Jumlah penduduk Indonesia yang terus bertambah setiap tahunnya menyebabkan kebutuhan akan bahan pangan juga semakin meningkat. Bebek sebagai salah satu sumber protein hewani menjadi pilihan masyarakat karena selain rasanya yang lezat, harganya juga cukup terjangkau. Oleh karena itu, semakin banyak peternakan bebek yang bermunculan untuk memenuhi kebutuhan pasar. Banyaknya pembukaan peternakan baru yang berdampak positif terhadap pemenuhan kebutuhan pangan masyarakat, namun peternakan juga memberikan dampak negatif berupa limbah yang berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan. Jumlah ternak bebek di Kabupaten Jombang terus meningkat, hal ini menandakan banyaknya peternakan baru yang dibuka di daerah ini, dimana dapat dikatakan bahwa usaha peternakan bebek di Kabupaten Jombang memiliki potensi untuk semakin berkembang. Salah satu limbah peternakan adalah kotoran ternak. Bakteri coliform banyak ditemukan pada feses. Bakteri coliform terdiri dari empat genus besar, yaitu Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter, dan Escherichia. Escherichia coli merupakan salah satu kelompok bakteri coliform yang paling banyak ditemukan. Terdapat strain E. coli yang bersifat komensal, tidak berbahaya, dan ada pula yang bersifat patogen pada manusia dan hewan. E. coli pada unggas dapat menyebabkan penyakit seperti kolibasilosis, omphalitis, kantung udara, peritonitis, dan salphingitis.
Penggunaan antibiotik pada ternak komersial dapat dikatakan tidak dapat dihindari karena populasi ternak yang besar dalam ruang yang terbatas membuat kemungkinan terjadinya penyakit di kandang semakin besar. Pemberian antibiotik yang tidak tepat dapat mengakibatkan resistensi antibiotik yang dapat membahayakan kehidupan. Bakteri gram negatif di seluruh dunia terus mengembangkan resistensi terhadap antibiotik 尾-laktam karena meluasnya penggunaan antibiotik ini sebagai pengobatan lini pertama untuk penyakit bakteri. Paparan 尾-laktam yang terus-menerus terhadap bakteri menyebabkan produksi mutasi 尾-laktamase yang terus-menerus, yang memperluas aktivitas bahkan terhadap antibiotik 尾-laktam terbaru. Enzim ini dikenal sebagai 尾-laktamase spektrum luas (ESBL). Resistensi yang diakibatkan oleh ESBL sering kali muncul bersamaan dengan resistensi terhadap berbagai keluarga antibiotik yang sering digunakan dalam pengobatan manusia. Karena bakteri E. coli penghasil ESBL dapat ditularkan ke manusia, bakteri tersebut menimbulkan risiko terhadap kesehatan hewan, keamanan pangan, dan penyebaran resistensi antibiotik pada populasi manusia dan hewan.
Bakteri penghasil ESBL pada manusia menyebabkan pilihan pengobatan terbatas karena bakteri tersebut biasanya menunjukkan resistensi terhadap banyak kelas antibiotik. Infeksi saluran kemih (ISK) pada manusia merupakan infeksi bakteri yang tidak memiliki banyak pilihan antibiotik untuk pengobatannya karena sebagian besar disebabkan oleh E. coli penghasil ESBL. Penelitian tentang bakteri penghasil ESBL diperlukan dalam lingkup kedokteran hewan yang menyangkut kesehatan masyarakat. Mengetahui penyebaran bakteri penghasil ESBL pada hewan diperlukan untuk mengembangkan strategi guna mengurangi penyebarannya. Meskipun ada serangkaian laporan tentang penyebaran E. coli penghasil ESBL pada hewan ternak, terutama ayam dan sapi, antara lain; namun, penelitian yang dilakukan pada bebek, yang juga merupakan salah satu sumber protein hewani utama di Indonesia, masih jarang, oleh karena itu, penelitian ini dilakukan.
Bakteri yang patogen, seperti E. coli, yang termasuk dalam famili Enterobacteriaceae dan mengandung gen penyandi beta-laktamase spektrum luas (ESBL), merupakan salah satu kontributor utama terhadap masalah kesehatan masyarakat yang menantang di dunia saat ini. Bakteri yang mengandung gen ESBL dapat menghasilkan enzim ESBL, yang dapat menghidrolisis antibiotik beta-laktam, termasuk sefalosporin generasi ketiga dan keempat. Banyak varian gen ESBL yang teridentifikasi, termasuk blaTEM, blaSHV, dan blaCTX-M, telah diidentifikasi sebagai dimediasi oleh plasmid. Dalam penelitian ini, 94 (52,2%) E. coli diperoleh dari 180 sampel usap kloaka bebek di berbagai peternakan bebek di Jombang, Jawa Timur, Indonesia, dengan hanya 25 yang diidentifikasi menunjukkan galur multidrug resistant (MDR). Semua isolat negatif untuk deteksi fenotipik ESBL menggunakan teknik DDST; namun, 24 dari 25 galur MDR E. coli yang dikarakterisasi lebih lanjut secara molekuler mengandung gen blaTEM.
Hasil penelitian kami ditindaklanjuti dengan PCR untuk konfirmasi genetik produksi ESBL, sehingga menjadikan PCR sebagai standar emas untuk deteksi ESBL. Penggunaan antibiotik yang tidak tepat dan berlebihan menyebabkan tekanan selektif yang mendukung pertumbuhan bakteri resistan. Melalui transfer gen horizontal yang dimediasi plasmid konjugatif, kolonisasi bakteri resistan di usus manusia dan hewan menghasilkan transmisi gen resistensi bakteri di flora usus. Mayoritas gen plasmid mengkode ESBL. Ditemukan bahwa Enterobacteriaceae memiliki plasmid yang mengandung gen resistensi. Gen blaTEM terletak pada plasmid. Kelompok plasmid IncFII diketahui sebagai kelompok yang mengkode ESBL, tersebar luas di Enterobacteriaceae, dan disebut kelompok plasmid tahan epidemi. blaTEM merupakan salah satu gen ESBL yang dominan di dunia dan ditemukan pada isolat manusia, hewan, dan lingkungan. Gen blaTEM ditemukan terutama pada isolat bakteri E. coli dan Klebsiella pneumoniae.
Gen blaTEM merupakan beta-laktamase yang paling sering ditemukan pada bakteri Gram-negatif. Sebagian besar resistensi ampisilin pada E. coli disebabkan oleh keberadaan gen blaTEM. Diketahui bahwa mekanisme utama yang memungkinkan populasi mikroba bertahan hidup dalam situasi terancam adalah melalui mutasi genetik, ekspresi gen resistensi laten, atau gen yang memiliki determinan resistensi. Beberapa bakteri memiliki gen ekstrakromosomal dalam bentuk plasmid atau bakteriofag. Faktor resistensi yang ditransfer dari kromosom ke plasmid atau pada transposon atau integron adalah plasmid faktor R, yang disebut plasmid infeksius. Transfer ini dapat terjadi melalui konjugasi, transformasi, atau transduksi. Transposon yang mengandung gen resistensi melakukan inversi ke dalam plasmid sehingga gen resistensi dapat ditransfer ke sel lain.
Gen resistensi blaTEM yang dimiliki oleh strain E. coli dalam penelitian ini dapat dimediasi oleh plasmid atau kromosom. Namun, keterbatasan penelitian kami adalah ketidakmampuan kami untuk melakukan pengujian lebih lanjut untuk menentukan lokasi gen resistensi blaTEM dalam isolat E. coli yang diperoleh dari usapan kloaka bebek. Banyak 尾-laktamase yang dikodekan oleh gen kromosom atau yang dapat ditransfer, yang terletak pada plasmid atau transposon. Awalnya, enzim 尾-laktamase paling sering ditemukan di Klebsiella sp. dan E. coli, tetapi sekarang, enzim ini diproduksi oleh semua anggota Enterobacteriaceae dan basil Gram-negatif lainnya. Gen blaTEM merupakan salah satu gen beta-laktamase umum yang ditemukan pada Escherichia coli penghasil ESBL. Gen ini merupakan salah satu gen beta-laktamase paling awal yang diidentifikasi dan tersebar luas di antara Enterobacteriaceae, termasuk E. coli. Keberadaan E. coli yang mengkode gen ESBL pada unggas, termasuk bebek, telah didokumentasikan secara global, termasuk di Asia Tenggara, tempat peternakan unggas lazim dilakukan. Kesimpulan penelitian kami menunjukkan bahwa bebek, yang merupakan sumber protein hewani penting di Jawa Timur, Indonesia, dikolonisasi oleh MDR E. coli, yang juga mengandung gen ESBL blaTEM. Oleh karena itu, sangat penting untuk menetapkan pedoman dan langkah-langkah pengendalian yang kuat, yang akan mengurangi penyebaran patogen bakteri MDR yang semakin meningkat di lingkungan pertanian, terutama di peternakan bebek.
Penulis korespondensi: Dr. Wiwiek Tyasningsih, drh., MKes.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Susmitha Nur Ahadini, Wiwiek Tyasningsih, Mustofa Helmi Effendi, Aswin Rafif Khairullah, Muhammad Khaliim Jati Kusala, Ima Fauziah, Latifah Latifah, Ikechukwu Benjamin Moses, Sheila Marty Yanestria, Kartika Afrida Fauzia, Dea Anita Ariani Kurniasih and Syahputra Wibowo. Molecular detection of blaTEM-encoding genes in multidrug-resistant Escherichia coli from cloacal swabs of ducks in Indonesia farms. Open Veterinary Journal, (2025), Vol. 15(1): 92-97. DOI: 10.5455/OVJ.2025.v15.i1.8
