Produsen makanan sering menambahkan pengawet untuk menjaga kesegaran produknya. Tujuannya adalah untuk membunuh mikroba yang dapat merusak dan membusukkan makanan. Bahan tambahan umum seperti gula, garam, cuka, dan alkohol telah digunakan sebagai pengawet selama berabad-abad, tetapi label makanan modern sekarang mengungkapkan bahan yang lebih asing seperti sodium benzoat, kalsium propionat, dan kalium sorbat.
Bakteri menghasilkan bahan kimia yang disebut bakteriosin untuk membunuh pesaing mikroba mereka. Bahan kimia ini dapat berfungsi sebagai pengawet alami dengan membunuh patogen yang berpotensi berbahaya dalam makanan. Lantipeptida, sejenis bakteriosin dengan sifat antimikroba yang sangat kuat, banyak digunakan oleh industri makanan dan dikenal sebagai "lantibiotik" (gabungan ilmiah dari lantipeptida dan antibiotik).
Namun, meskipun penggunaannya luas, sedikit yang diketahui tentang bagaimana lantibiotik ini mempengaruhi mikrobioma usus orang yang mengkonsumsinya dalam makanan. Mikroba di usus hidup dalam keseimbangan yang rumit, dan bakteri komensal memberikan manfaat penting bagi tubuh dengan memecah nutrisi, menghasilkan metabolit, dan yang terpenting, melindungi dari patogen. Jika terlalu banyak komensal yang dibunuh tanpa pandang bulu oleh pengawet makanan antimikroba, bakteri patogen oportunistik mungkin menggantikannya dan menimbulkan malapetaka - hasil yang tidak lebih baik daripada makan makanan yang terkontaminasi sejak awal.
Dampak pada bakteri baik dan buruk
Dalam studi baru yang diterbitkan dalam ACS Chemical Biology oleh para ilmuwan dari University of Chicago menemukan bahwa salah satu kelas lantibiotik yang paling umum memiliki efek kuat terhadap patogen dan juga terhadap bakteri usus komensal yang membuat kita tetap sehat.
Nisin adalah lantibiotik populer yang digunakan dalam segala hal mulai dari bir dan sosis hingga keju dan saus celup. Ini diproduksi oleh bakteri yang hidup di kelenjar susu sapi, tetapi mikroba di usus manusia juga menghasilkan lantibiotik serupa. Zhenrun "Jerry" Zhang, PhD, seorang sarjana pascadoktoral di laboratorium Eric Pamer, MD, Profesor Kedokteran Donald F. Steiner dan Direktur Duchossois Family Institute di UChicago, ingin mempelajari dampak dari lantibiotik yang diproduksi secara alami tersebut pada bakteri usus komensal.
"Nisin pada dasarnya adalah antibiotik yang telah ditambahkan ke makanan kita sejak lama, tetapi dampaknya terhadap mikroba usus kita belum dipelajari dengan baik," kata Zhang. "Meskipun mungkin sangat efektif dalam mencegah kontaminasi makanan, mungkin juga berdampak lebih besar pada mikroba usus manusia."
Dia dan rekan-rekannya menggali database publik genom bakteri usus manusia dan mengidentifikasi gen untuk menghasilkan enam lantibiotik berbeda yang berasal dari usus yang sangat mirip dengan nisin, empat di antaranya baru. Kemudian, bekerja sama dengan Wilfred A. van der Donk, PhD, Richard E. Heckert Endowed Chair in Chemistry di University of Illinois Urbana-Champaign, mereka menghasilkan versi lantibiotik ini untuk menguji efeknya pada patogen dan bakteri usus komensal.
Para peneliti menemukan bahwa meskipun lantibiotik yang berbeda memiliki efek yang bervariasi, mereka membunuh patogen dan bakteri usus komensal sama-sama.
"Studi ini adalah salah satu yang pertama menunjukkan bahwa komensal usus rentan terhadap lantibiotik, dan terkadang lebih sensitif daripada patogen," kata Zhang. "Dengan tingkat lantibiotik yang saat ini ada dalam makanan, sangat mungkin mereka juga dapat mempengaruhi kesehatan usus kita."
Memanfaatkan kekuatan lantibiotik
Zhang dan timnya juga mempelajari struktur peptida dalam lantibiotik untuk lebih memahami aktivitasnya, dengan tujuan mempelajari cara menggunakan sifat antimikroba mereka untuk kebaikan. Misalnya, dalam penelitian lain, laboratorium Pamer menunjukkan bahwa konsorsium empat mikroba, termasuk satu yang menghasilkan lantibiotik, membantu melindungi tikus terhadap infeksi Enterococcus yang resisten antibiotik. Mereka juga mempelajari prevalensi gen resisten lantibiotik di berbagai populasi orang untuk lebih memahami bagaimana bakteri tersebut dapat menjajah usus dalam kondisi dan diet yang berbeda.
"Tampaknya lantibiotik dan bakteri penghasil lantibiotik tidak selalu baik untuk kesehatan, jadi kami mencari cara untuk mengatasi potensi pengaruh buruk sambil memanfaatkan sifat antimikroba mereka yang lebih menguntungkan," kata Zhang.
Jurnal Referensi:
Zhenrun J. Zhang et al, Activity of Gut-Derived Nisin-like Lantibiotics against Human Gut Pathogens and Commensals, ACS Chemical Biology (2024). DOI: 10.1021/acschembio.3c00577
No comments:
Post a Comment