Resume Jurnal Internasional

Resume Jurnal Internasional Evaluation of Bacterial Contamination in Raw Milk, Ultra high Temperature Milka and Infant Formula Using Single Molecule, Real-time Sequencing Technology

Nama Anggota Kelompok 1. 2. 3. 4.

Aries Syafitri Puspitasari Siti Nur Azizah Hasyim Mayrani Sholihania Milka Bella Savira P

(142210101015) (152210101127) (152210101143) (162210101011)

ABSTRAK The Pacific Biosciences single molecule, real-time sequencing technology (SMRT) memiliki kelebihan dapat meneliti munculnya kontaminan bakteri pada susu mentah, susu UHT, dan susu formula bayi.

PENDAHULUAN Produk susu mengandung kandungan gizi tinggi  kontaminasi produk susu juga semakin meningkatTerjadinya kontaminasi bakteri dapat berpotensi mempengaruhi kualitas gizi produk  perlu adanya metode yang akurat dan efektif untuk menilai makanan yang terkontaminasi mikroba.

BAHAN DAN METODE • Koleksi Sampel 16 sampel dikumpulkan: 2 sampel susu mentah dari peternakan lokal, 4 sampel susu UHT, dan 10 sampel susu formula bayi dari supermarket. • Ekstraksi DNA DNA diekstraksi menggunakan DNA OMEGA kit isolasi → kualitas dari DNA yang telah diekstraksi diperiksa dengan elektroforesis gel agarose 1% dan spektrofotometri . Semua sampel DNA yang diekstraksi disimpan pada −20°C untuk dianalisis lebih lanjut.

• Amplifikasi PCR Bakteri 16S rRNA diamplifikasi menggunakan PCR untuk sekuens SMRT→diperkuat menggunakan forward 27F dan primer 1541R. Primer-primer ini mengandung satu set 16nukleotida. Amplifikasi PCR dari 16S rRNA dilakukan seperti yang dijelaskan sebelumnya. Program PCR menggunakan 95°C untuk 4 menit, 30 siklus 95°C selama 60 detik, 60°C selama 45 detik, dan 72°C selama 60 detik dengan perpanjangan akhir 72°C selama 7 menit. Selajutnnya kontrol kualitas untuk amplifikasi dan urutan PCR preprocessing

• • •

•

•

• •

• •

Analisa Data Pengolahan data mentah dilakukan menggunakan protokol RS_ReadsOfinsert.1 yang tersedia di Portal SMRT versi 2.7 (PacBio). Parameter termasuk lintasan penuh minimum, akurasi prediksi minimum, membaca panjang sisipan minimum, dan pembacaan panjang maksimum, masing-masing dibentuk dengan nilai 5, 90, 1,400, dan 1.800. Ekstraksi sekuens berkualitas tinggi pertama kali dilakukan dengan paket QIIME (Wawasan kuantitatif dalam Ekologi Mikroba, versi 1.7; Caporaso et al., 2010b); PyNAST dan UCLUST kemudian diterapkan untuk menyelaraskan kualitas tinggi yang diekstrak urutan di bawah 100% pengelompokan identitas urutan untuk mendapatkan urutan yang representative. Urutan set diklasifikasikan ke dalam unit taksonomi operasional (OTU) di bawah batas ambang identitas 99% menggunakan UCLUST setelah pemilihan urutan perwakilan. Taksonomi masing-masing perwakilan urutan OUT ditugaskan menggunakan Ribosomal Database Proyek Database II yang tergolong paling sedikit ambang bootstrap 80%. Pohon taksonomi de novo dibangun menggunakan OTU representatif yang diatur dalam FastTree untuk downstream analisis, termasuk perhitungan β diversity. Shannon-Wiener, keragaman Simpson, Chao1, dan estimator dihitung untuk mengevaluasi keragaman α. Jarak UniFrac didasarkan pada pohon filogenetik. Kedua perhitungan tertimbang dan tidak tertimbang dilakukan untuk analisis titik utama. Presentasi grafik yang dihasilkan oleh versi paket R 3.1.2 (https://www.rproject.org/) dan perangkat lunak Asal versi 8.5.

HASIL • Urutan Kelimpahan dan Keanekaragaman • Untuk mendapatkan profil bakteri yang akurat dari produk susu, dilakukan SMRT sequencing dari 16S full-length gen rRNA. Dengan menghitung indeks Shannon, indeks Simpson, indeks Chao1, dan mengamati indeks spesies (Tabel 1), jelas bahwa sebagian besar sampel memiliki tingkat keanekaragaman hayati bakteri yang tinggi. Khususnya, salah satu sampel formula bayi (sampel tidak. 9) ditemukan memiliki keragaman tertinggi, dengan nilai indeks Shannon 7,874. • The Shannon-Wiener kurva keragaman menunjukkan bahwa kedalaman urutannya cukup untuk semua sampel (Gambar 1).

• Komposisi Bakteri dalam Susu Mentah, Susu UHT, dan Susu Formula Bayi Urutan yang dihasilkan oleh platform SMRT diidentifikasi ke tingkat filum, genus, dan spesies untuk memungkinkan analisis mendalam dari kumpulan sampel bakteri. Dengan menggunakan classifier Proyek Ribosomal Project, lebih dari 19 filum diidentifikasi dari semua sampel, 5 dari mereka memiliki relatif banyak rata-rata lebih 1%. • Perbandingan Profil Bakteri Antara Produk Susu yang Berbeda Untuk mengevaluasi perbedaan struktural dari profil bakteri di berbagai produk susu, titik analisis utama berdasarkan pembobotan dan tak tertimbang serta dilakukan Jarak UniFrac. Skor plot dihasilkan dengan komponen utama 1 dan 2 tidak terlihat pola pengelompokan yang jelas berdasarkan pada produk susu yang berbeda jenis sampel. Namun, kluster yang berbeda diidentifikasi dengan merencanakan dengan komponen utama dan 4 (Gambar 5), masing-masing, akuntansi untuk 24,91 dan 14,36% dari total varian. Hasil ini menunjukkan adanya beberapa komponen bakteri perwakilan di setiap jenis sampel.

DISKUSI • Beberapa teknik deteksi molekuler telah banyak mengalami peningkatan dari metode tradisional, akan tetapi saat ini metode untuk menilai kontaminasi pada susu tampaknya tidak memuaskan. • Studi ini melaporkan untuk pertama kalinya kelayakan menggunakan teknologi sekuensing PacBio SMRT terbaru untuk menggambarkan profil kontaminasi bakteri dari produk susu berdasarkan gen 16S rRNA. Teknologi PacBio SMRT lebih menguntungkan daripada pendekatan sekuens lainnya.

Kurva indeks keanekaragaman yang memperkirakan keragaman mikroba dari produk susu.

• popularitas susu mentah tumbuh di kalangan orang dewasa, namun meningkatnya konsumsi susu mentah didampingi oleh wabah keracunan makanan. • Di Eropa dan Amerika Serikat, thermophilic Campylobacter spp., Escherichia coli shigatoxic, Salmo-nella spp., dan Staphylococcus aureus adalah 4 bakteri patogen utama yang sering dikaitkan dengan wabah yang ditularkan melalui air susu (Ruusunen et al., 2013). Selain itu, Listeria monocytogenes dan Yersinia enterocolitica telah dilaporkan dalam sampel susu sapi mentah dari Finlandia (Ruusunen et al., 2013). • Bakteri patogen ini belum terdeteksi di salah satu sampel dalam penelitian ini . Sebaliknya, 2 spesies, L. piscium dan S. silvestris, ditemukan mendominasi mikroflora dalam susu mentah sampel.

• Susu dengan suhu sangat tinggi merupakan produk susu populer lainnya yang dikonsumsi oleh orang dewasa. Perlakuan memberikan suhu tinggi selama produksi susu UHT adalah langkah pemrosesan langsung yang membantu membunuh bakteri yang ada dalam susu mentah dan dengan demikian, memperpanjang masa penyimpanan produk. • Namun, proses seperti itu tidak menjamin bahwa susu benar-benar bebas dari kontaminasi bakteri. Kedua bakteri termofil dan mesofil adalah bakteri yang lazim ditemukan dalam susu UHT. Bakteri termofilik (misalnya, anggota genus Bacillus) dapat tumbuh pada suhu tinggi. Meskipun sebagian besar bakteri ini jarang menyebabkan masalah yang mengancam jiwa atau kesehatan, akan tetapi mereka dapat mempengaruhi kualitas produk makanan secara merugikan.

gambar plot kotak dari kelimpahan relatif bakteri yang terdeteksi dalam produk susu pada tingkat filum. Titik-titik yang diisi mewakili outlier; titik terbuka merupakan contoh spesifik.

Di antara 3 jenis produk yang diuji, susu formula bayi telah mendapat perhatian terbesar di Cina, mungkin karena meningkatnya kesadaran masyarakat akan keamanan makanan dan tingginya kerentanan bayi terhadap penyakit yang ditularkan melalui makanan. Mirip dengan susu mentah, bakteri kontaminan patogen tertentu dalam susu formula adalah agen penyebab infeksi manusia (Wang et al., 2009; Jongen-burger et al., 2011). Selain itu, keberadaan spesies yang resisten terhadap antibiotik dalam susu formula bayi telah menimbulkan kekhawatiran serius. Karena beberapa strain Enteroc coccus resisten antibiotik telah dilaporkan (Jahne et al., 2015), tingginya insiden spesies, E. casseliflavus dan E. gallinarum, hadir dalam formula bayi harus secara hati-hati dilacak dan dicirikan lebih lanjut, meskipun spesies ini jarang menyebabkan infeksi pada manusia.

KESIMPULAN Dalam penelitian ini, kontaminasi mikroba produk susu dideteksi menggunakan sistem sekuensing PacBio SMRT dengan menghasilkan pembacaan long sequence. Hasil yang didapat telah menunjukkan bahwa teknik sekuensing ini dapat memberikan klasifikasi taksonomi yang akurat untuk ketepatan genus dan tingkat spesies, dan dengan demikian sebagian besar meningkatkan kapasitas dalam membedakan antara kontaminasi bakteri. Namun, karena jumlah sampel yang rendah yang digunakan dalam penelitian ini, diperlukan kerja yang lebih mendalam untuk menetapkan seperangkat pedoman yang lebih lengkap untuk penerapannya di masa mendatang dalam pengendalian mutu susu selama produksi industri.