sifat resistensi tidak hanya pada bakteri patogen tetapi juga pada flora endogenus dari paparan individu maupun populasi. Oleh karena itu, tekanan seleksi antibiotik terhadap ketahanan pada bakteri di peternakan unggas sangat tinggi dan akibatnya, flora fecal mereka mengandung suatu ukuran sifat resistensi bakteri yang tinggi.

Gen Resisten Terhadap Antimikroba

Integron merupakan pemeran penting dalam penyebaran sifat resistensi terhadap antimikroba di antara bakteri-bakteri Gram negatif. Integrin merupakan struktur genetic yang mampu untuk menangkap, mengeluarkan, dan mengekspresikan gen, yang secara pasti termasuk elemen yang bergerak seperti plasmid yang mengatur penyebaran mereka di antara bakteri – bakteri (Fluit and Schimitz 2004). Saat ini, teknik molekuler, khususnya Polymerase Chain Reaction (PCR) telah umum digunakan untuk mempelajari gen resiten terhadap suatu antimikroba. Terlebih penggunaan antibiotik atau antimikroba pada industri ternak unggas di Iran. 

Dalam penelitian yang dilakukan oleh Momtaz et al. (2012), sifat resistensi E.coli diawali dengan isolasi DNA menggunakan Genomic DNA purification kit. Selanjutnya, identifikasi adanya gen yang berhubungan dengan sifat resistensi terhadap streptomycin (aadA1), tetracycline (tet(A), dan tet(B)), trimethoprim (dfrA1), quinolones (qnr), gentamicin (aac(3)-IV), sulfonamides (sul1), beta-lactam (bla_SHV dan bla_CMY), ertromycin (ere(A)), dan chloramphenicol (catA1, cmlA) dideterminasi menggunkan PCR dengan primer yang terdapat pada tabel 2.1. Tahap terakhir dilakukan uji ketahanan terhadap antimikroba pada E. coli dengan metode pengenceran Kirby-Bauer disc, dimana agen antimikroba diuji menggunakan konsentrasi sebagai berikut:

·         Sulfamethaxazol (25 µg/disc),

·         Trimethoprim (5 µg/disc),

·         Chloramphenicol (30 µg/disc),

·         Enrofloxacin (5 µg/disc),

·         Tetracycline (30 µg/disc),

·         Gentamycin (10 µg/disc),

·         Cephalothin (30 µg/disc),

·         Ampicillin (10 µg/disc), dan

·         Streptomycin (10 µg/disc).

Selanjutnya interpretasi dari hasil inkubasi terhadap agen antimikroba menggunakan kriteria berdasar CLSI, dimana E. coli ATCC 25922 sebagai organisme kontrol kualitasnya.

PEMBAHASAN

Gambaran Sifat Resistensi Antimikroba dari Beberapa Strain E. coli yang Diisolasi dari daging Ayam Potong di Iran

Hasil penelitian yang dilakukan oleh Momtaz, et al. (2012) menunjukkan bahwa dari 360 spesimen, yang teridentifikasi E. coli sebanyak 57 (15,8%) isolat. Namun, dari seluruh E. coli tersebut, tidak ada yang teridentifikasi sebagai E. coli O157:H7. Selain itu, strain-strain tersebut yang memiliki resistensi terhadap tetracycline sebanyak 52,6%, terhadap sulfonamides dan erythromycin sebanyak 47,4%, dan terhadap Cholramphenicol, Trimethoprim, dan Quinolones sebanyak 36,8%. Namun, berdasarkan hasil yang ada, tidak ditemukan strain yang resiten terhadap streptomycin, cephalothin, dan ampicillin. Hasil tersebut ditunjukkan oleh tabel berikut:

Tabel 3.1. Distribusi Sifat Resistensi terhadap Antimikroba dalam Strain E. coli

Isolat E. coli sering mengkontaminasi pangan asal hewan, dan dalam penelitian yang telah dilakukan oleh Momtaz, et. al (2012) mikroorganisme tersebut telah ditemukan dari 57 daging ayam potong, dan kebanyakan dari strain-strain tersebut menujukkan fenotip multi-resisten. Adapun persentase gen yang menunjukkan sifat resitensi terhadap berbagai macam antimikroba atau antibiotic (erythromycin, sulphonamides, chloramphenicol, dan tetracycline) sangat tinggi, yaitu antara 36 % hingga 52%.  Hal ini memberikan informasi bahwa E. coli yang berasal dari daging berpotensi menjadi mikroorganisme yang sangat resisten terhadap antimikroba atau antibiotik, atau biasa disebut dengan Reservoir.

Rangkaian sifat resistensi bakteri E. coli terhadap Sembilan agen antimikroba juga telah diuji dalam penelitian yang dilakukan oleh Momtaz, et.al (2012). Hasil penelitian tersebut menggambarkan bahwa dari 57 isolat yang diuji, seluruhnya termasuk dalam isolat yang resisten terhadap agen antimikroba, dimana paling banyak ditemukan resisten terhadap tetracycline, yaitu sebesar 91,2%. Selanjutnya disusul oleh resistensi terhadap sulfamethazol sebanyak 45,6%, chloramphenicol dan trimethoprim sebanyak 29,8%. Hal ini berbeda ketika isolat-isolat tersebut diuji menggunakan streptomycin, cephalothin, gentamicin, dan ampicillin, dimana isolate-isolat E. coli memiliki sifat yang rentan terhadap agen antimikoroba tersebut. Tabel berikut memberikan informasi terhadap sifat resistensi isolat E. coli terhadap sembilan agen antimikroba:

Tabel 3.2. Profil Resistensi Antimikroba dari Isolat E. coli yang Diisolasi dari Daging Ayam Potong

Menurut Momtaz, et. al (2012), mekanisme penyebaran sifat resistensi terhadap antimikroba atau antibiotik dari makanan asal hewan ke manusia masih menjadi masalah kontrovesi. Namun, kolonisasi E. coli dari daging ayam telah dipaparkan oleh Linton, et. al (1977), dimana telah ditemukan kolonisasi E. coli yang resisten terhadap Antimikroba di dalam saluran pencernaan manusia. Selain itu, resistensi terhadap agen antimikroba yang sama telah dilakukan sebelumnya oleh Heuer and Hammerun pada Tahun 2005 yang mengamati resistensi bakteri di Negara berbeda terhadap obat hewan.

Penelitian serupa juga telah dilakukan oleh Mooljumtee et. al (2010) tentang resistensi isolate bakteri E. coli yang diisolasi dari daging ayam Broiler di Thailand. Penelitian tersebut menemukan isolat-isolat tersebut resisten terhadap tetracycline, ampicillin, dan erythromycin yang dibiakkan dalam agar yang telah diencerkan. Resistensi terhadap agen-agen antimikroba berhubungan dengan gen tet(A) sebesar 90%, bla_CMY sebesar 93,3%, dan ere(A) sebesar 73,3%. Resitensi rendah juga ditemukan ketika isolat bakteri dari ayam broiler terpapar oleh cephalothin yaitu sebanyak 73,3% dan sulphonamide + trimethopherin sebanyak 26,7%, dimana resistensi tersebut berhubungan dengan adanya gen bla_SHV sebanyak 86,4% dan gen sul1 dan dfrA5 sebanyak 100%.

Adapun persentase sampel fecal yang mengandung E. coli yang bersifat resisten dibedakan menjadi tiga populasi industri ternak unggas menurut van den Boogard et al (2001), yaitu broiler dan turkey yang biasanya diberikan antibiotik, dan ayam betina yang juga diberi antibiotik namun jarang dilakukan. Hasil dari penelitian tersebut menyatakan bahwa sifat resistensi terbanyak ditemukan di industri ternak broiler dan turkey, sedangkan prevalensi yang rendah terdapat di industri ternak ayam betina. Lietzau et al (2006) juga menyatakan bahwa prevalensi sifat resisten terhdap ampicillin pada betina yaitu 15,7% dan pada jantan 19,4%. Sedangkan 10% dari isolat tersebut resisten terhadap cotrimoxazole dan 15% resiten terhadap doxycycline.

SIMPULAN

Daging ayam potong komersil yang telah diuji dalam penelitian ini membuktikan bahwa terdapat bakteri E. coli yang bersifat reservoir dan resisten terhadap agen antimikrobas seperti Tetracycline, Trimethoprim, Enrofloxacin, Sulfamethoxazol, dan Chloramphenicol.

DAFTAR PUSTAKA

Ferens WA, Hovde CJ. 2011. Escherichia coli O157:H7: animal reservoir and sources of human infection. Foodborne Pathogens and Disease 8, 465–485.

Fluit AC, Schmitz FJ. 2004. Resistance Integrons and Super-integrons. Clinical Microbiology and Infection 10, 272–288.

Heuer O, Hammerun A. 2005. Use of Antimicrobial Agents and Occurrence of Antimicrobial Resistance in Bacteria from Food Animals, Food and Humans in Denmark. Staten’s Serum Institute, Danish Veterinary and Food Administration, Danish Medicines Agency, Danish Institute for Food and Veterinary Research, Copenhagen, Denmark. 57 pp.

Lietzau S, Raum E, Von Baum H, Marre R, Brenner H. 2006. Clustering of Antibiotic Resistance of E. coli in Couples: Suggestion for a Major Role of Conjugal Transmission. BMC Infectious Diseases 6, 119.

Linton AH, Howe K, Bennett PM, Richmond MH, Whiteside EJ (1977): The colonization of the human gut by antibiotic resistant Escherichia coli from chickens. Journal of Applied Bacteriology 43, 465–469.

Mckellar QA, Sanchez Bruni SF, Jones DG. 2004. Pharmacokinetic or Pharmacodynamic Relationships of Antimicrobial Drugs used in Veterinary Medicine. Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics 27, 503–514.

Mooljuntee S, Chansiripornchai P, Chansiripornchai N. 2010. Prevalence of the Cellular and Molecular Antimicrobial Resistance Against E. coli Isolated from Thai Broilers. Thai Journal of Veterinary Medicine 40, 311–315.

Van den Bogaard AE, London N, Driessen C, Stobberingh E.E. 2001. Antibiotic Resistance of Fecal Escherichia coli in Poultry, Poultry Farmers and Poultry Slaughterers. Journal of Antimicrobial Chemotherapy 47, 763–771.