Peran Metagenom dalam Identifikasi Probiotik Baru untuk Akuakultur: Studi Kasus Lobster

Table of Contents

 

INFOLABMED.COM - Dikutip dari laman UNAIR, Selasa (8/10), bakteri probiotik telah menjadi faktor penting dalam sektor akuakultur, khususnya dalam menjaga kesehatan dan pertumbuhan organisme budidaya. 

Studi terbaru menunjukkan bahwa probiotik mampu meningkatkan kelangsungan hidup berbagai spesies budidaya melalui pengaruhnya terhadap mikrobiota usus. 

Namun, salah satu tantangan dalam menemukan strain probiotik baru adalah keterbatasan metode isolasi berbasis kultur yang hanya mampu mengidentifikasi kurang dari 0,01% bakteri. 

Inilah mengapa teknik metagenomik telah menjadi pendekatan yang semakin populer.

Baca juga : Sudah Tahu Tanda Penyakit Gangguan Pencernaan

Apa Itu Metagenom?

Metagenom adalah studi terhadap materi genetik yang diambil langsung dari lingkungan, tanpa perlu mengisolasi organisme terlebih dahulu. 

Teknik ini memungkinkan para peneliti untuk mengakses informasi genetik dari seluruh komunitas mikroba dalam suatu sampel, seperti sedimen perairan atau air kolam, termasuk organisme yang tidak dapat dikultur di laboratorium. 

Dengan memanfaatkan metode metagenomik, peneliti dapat melakukan analisis yang lebih komprehensif, mengidentifikasi mikroorganisme yang sebelumnya tidak terdeteksi, serta memahami fungsinya dalam ekosistem.

Tantangan Metode Berbasis Kultur

Sebelumnya, metode isolasi probiotik umumnya berbasis kultur. Namun, banyak mikroorganisme yang tidak bisa tumbuh di bawah kondisi laboratorium yang standar, membuat metode ini tidak optimal. 

Baca juga ; Informasi Spesifik Spesies Microfilariae: Wuchereria bancrofti dan Brugia malayi dalam Diagnostik Filariasis

Proses skrining awal sering kali menghilangkan bakteri potensial yang mungkin memiliki manfaat penting bagi kesehatan kultur organisme. 

Untuk mengatasi masalah ini, metagenomik menyediakan solusi dengan memungkinkan karakterisasi mikroba secara langsung dari lingkungan aslinya.

Dalam konteks akuakultur, studi metagenomik telah digunakan untuk mengidentifikasi bakteri probiotik baru yang dapat meningkatkan kelangsungan hidup spesies budidaya. 

Salah satu studi terbaru, yang dilakukan pada lobster, menunjukkan bagaimana metagenom dapat mengungkap potensi probiotik dari mikroorganisme yang hidup di saluran pencernaan lobster.

Studi Kasus: Lobster dan Analisis Metagenomik

Penelitian yang dilakukan terhadap lobster pasca-puerulus dan dewasa mengungkapkan bahwa saluran pencernaan kedua spesies ini didominasi oleh beberapa filum bakteri, termasuk Proteobacteria, Firmicutes, Bacteriodota, Patescibacteria, dan Verrucomicrobiota.

 Pada tingkat genus, Photobacterium, Candidatus Bacillopora, Vibrio, dan Catenococcus adalah mikroba yang paling dominan pada tahap pasca-puerulus. 

Sedangkan pada tahap remaja, saluran pencernaan lebih didominasi oleh Vibrio, Catenococcus, Acanthopleuribacter, Acinetobacter, Pseudoalteromonas, Grimontia, dan Photobacterium.

Menariknya, hasil metagenomik tidak hanya mampu mengidentifikasi bakteri yang ada, tetapi juga memprediksi potensi fungsional bakteri tersebut. 

Analisis lebih lanjut menunjukkan adanya berbagai gen yang berperan dalam aktivitas metabolisme penting, seperti produksi senyawa antimikroba (misalnya, streptomisin, vankomisin, karbapenem), enzim pencernaan (seperti lipase, protease, amilase), serta senyawa antioksidan (misalnya flavonoid dan karotenoid). 

Ini menunjukkan bahwa saluran pencernaan lobster merupakan sumber potensial untuk menemukan strain probiotik baru yang berguna dalam akuakultur.

Manfaat Probiotik dalam Akuakultur

Probiotik adalah mikroorganisme hidup yang, ketika dikonsumsi dalam jumlah yang tepat, memberikan manfaat kesehatan pada inangnya. 

Dalam akuakultur, probiotik telah terbukti membantu meningkatkan kesehatan ikan dan krustasea melalui berbagai mekanisme, termasuk meningkatkan keseimbangan mikrobiota usus, memperkuat respons imun, dan meningkatkan ketersediaan nutrisi.

Dalam kasus lobster, probiotik dari genus seperti Vibrio dan Photobacterium berpotensi memainkan peran penting dalam meningkatkan kesehatan pencernaan dan daya tahan terhadap penyakit. 

Dengan adanya metode metagenom, identifikasi probiotik yang efektif dapat dilakukan dengan lebih akurat dan cepat, membuka peluang baru dalam pengembangan akuakultur berkelanjutan.

Metagenomik sebagai Solusi Masa Depan

Penggunaan metagenomik dalam akuakultur tidak hanya mempercepat proses identifikasi probiotik, tetapi juga membantu mengurangi ketergantungan pada metode konvensional yang memakan waktu dan tidak efektif. 

Dengan berkembangnya perangkat lunak bioinformatika, analisis data metagenom menjadi lebih efisien dan mampu memberikan informasi yang lebih mendalam mengenai mikrobiota lingkungan.

Selain itu, teknologi ini memungkinkan para peneliti untuk mengidentifikasi gen yang terkait dengan fungsi penting seperti resistensi antibiotik, metabolisme nutrisi, dan produksi senyawa bioaktif. 

Ini memberi harapan besar bagi industri akuakultur, di mana kesehatan organisme budidaya menjadi fokus utama dalam menjaga produktivitas dan keberlanjutan.

Potensi Pengembangan Probiotik Baru

Metagenomik memberikan peluang yang lebih besar untuk menemukan probiotik yang lebih spesifik dan efektif untuk digunakan dalam akuakultur. 

Dengan mengidentifikasi mikroba yang tidak dapat dikultur, peneliti dapat memperluas cakupan probiotik yang mungkin memiliki manfaat unik, yang sebelumnya tidak terjangkau oleh metode isolasi tradisional.

Pengembangan probiotik baru ini dapat membantu industri akuakultur menghadapi tantangan seperti peningkatan resistensi terhadap antibiotik dan masalah kesehatan lainnya yang mengancam keberlanjutan budidaya. 

Oleh karena itu, studi metagenomik memiliki peran penting dalam menciptakan solusi inovatif untuk mendukung pertumbuhan industri akuakultur yang ramah lingkungan dan berkelanjutan.***.