ANTIBIOTIK BARU TERDAPAT DALAM RUMPAI BIASA

Tumbuhan liar boleh menjadi khazanah antibiotik baru untuk mengatasi masalah ketahanan antimikroba di seluruh dunia.

Kerang thale, rumpai biasa, boleh menjadi sumber antibiotik baru.

Penyelidik di Switzerland membuat cadangan ini setelah menemui sebatian dengan aktiviti antibiotik jenis baru pada daun kerang thale, rumpai biasa.

Sebilangan besar antibiotik masa kini berasal dari sebatian semula jadi yang dibuat oleh bakteria yang hidup di dalam tanah. Bakteria menghasilkannya untuk mempertahankan diri daripada mikroorganisma lain.

Tetapi kajian baru - kini diterbitkan dalam jurnal Mikrobiologi Alam - menunjukkan bahawa tumbuhan liar juga boleh menjadi sumber antibiotik yang kaya.

Bahagian tumbuhan yang hidup di atas tanah secara kolektif dikenali sebagai phyllosphere. Kajian ini memfokuskan pada "ekosistem" phyllosphere - iaitu permukaan daun rumpai biasa.

Kerana ekosistem ini kekurangan nutrien, terdapat "tekanan persaingan yang sengit" di antara banyak mikroorganisma yang menghuninya, kata pengarang kajian kanan Julia Vorholt, seorang profesor di Institut Mikrobiologi di ETH Zurich di Switzerland.

"Hasilnya," jelasnya, "bakteria menghasilkan kepelbagaian zat yang memungkinkan mereka mempertahankan habitat mereka."

Rintangan antimikroba: Ancaman global

Antimikroba adalah ubat yang dirancang untuk membunuh atau menghentikan pertumbuhan mikroorganisma seperti virus, kulat, bakteria, ragi, dan cacing parasit. Antibiotik adalah antimikroba yang mensasarkan bakteria, tetapi istilah ini sering digunakan secara bergantian dengan antimikroba.

Rintangan antimikroba berkembang apabila mikroorganisma berubah sebagai tindak balas terhadap ubat antimikroba dan akhirnya berhenti menyerah kepada mereka. Ini menjadikannya lebih sukar untuk merawat jangkitan yang ditimbulkannya.

Keupayaan kita untuk menyembuhkan jangkitan biasa malah semakin lemah oleh penyebaran mekanisme baru penentangan antimikroba. Ini membawa kepada pemulihan yang lebih lama dari penyakit, peningkatan kecacatan, dan kematian.

Satu bidang yang menjadi perhatian, misalnya, adalah rawatan tuberkulosis (TB). Bentuk penyakit menular yang sangat tahan dadah kini telah ditemukan di 105 negara dan tahan terhadap "sekurang-kurangnya" empat ubat anti-TB utama.

Tumbuhan kecil dengan potensi besar

Prof Vorholt dan rakannya menyiasat lebih daripada 200 spesies bakteria yang hidup di daun Arabidopsis thaliana, tumbuhan liar kecil dengan nama umum thale cress dan mouse-ear cress.

Arabidopsis digunakan secara meluas sebagai model organisma oleh saintis yang berminat dengan biologi dan genetik tanaman berbunga. Ini telah menyebabkan perpustakaan besar maklumat genetik yang merangkumi genom decoded bakteria yang menjajah permukaan daun tumbuhan.

Hingga kini, tidak ada yang menganalisis data ini dengan tujuan untuk menemukan "produk semula jadi yang tidak dicirikan" dalam phyllosphere tanaman.

"Kami menerapkan teknik bioinformatika," kata Prof Vorholt, "untuk menyelidiki kelompok gen yang mampu mengendalikan produksi zat dan dengan demikian dapat mempengaruhi bakteria lain."

Setelah menjalankan beberapa ujian, pasukan menemui 725 interaksi molekul antara pelbagai jenis bakteria. Interaksi itu adalah bakteria yang saling menargetkan dan, dalam beberapa kes, mereka mengakibatkan pertumbuhannya tidak dapat ditingkatkan.

Namun, pada tahap ini, tidak jelas sama ada sebatian yang terlibat dalam interaksi itu unik untuk habitat ini atau tidak. Juga, adakah mereka mempunyai ciri-ciri antibiotik yang baru?

Mencari bahan dengan mekanisme antimikroba yang tidak diketahui sebelumnya adalah tujuan utama dalam memerangi ketahanan antimikroba.

Antibiotik dengan ‘struktur yang belum pernah terjadi sebelumnya’

Oleh itu, pada peringkat kajian seterusnya, para penyelidik meneliti susunan bahan kimia yang mereka dapati. Mereka menumpukan pada bakteria "sangat produktif" yang disebut Brevibacillus sp. Daun182.

Analisis sebatian dan "kelompok gen" strain mengungkapkan sejumlah sebatian dengan kekuatan antibiotik. Satu khususnya, yang mereka sebut macrobrevin, memiliki "struktur produk semula jadi yang belum pernah terjadi sebelumnya."

"Sekarang kita perlu menjelaskan apakah makrobrevin dan bahan-bahan lain yang baru ditemui juga berkesan terhadap bakteria yang menyebabkan penyakit pada manusia," kata pengarang kajian kanan Jörn Piel, yang juga seorang profesor di Institut Mikrobiologi di ETH Zurich.

Dia menambah bahawa dia dan anggota tim yang lain gembira dengan kenyataan bahawa mungkin ada banyak antibiotik yang lebih semula jadi yang menunggu untuk dijumpai dalam "phyllosphere yang relatif belum dijelajahi."