Profil Toksigenik Isolat Lokal Bacillus cereus Asal Nasi Goreng

Abstract

Bacillus cereus merupakan bakteri Gram positif pembentuk spora yang bertanggungjawab terhadap dua jenis penyakit bawaan pangan yaitu penyakit emetik (muntah) yang disebabkan oleh toksin cereulide dan penyakit diare yang disebabkan oleh enterotoksin. B. cereus umumnya mengontaminasi makanan tinggi pati seperti nasi dan nasi goreng. Insiden keracunan pangan yang disebabkan oleh B. cereus telah terjadi di beberapa negara, termasuk diantaranya Indonesia dengan persentase sebesar 19,4% dari total kasus keracunan pangan. Terdapat 34 kejadian keracunan pangan di Indonesia yang berhubungan dengan konsumsi nasi goreng pada tahun 2012-2022 dan salah satu kasus tersebut disebabkan oleh B. cereus. Prevalensi B. cereus di Indonesia telah dilaporkan sebesar 46,67%. Namun, belum ditemukan data terkait profil toksigenik B. cereus asal nasi goreng. B. cereus diketahui memiliki toksin emetik cereulide yang disandikan oleh gen ces. Enterotoksin utama yang dihasilkan oleh B. cereus adalah Non haemolytic Enterotoxin (Nhe) dan Hemolysin BL (Hbl) yang diketahui sebagai toksin tripartit, masing-masing disandikan oleh gen nheABC dan hblACD, sedangkan Cytotoxin K (CytK) merupakan toksin tunggal yang disandikan oleh gen cytK. Penelitian ini bertujuan untuk mendeteksi keberadaan gen toksin emetik dan enterotoksin pada isolat lokal yang diperoleh dari nasi goreng serta analisis filogenetik berdasarkan gen penyandi toksin untuk mengetahui potensinya dalam menyebabkan penyakit bawaan pangan. Penelitian ini meliputi konfirmasi 30 isolat lokal B. cereus asal nasi goreng secara biokimiawi dengan melakukan pewarnaan Gram, pewarnaan spora, uji katalase, dan uji motilitas. Deteksi gen toksin emetik ces serta gen enterotoksin nheA, hblD, dan cytK dengan metode PCR dilakukan pada 30 isolat terkonfirmasi. Hasil PCR kemudian disekuensing untuk dilakukan analisis filogenetik berdasarkan gen penyandi toksinnya. Prediksi sekuens protein dari gen ces dilakukan dengan konstruksi pohon filogeni sekuens asam amino untuk mengkonfirmasi gen ces milik isolat lokal. Konstruksi pohon filogeni berdasarkan gen penyandi toksin dan perhitungan jumlah conserved site dilakukan untuk mengetahui nilai kemiripan (similarity) sekuens DNA gen penyandi toksin isolat lokal B. cereus asal nasi goreng dengan gen toksin B. cereus referensi yang terlibat dalam KLB keracunan pangan. Uji konfirmasi secara biokimiawi menunjukkan bahwa 30 isolat lokal asal nasi goreng menunjukkan ciri-ciri B. cereus. Prevalensi gen enterotoksin nheA, hblD, cytK, dan gen ces emetik dari 30 isolat lokal B. cereus berturut-turut sebesar 100%, 90%, 96,67%, dan 16,67%. Hasil analisis BLASTX gen ces dari lima isolat lokal menunjukkan sekuens M60 peptidase dan hasil prediksi sekuens protein menunjukkan bahwa sekuens asam amino M60 peptidase mirip dengan sekuens asam amino cesA milik B. cereus dengan nilai bootstrap rendah yaitu kurang dari 75%. Oleh karena itu, diragukan bahwa isolat lokal tersebut memiliki gen ces B. cereus. Analisis sekuen gen toksin kelima isolat lokal B. cereus tersebut menunjukkan bahwa gen enterotoksin memiliki similaritas yang tinggi (91,2% - 100%) dengan galur referensi yang terlibat dalam KLB penyakit bawaan pangan. Sementara itu, gen ces hanya memiliki nilai similaritas sebesar 47,8% yang memperkuat hasil prediksi protein di atas. Berdasarkan kepemilikan gen toksin, isolat lokal B. cereus dapat dibedakan menjadi 3 profil, yaitu profil I yang memiliki seluruh gen enterotoksin nheA, hblD, cytK dengan persentase terbesar (90,0%); profil II yang memiliki gen nheA dan cytK (6,67%); dan profil III yang hanya memiliki gen nheA dengan persentase paling sedikit yakni 3,3%. Kelima isolat lokal B. cereus asal nasi goreng dalam penelitian ini berpotensi menyebabkan penyakit bawaan pangan dengan sindrom diare.