Identifikasi Spesies Campylobacter dari Karkas Ayam Broiler dan Karakterisasi Resistansi Antibiotiknya dengan Pendekatan Molekular

Abstract

Spesies Campylobacter, terutama C. jejuni, C. coli adalah bakteri patogen bawaan pangan yang menyebabkan Campylobacteriosis yaitu gastroenteritis akut pada manusia. Sumber utama penularan Campylobacter ke manusia adalah melalui produk asal hewan seperti karkas ayam yang terkontaminasi. Dalam beberapa tahun terakhir, kekhawatiran terhadap munculnya patogen yang resistan terhadap antibiotik, termasuk Campylobacter, semakin meningkat. Penggunaan antibiotik yang tidak tepat pada ternak dapat meningkatkan risiko resistansi antibiotik dan penularan strain bakteri resistan ke manusia. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi spesies Campylobacter spp. yang diisolasi dari karkas ayam broiler menggunakan long read sekuensing, mengevaluasi resistansi C. jejuni dan C. coli terhadap antibiotik golongan makrolida, tetrasiklin, dan fluorokuinolon menggunakan metode difusi cakram serta mendeteksi gen penyandi resistansi antibiotik pada C. jejuni menggunakan long read sekuensing. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 64% dari 25 isolat teridentifikasi sebagai C. jejuni, sedangkan 36% isolat merupakan C. coli. Uji menggunakan difusi cakram menunjukkan bahwa 20 isolat (80%) resistan terhadap satu atau dua golongan antibiotik dan 5 isolat (20%) rentan terhadap tiga golongan antibiotik. Resistan terhadap antibiotik tetrasiklin sebanyak 52% isolat dan 80% fluorokuinolon. Sebanyak 56,25% dari C. jejuni dan 44,44% C. coli resistan terhadap antibiotik tetrasiklin, sementara 87,50% C. jejuni dan 66,67% C. coli resistan antibiotik fluorokuinolon. Pada antibiotik golongan makrolida, tidak ditemukan isolat yang resistan, sejalan dengan tidak terdeteksinya gen resistansi makrolida, 23S rRNA dan ermB pada seluruh isolat yang dianalisis. Gen tetO, yang menyandikan resistansi terhadap tetrasiklin, terdeteksi pada 62,5% isolat yang menunjukkan resistansi dengan difusi cakram 56,25%, sementara seluruh isolat (100%, 16 isolat) diketahui membawa gen gyrA yang menyandikan resistansi terhadap fluorokuinolon. Isolat yang menunjukkan resistansi pada difusi cakram sebanyak 87,50% dan rentan sebanyak 12,50% terdeteksi memiliki gyrA. Selain itu, gen cmeABC yang menyandikan protein dengan fungsi sebagai efflux pump multidrug juga terdeteksi pada semua isolat.

Campylobacter species, particularly C. jejuni and C. coli, are foodborne pathogenic bacteria responsible for Campylobacteriosis, an acute gastroenteritis in humans. The primary route of Campylobacter transmission to humans is through contaminated animal derived products, such as chicken broiler carcasses. Recently, there has been a growing concern about emerging antibiotic-resistant pathogens, including Campylobacter. Improper use of antibiotics in livestock can increase the risk of antibiotic resistance and the transmission of resistant bacterial strains to humans. This study aimed to identify Campylobacter species isolated from broiler chicken carcasses using long-read sequencing, to evaluate the resistance of C. jejuni and C. coli to macrolides, tetracyclines, and fluoroquinolones through the disk diffusion method, and to detect antibiotic resistance genes in C. jejuni using long-read sequencing. The findings revealed that 64% of the 25 isolates were identified as C. jejuni, while 36% were C. coli. Disk diffusion testing showed that 20 isolates (80%) were resistant to one or two classes of antibiotics, whereas five isolates (20%) were susceptible to all three classes tested. Resistance to tetracyclines was observed in 52% of the isolates, and resistance to fluoroquinolones was detected in 80% of the isolates. Specifically, 56.25% of C. jejuni and 44.44% of C. coli isolates were resistant to tetracyclines, while 87.50% of C. jejuni and 66.67% of C. coli isolates were resistant to fluoroquinolones. No resistance to macrolides was observed, which was consistent with the absence of macrolide resistance genes 23S rRNA and ermB in all analyzed isolates. The tetO gene, which confers tetracycline resistance, was detected in 62.5% of isolates, aligning closely with the 56.25% resistance observed through disk diffusion. All isolates (100%, 16 isolates) carried the gyrA gene, associated with fluoroquinolone resistance, including those showing phenotypic resistance (87.50%) and susceptibility (12.50%) in disk diffusion testing. Furthermore, the cmeABC gene, encoding a multidrug efflux pump, was detected in all isolates.