Bakteri dapat menghasilkan pigmen alami yang dapat digunakan sebagai pewarna pada industri makanan, kosmetik, dan tekstil. Salah satu pewarna alami yang dihasilkan oleh beberapa jenis bakteri tertentu adalah senyawa violacein dan deoxyviolacein. Senyawa ini memiliki warna ungu kebiruan, selain berfungsi sebagai pewarna alami senyawa ini juga menunjukkan berbagai aktivitas biologis lain seperti antikanker, antijamur, antivirus, antioksidan, dan antibakteri. Violacein dan deoxyviolacein diketahui memiliki aktivitas antibakteri yang kuat terhadap berbagai bakteri penyebab penyakit pada manusia seperti Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumonia, dan Pseudomonas aeruginosa. Karena fungsi dan aktivitas biologis yang berharga, berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengisolasi bakteri penghasil violacein, kloning dan ekspresi gen penghasil violacein, dan optimasi kondisi kultur bakteri untuk memproduksi violacein.
Violacein dan deoxyviolacein diketahui dapat diproduksi oleh berbagai jenis bakteri, antara lain dari genus Chromobacterium, Collimonas, Duganella, Massilia, Pseudoalteromonas, dan Janthinobacterium. Tingkat produksi senyawa ini bervariasi antar jenis bakteri yang satu dengan lainnya, penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa komposisi media dan kondisi kultur bakteri dapat secara signifikan mempengaruhi tingkat produksi violacein pada jenis bakteri yang berbeda. Pada penelitian ini kami mengevaluasi pengaruh komposisi media kultur yang berbeda, agitasi saat kultur, dan penambahan jamur kancing pada media terhadap tingkat produksi violacein dan deoxyviolacein pada bakteri Janthinobacterium agaricidamnosum dan Janthinobacterium lividum. Analisis bioinformatika menunjukkan bahwa kedua jenis bakteri ini memiliki gen yang dapat memproduksi violacein, tetapi kapasitas Janthinobacterium agaricidamnosum dan Janthinobacterium lividum untuk memproduksi violacein dan deoxyviolacein belum pernah diuji sebelumnya. Selain itu, efek komposisi media kultur yang berbeda, agitasi saat kultur, dan penambahan jamur kancing pada media terhadap tingkat produksi violacein belum pernah diteliti sebelumnya.
Pada penelitian ini kami melakukan kultur bakteri Janthinobacterium agaricidamnosum dan Janthinobacterium lividum pada delapan media yang berbeda. Hasil penelitian kami menunjukkan bahwa kedua bakteri memproduksi violacein dan deoxyviolacein pada level yang paling tinggi ketika dikultur pada media dengan nutrisi minimal seperti media Davis Minimal Broth with glycerol (DMBgly), media Shipworm Basal Medium (SBM), dan media MM9. Agitasi saat kultur berpengaruh negatif terhadap tingkat produksi violacein, sedangkan penambahan jamur kancing (Agaricus bisporus) pada media kultur dapat meningkatkan produksi deoxyviolacein ketika bakteri Janthinobacterium dikultur dalam media King Broth dan SBM. Selanjutnya kami juga menemukan bahwa violacein dan deoxyviolacein yang diproduksi oleh Janthinobacterium memiliki aktivitas antibakteri yang kuat terhadap berbagai bakteri penyebab penyakit pada manusia, diantaranya Pseudomonas aeruginosa, Paenibacillus sp., Bacillus subtilis, dan Staphylococcus aureus. Secara umum dalam penelitian ini optimasi produksi senyawa antibakteri dan pewarna alami violacein telah berhasil dilakukan pada dua jenis bakteri Janthinobacterium, hasil penelitian ini dapat dikembangkan untuk peningkatan produksi pewarna alami pada industri makanan, kosmetik, dan tekstil.
Oleh: Anjar Tri Wibowo M.Sc., Ph.D
Dosen Departemen Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, 51动漫
Sumber: Fermentation in Minimal Media and Fungal Elicitation Enhance Violacein and Deoxyviolacein Production in Two Janthinobacterium Strains. Fermentation (2022).
