MALANG, JurnalPost.com – Tim peneliti Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA), Universitas Negeri Malang (UM), berhasil mengidentifikasi 4.126 varian sekuens bakteri dalam penelitian keanekaragaman mikrobiota usus katak sawah (Fejervarya limnocharis) di kawasan pertanian Malang Raya.
Penelitian yang memanfaatkan pendekatan metagenomik dan analisis bioinformatika ini bertujuan memetakan keragaman mikroorganisme yang hidup di saluran pencernaan katak sawah, sekaligus mengkaji perbedaan struktur komunitas bakteri pada lingkungan pertanian organik dan konvensional yang menggunakan bahan kimia sintetis.
Riset tersebut dipimpin oleh Bagus Priambodo, M.Si., M.Sc., Ph.D., bersama sejumlah peneliti, yakni Prof. Dr. Fatchur Rohman, M.Si., Farid Akhsani, S.Si., M.Si., Fauzi Akhbar Anugrah, M.Si., Ph.D., Listyo Yudha Irawan, M.Pd., M.Sc., Takeshi Igawa, Ph.D., serta Fikri Mahib Wahyudi.
Hasil penelitian ini memberikan gambaran mengenai kekayaan mikroorganisme yang hidup bersimbiosis dengan amfibi, sekaligus membuka peluang kajian lebih lanjut terkait potensi bakteri usus sebagai sumber senyawa antibakteri alami.
Mengungkap Keanekaragaman Mikroba dalam Usus Katak Sawah
Selama ini, penelitian mengenai potensi antibakteri pada amfibi lebih banyak berfokus pada senyawa yang dihasilkan melalui sekresi kulit. Padahal, bagian tubuh lainnya, termasuk saluran pencernaan, juga menjadi habitat berbagai mikroorganisme yang berpotensi memiliki fungsi biologis penting.
Berangkat dari pemahaman tersebut, tim peneliti FMIPA UM memilih katak sawah sebagai objek penelitian. Spesies ini diketahui memiliki persebaran luas dan mampu beradaptasi dengan berbagai kondisi lingkungan, termasuk kawasan persawahan dan lahan pertanian.
Katak sawah juga memiliki hubungan erat dengan ekosistem tempat hidupnya. Perubahan kondisi lingkungan, termasuk penggunaan bahan kimia pertanian, diduga dapat memengaruhi komposisi mikroorganisme yang hidup di dalam tubuhnya.
Untuk mengidentifikasi keanekaragaman bakteri tersebut, peneliti menggunakan teknik metagenomic amplicon sequencing dengan menargetkan gen 16S rRNA. Teknik ini memungkinkan identifikasi dan pemetaan komunitas bakteri berdasarkan materi genetik yang ditemukan dalam sampel.
Melalui analisis tersebut, tim berhasil memperoleh 4.126 Amplicon Sequence Variants (ASV), yakni varian sekuens DNA yang digunakan untuk menggambarkan keragaman mikroorganisme dalam suatu komunitas.
Temuan ini menunjukkan bahwa saluran pencernaan katak sawah menyimpan komunitas bakteri yang beragam dan masih terbuka untuk dieksplorasi lebih jauh.
Keberadaan komunitas bakteri tersebut menjadi perhatian karena mikroorganisme tertentu berpotensi menghasilkan metabolit sekunder yang memiliki aktivitas biologis, termasuk sifat antibakteri.
Meski demikian, identifikasi keragaman bakteri merupakan tahap awal. Penelitian lanjutan masih diperlukan untuk memastikan jenis mikroorganisme yang memiliki kemampuan menghasilkan senyawa antibakteri serta menguji efektivitas dan keamanannya.
Keragaman Bakteri Lebih Tinggi di Kawasan Pertanian Organik
Selain mengungkap biodiversitas mikroorganisme, penelitian ini juga membandingkan komunitas bakteri usus katak sawah yang ditemukan di kawasan pertanian dengan sistem pengelolaan berbeda.
Pengambilan sampel dilakukan pada sejumlah wilayah pertanian di Malang Raya. Kawasan Pakisaji dan Kedungkandang mewakili lingkungan pertanian organik, sedangkan Tunggulwulung dan Merjosari menjadi lokasi pengamatan pada pertanian anorganik atau konvensional.
Hasil analisis menunjukkan adanya perbedaan keragaman komunitas bakteri antara kedua kelompok lingkungan tersebut.
Pada sampel katak dari kawasan pertanian organik, peneliti menemukan 2.362 taksa unik. Sementara itu, sampel dari kawasan pertanian konvensional menunjukkan 1.117 taksa unik.
Perbedaan tersebut mengindikasikan bahwa komunitas bakteri pada katak yang hidup di kawasan pertanian organik memiliki kekayaan taksonomi lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok yang diamati pada lahan konvensional.
Temuan ini menjadi salah satu petunjuk penting untuk memahami hubungan antara praktik pengelolaan lahan dan kondisi komunitas mikroorganisme pada satwa yang hidup di dalamnya.
Penggunaan pestisida dan bahan kimia sintetis dalam kegiatan pertanian dapat menjadi salah satu faktor tekanan lingkungan yang memengaruhi organisme non-target, termasuk mikroorganisme yang berasosiasi dengan satwa liar.
Namun, perbedaan komunitas bakteri tersebut juga dapat dipengaruhi oleh faktor lingkungan lainnya, seperti karakteristik habitat, ketersediaan makanan, kondisi tanah, dan kualitas air.
Karena itu, penelitian lanjutan diperlukan untuk menjelaskan secara lebih mendalam hubungan antara paparan pestisida dan perubahan komunitas mikrobiota usus katak sawah.
Mendukung Pelestarian Keanekaragaman Hayati
Penelitian yang dilakukan tim FMIPA Universitas Negeri Malang ini juga memiliki keterkaitan dengan agenda pembangunan berkelanjutan, khususnya Sustainable Development Goals (SDGs) tujuan ke-15 tentang Ekosistem Daratan.
Salah satu target dalam tujuan tersebut adalah mengurangi degradasi habitat alami, menghentikan hilangnya keanekaragaman hayati, serta melindungi spesies yang terancam.
Dalam konteks ini, penelitian mikrobiota usus katak sawah memberikan sudut pandang tambahan mengenai pentingnya menjaga kualitas lingkungan pertanian.
Keanekaragaman hayati tidak hanya mencakup tumbuhan dan hewan yang mudah diamati, tetapi juga komunitas mikroorganisme yang memiliki peran dalam berbagai proses biologis.
Mikroorganisme yang hidup bersimbiosis dengan hewan dapat berkontribusi terhadap proses pencernaan, metabolisme, dan fungsi pertahanan tubuh. Perubahan komposisi komunitasnya berpotensi memengaruhi keseimbangan biologis organisme inang.
Oleh sebab itu, pemahaman mengenai hubungan antara aktivitas pertanian dan mikrobiota satwa menjadi bagian penting dalam kajian kesehatan ekosistem.
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi referensi ilmiah dalam mendorong praktik pertanian yang lebih memperhatikan keberlanjutan lingkungan dan perlindungan habitat satwa liar.
Membuka Peluang Pengembangan Agen Antibakteri Alami
Di tengah meningkatnya perhatian terhadap resistensi antibiotik, eksplorasi sumber senyawa antibakteri baru menjadi salah satu bidang penelitian yang terus dikembangkan.
Keanekaragaman mikroorganisme dalam saluran pencernaan amfibi menawarkan peluang untuk menemukan bakteri dengan karakteristik biologis yang belum banyak dipelajari.
Melalui hasil pemetaan yang telah diperoleh, tim peneliti memiliki landasan awal untuk menentukan kelompok bakteri yang menarik untuk dikaji lebih lanjut.
Tahapan penelitian berikutnya dapat diarahkan pada isolasi mikroorganisme, pengujian aktivitas antibakteri, hingga karakterisasi senyawa aktif yang berpotensi dikembangkan sebagai bahan penelitian farmasi.
Penelitian ini mendapat dukungan pendanaan melalui skema Kompetitif KBK dari Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat (LPPM) Universitas Negeri Malang.
Dukungan tersebut menjadi bagian dari upaya pengembangan penelitian dasar yang tidak hanya menghasilkan pengetahuan baru, tetapi juga membuka peluang pemanfaatan keanekaragaman hayati Indonesia secara berkelanjutan.
Melalui identifikasi ribuan varian bakteri dalam usus katak sawah, tim FMIPA UM menunjukkan bahwa ekosistem pertanian menyimpan kekayaan mikroorganisme yang penting untuk terus diteliti.
Temuan ini diharapkan dapat menjadi pijakan bagi pengembangan penelitian antibakteri berbasis bahan alam, sekaligus memperkuat dasar ilmiah pengelolaan lahan pertanian yang lebih ramah lingkungan.
Komentar 0
Tulis Komentar Bagikan tanggapan Anda