Sapi perah di Indonesia menggunakan antibiotik sesuai kebutuhan sapi selama masa kering sambil mendapatkan pengobatan penyakit terutama mastitis, endometritis, dan diare. Penggunaan antibiotik yang tidak terkontrol dengan tidak tepat dapat menyebabkan resistensi antibiotik. Ini mengarah pada resistensi antibiotik (AMR) dan merugikan kesehatan masyarakat. Pengolahan limbah yang buruk menyebabkan bakteri resisten di ternak untuk bermigrasi di sekitar peternakan, sehingga lingkungan mikrobiota juga mengalami resistensi terhadap antibiotik. Oleh karena itu, lingkungan adalah dianggap sebagai sumber utama perpidahan resistensi antibiotic antara manusia dan hewan.
Menurut WHO (Organisasi Kesehatan Dunia), kasus kematian akibat AMR mencapai 700 ribuan orang per tahun. Penggunaan antibiotik secara global pada ternak hingga 80% lebih tinggi daripada pada manusia.
Antibiotik beta-laktam berkontribusi 50-70% dari penggunaan antibiotik di dunia. Penggunaan antibiotik yang berlebihan dan tidak ilmiah adalah tidak bijaksana dan menyebabkan kejadian AMR pada sapi perah. Secara umum, kejadian AMR pada sapi perah disebabkan oleh dosis tinggi dan meningkatkan kinerja sapi perah. Penyalahgunaan antibiotik menyebabkan kesulitan dalam menyembuhkan infeksi bakteri, meningkatkan biaya perawatan kesehatan hewan, bahkan menyebabkan kematian.
Escherichia coli penghasil enzim extended spectrum beta-lactamase (ESBL) pada sapi perah menyebabkan berbagai penyakit menular, terutama mastitis, dan menularkannya ke manusia melalui kontak langsung dengan rantai makanan dan lingkungan. Pada manusia, strain patogen E. coli penghasil ESBL dikaitkan dengan infeksi saluran kemih dan bakteremia di masyarakat dan rumah sakit.
Gen ESBL terutama dimediasi oleh plasmid sehingga mudah menular ke bakteri lain. Escherichia coli sering digunakan sebagai indikator resistensi terhadap antibiotik karena prevalensinya yang tinggi di lingkungan dan hewan yang sehat. Data kejadian E. coli penghasil ESBL dari sampel swab rektal sapi perah telah dilaporkan di berbagai daerah di Indonesia yaitu Surabaya sebesar 72% dan Sleman Yogyakarta sebesar 25%. Ternak dapat menularkan bakteri ESBL ke sekitarnya pertanian melalui campuran urin dan feses dengan limbah cair. Situasi ini dapat menyebabkan masalah kesehatan masyarakat karena limbah ternak adalah reservoir E. coli penghasil ESBL di lingkungan, sehingga meningkatkan transmisi ESBL ke manusia. Meskipun E. coli dianggap flora khas dan jarang menyebabkan infeksi, tetapi kemampuan dapat berpindah gen resistensi secara horizontal terhadap bakteri patogen, sehingga berkontribusi pada perkembangan kronis infeksi dan penyebaran AMR.
Penelitian tentang air limbah peternakan sapi perah sebagai reservoir untuk E. coli penghasil ESBL di Provinsi Jawa Timur sangat penting untuk dilaporkan. Jawa Timur suatu provinsi memiliki jumlah penduduk terbanyak dan jugajumlah ternak sapi perah di Indonesia. Menurut data dari Dinas Peternakan Jawa Timur (2020), jumlah sapi perah di Jawa Timur mencapai 293.556 ekor.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa dari 69,30% (237/342) sampel yang positif E. coli, lainnya 30,7% untuk bakteri patogen lainnya, seperti Klebsiella sp., Proteus sp., Pseudomonas sp., dan Enterobacter sp. berdasarkan hasil identifikasi pada media EMBA. Bukan hanya patogen, tetapi bakteri ini juga paling tahan antibiotik dan menunjukkan Penghambatan Minimal Konsentrasi (MIC) 30 hingga 100 渭g/ml, serta ditemukan isolat E. coli (99,17%; 235/237) memiliki sifat AMR.
AMR menyebabkan peningkatan morbiditas dan mortalitas akibat infeksi mikroorganisme pada manusia. Efek samping AMR adalah peningkatan keparahan penyakit, peningkatan risiko komplikasi, peningkatan angka fatalitas kasus, peningkatan mortalitas, keterlambatan pengobatan, kegagalan pengobatan, penggunaan obat-obatan mahal, peningkatan beban ekonomi atau biaya, dan tinggal lebih lama di rumah sakit dan perawatan intensif unit. Perawatan medis dengan biaya yang lebih tinggi terkait dengan menerapkan langkah-langkah pengendalian infeksi AMR di unit Kesehatan.
Hasil E. coli penghasil ESBL dari sampel air limbah peternakan sapi perah di Jawa Timur dengan DDST konfirmasi sebesar 22,80% (78/342). Hasil ini seharusnya diperhatikan karena ada peningkatan insiden dibandingkan dengan hasil penelitian lain di Sleman (Yogyakarta, Indonesia), yaitu 16% (15/93).
Beberapa bukti menunjukkan peningkatan produksi ESBL dari E. coli, terutama pada sapi perah. ESBL yang meningkat di peternakan sapi perah dapat menjadi risiko kesehatan masyarakat karena E. coli dapat bersifat zoonosis dan menular ke manusia dengan berbagai rute. Lingkungan yang terkontaminasi bakteri E. coli penghasil ESBL berpotensi menyebarkannya bakteri ke manusia. Lingkungan yang tercemar oleh E. coli penghasil ESBL memungkinkan terjadinya substitusi asam amino atau mutase genetik untuk transfer gen horizontal melalui proses transformasi, transduksi, dan konjugasi mikrobiota lingkungan. Mikrobiota lingkungan dapat menjadi reservoir gen resistensi ESBL. Gen pengkode ESBL terutama terletak pada plasmid dan kromosom, ditransfer dari satu organisme ke organisme lain, dan berdampak pada prevalensi yang lebih tinggi secara epidemiologis. E. coli penghasil ESBL memiliki risiko penyebaran gen resisten, terutama untuk individu yang rentan seperti ibu hamil, bayi, anak-anak, orang tua, dan orang dengan imunosupresi, serta pasien pasca operasi dan kemoterapi. E. coli penghasil ESBL menyebabkan kematian, morbiditas, dan peningkatan insiden kematian.
Penelitian ini menyimpulkan bahwa E. coli penghasil ESBL pada potensi air limbah peternakan sapi perah di Jawa Timur menjadi reservoir di lingkungan ternak. Hasil yang signifikan untuk menciptakan kesadaran masyarakat tentang penggunaan antibiotik dan pengolahan air limbah digunakan untuk membuat lebih baik bagi kesehatan dan kesejahteraan masyarakat. Riset dan kolaborasi dalam lingkup One health diperlukan untuk menghadapinya kejadian E. coli penghasil ESBL dari air limbah, dan pemerintah perlu melakukan pengawasan terhadap pengolahan peternakan sapi perah serta air limbah perternakan.
Penulis korespondensi: Prof. Dr. Mustofa Helmi Effendi, drh., DTAPH
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Dameanti FNAP, Yanestria SM, Widodo A, Effendi MH, Plumeriastuti H, Tyasningsih W, Sutrisno R, Akramsyah MA. 2023. Incidence of Escherichia coli producing Extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) in wastewater of dairy farms in East Java, Indonesia. Biodiversitas 24: 1143-1150.
DOI: 10.13057/biodiv/d240254
