Keanekaragaman Mikroba dan Resistensi Antimikroba pada Mikrobiota Tanah

Keanekaragaman Mikroba dan Resistensi Antimikroba pada Mikrobiota Tanah – Tanah adalah salah satu reservoir keanekaragaman mikroba terbesar, namun proses yang menentukan dinamika komunitas tidak sepenuhnya dipahami.

Keanekaragaman Mikroba dan Resistensi Antimikroba pada Mikrobiota Tanah

agion-tech – Selain pengelolaan tanah yang penting untuk tujuan pertanian, itu juga dianggap sebagai lingkungan yang menguntungkan untuk evolusi dan pengembangan resistensi antimikroba, yang disebabkan oleh kompleksitas yang tinggi dan persaingan yang berkelanjutan antara mikroorganisme.

Melansir frontiersin, Pendekatan yang berbeda untuk produksi pertanian mungkin memiliki hasil yang spesifik untuk komposisi komunitas mikroba tanah dan fenotipe resistensi antibiotik. Oleh karena itu dalam penelitian ini kami bertujuan untuk membandingkan mikrobiota tanah dan resistomenya dalam sistem pertanian konvensional dan organik yang terus menerus dipengaruhi oleh perlakuan yang berbeda (pupuk dan pestisida anorganik vs pupuk organik dan tanpa pengendalian hama kimia).

Baca juga : Manfaat dan Resiko Penggunaan Antimikroba Pada Hewan

Mikrobiota tanah sangat penting bagi kehidupan di planet kita, termasuk perannya dalam siklus karbon, nitrogen, dan nutrisi lainnya ( Jansson dan Hofmockel, 2018 ). Bakteri dan mikroorganisme tanah lainnya adalah agen biotransformasi bahan organik tanah dan nutrisi dan sebagian besar proses kunci tanah. Aktivitas mereka dipengaruhi oleh proses fisiko-kimia tanah dan interaksi ekologis.

Sebagai habitat mikroorganisme, tanah adalah substrat yang sangat beragam dan kompleks di planet ini. Pendekatan konvensional berdasarkan isolasi mikroba yang dapat dibudidayakan dan teknik berdasarkan analisis DNA total dalam tanah menunjukkan keragaman komposisi mikroorganisme yang sangat besar. Metode berbasis kultur menunjukkan bahwa satu gram tanah mengandung sekitar seratus spesies mikroorganisme, tetapi data tersebut diremehkan karena banyak bukti menunjukkan bahwa kurang dari 1% spesies di tanah saat ini ada. dapat dibudidayakan.

Metode berbasis DNA mengungkapkan bahwa tanah biasanya mengandung 10 9 sampai 10 10 mikroorganisme per gram, yang dapat mewakili ribuan spesies bakteri. Oleh karena itu, studi berbasis sekuensing metagenomik dan generasi berikutnya mungkin sangat berguna untuk mempelajari mikrobioma tanah untuk memahami fungsi mikroba tanah.

Meskipun penting untuk menjaga kestabilan mikrobioma tanah, intensifikasi pertanian membawa bahaya termasuk kemungkinan merusak fungsi tanah. Studi terbaru menunjukkan bahwa aktivitas antropogenik, seperti intensifikasi pertanian dan perubahan penggunaan lahan, mengurangi jumlah bakteri dan keragaman mikroorganisme tanah secara keseluruhan.

Selama beberapa tahun terakhir studi sebagian besar difokuskan pada efek kelompok mikroba tertentu, seperti jamur, bakteri tanah dan fauna tanah. Namun, interaksi organisme tanah sangat kompleks dan oleh karena itu perubahan keanekaragaman dalam satu kelompok trofik atau kelompok fungsional dapat mengubah keanekaragaman, prevalensi, dan fungsi yang lain.

Resistensi antimikroba merupakan salah satu masalah terbesar dalam pengobatan manusia dan hewan saat ini. Karena persentase antibiotik yang tinggi dikeluarkan dari tubuh manusia atau hewan tanpa degradasi, ini berarti bahwa berbagai habitat, dari tubuh manusia hingga air sungai atau tanah, tercemar oleh antibiotik. Antibiotik dari pengobatan hewan ternak dapat terakumulasi dalam lumpur pertanian, yang kemudian disebarkan sebagai pupuk di lahan pertanian, namun, pengetahuan tentang konsentrasi antimikroba yang terbatas dapat menyebabkan seleksi bakteri resisten di lingkungan.

Konsentrasi antibiotik di tanah biasanya rendah di sebagian besar ekosistem, tetapi konsentrasi yang rendah pun dapat memicu respons bakteri tertentu, dan analisis respons tersebut merupakan topik yang menarik. Meskipun penggunaan antibiotik dianggap sebagai salah satu risiko paling penting untuk pengembangan resistensi antimikroba, munculnya resistensi di lingkungan klinis juga dapat didasarkan pada teori tentang kumpulan gen resistensi antibiotik yang sudah ada sebelumnya di reservoir lingkungan alami. dan kemampuan transfer gen-gen ini.

Tujuan dari penelitian ini ada dua: untuk menyelidiki dan membandingkan mikrobioma di tanah sistem pertanian organik dan konvensional dan untuk menganalisis profil resistensi antimikroba dalam mikrobiota tanah.

Ekstraksi DNA

Untuk analisis komunitas mikroba, DNA total diekstraksi menggunakan kit Quick-DNA Fecal/Soil Microbe kit (Zymo Research, Amerika Serikat) sesuai dengan instruksi pabrik. Untuk deteksi gen resistensi dengan PCR, total DNA tanah diekstraksi dengan FastDNA TM SPIN Kit for Soil (MP Biomedicals, Amerika Serikat), yang kemudian dimurnikan seperti yang dijelaskan di tempat lain. Bahan DNA untuk identifikasi spesies bakteri tanah yang dapat dibudidayakan dan penentuan gen resistensi antimikroba diperoleh setelah lisis bakteri sesuai dengan protokol ekstraksi yang disiapkan oleh Laboratorium Referensi Komunitas Uni Eropa untuk Resistensi Antimikroba dengan modifikasi seperti yang dijelaskan sebelumnya.

Komunitas Mikroba Tanah dan Analisis Data

Urutan metagenomik 16S rRNA dan analisis profil mikroba dilakukan seperti yang dijelaskan sebelumnya. Indeks keragaman alfa dihitung dengan EstimateS. Prevalensi unit taksonomi bakteri yang terpisah di tanah pertanian organik dan konvensional diberikan sebagai persentase dari jumlah total pembacaan DNA. Perbedaan antara prevalensi bakteri dari unit taksonomi yang paling melimpah di tanah organik dan konvensional dibandingkan dengan menggunakan Fisher’s Exact Test for Count Data. Perbandingan distribusi taksonomi isolat resisten dari pertanian organik dan konvensional dinilai menggunakan Fisher’s Exact Test for Count Data. Analisis statistik dilakukan dengan menggunakan paket IBM SPSS Statistics 20. Hasil dianggap signifikan secara statistik jika p <0,05.

Related Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *