Ilmuwan Temukan Antibiotik Jenis Baru di Hutan Hujan Meksiko

Ilustrasi hutan hujan di Meksiko. Foto: rharrison via wikimedia commons.

Sekelompok ilmuwan dari AS, Rusia, dan Prancis mengaku telah menemukan antibiotik baru di tanah hutan hujan tropis di Meksiko. Antibiotik ini punya sifat unik, membuatnya sangat menarik untuk digunakan di sektor pertanian.

Dikenal sebagai phazolicin, senyawa yang sebelumnya tidak diketahui ini terisolasi jauh di dalam hutan tropis Los Tuxtlas. Menurut para peneliti, obat jenis baru ini dapat menyerang beberapa jenis bakteri.

“Resistensi antibiotik adalah masalah besar dalam dunia kedokteran dan pertanian sekarang. Pencarian antibiotik baru sangat penting, karena ini dapat memberikan petunjuk bagi agen anti-bakteri di masa depan," ujar Konstantin Severinov, ahli biologi molekuler dan ahli biokimia di Rutgers University-New Brunswick, AS, seperti dikutip dari Science Alert.

Antibiotik yang tidak biasa ini ditemukan dalam tumbuhan bintil akar kacang liar bernama ilmiah Phaseolus vulgaris. Ia diproduksi oleh bakteri tanah simbiotik yang memperbaiki nitrogen untuk tanaman dan menjauhkan mikroba berbahaya.

Mikroba simbiotik yang dimaksud adalah gen Rhizobium dari bakteri, yang membentuk nodul pada akar tanaman kacang. Tidak seperti Rhizobium pada umumnya, bakteri ini juga memproduksi phazolicin.

Antibiotik phazolicin sendiri adalah kelas peptida yang diproduksi di ribosom, dan merupakan bagian dari beragam kelas produk alami dengan macam-macam penggunaan biologis yang baru terungkap.

“Bahkan dengan puluhan sekuens genom penuh, jumlah produk alami Rhizobial yang digambarkan sangat kecil dibandingkan dengan kelompok yang bermanfaat, seperti Actinobacteria atau Enterobacteriales,” papar penulis studi, yang jurnalnya diterbitkan di Nature Communications.

Perbedaan pertumbuhan tanaman yang mendapat antibiotik phazolicin dengan yang tidak. Foto: Dmitrii Y. Travin via Nature Communications.

Dengan menggunakan komputer dan analisis bioinformatik, tim ilmuwan memutuskan untuk mengambil setiap kluster gen produk alami dalam genom bakteri kacang liar yang merupakan cara mereka menghasilkan phazolicin.

Antibiotik ini diketahui tidak hanya dapat menyerang sekelompok sel bakteri yang beragam, namun mereka juga dapat memasuki bakteri dan mengikat ribosomnya, mengacaukan kemampuannya untuk menyintesis protein.

"Keragaman mode aksi ini belum pernah terjadi sebelumnya untuk peptida yang berbagi fitur kimia umum, membuat (peptida ribosom) mencari antibakteri baru," ungkap para penulis riset.

Selain potensi antibiotiknya, para peneliti juga menduga bahwa senyawa phazolicin dapat dimanfaatkan untuk membantu tanaman secara langsung.

“Kami berharap ini dapat digunakan sebagai 'probiotik tanaman', karena phazolicin akan mencegah bakteri lain yang berpotensi berbahaya bagi pertumbuhan dalam sistem akar tanaman,” ujar Severinov.

Seperti probiotik manusia, probiotik tanah membutuhkan pencampuran mikroba 'baik' menjadi pupuk sehingga mereka dapat melindungi kacang-kacangan, seperti kacang polong, buncis, lentil, kacang tanah, dan kacang kedelai dari bakteri berbahaya, yang memungkinkan mereka tidak berkembang.

Peptida baru ini diharapkan suatu hari nanti bisa membantu petani untuk menanam tanaman makanan lebih berkelanjutan, meningkatkan hasil kacang-kacangan dan kemampuan mereka untuk melawan hama.