OSK 2015 (14-17)

Pertanyaan No.14-17 berdasarkan keterangan di bawah ini. Lima bakteri berbeda diisolasi dari saluran pencernaan udang tertentu untuk kemudian diteliti potensinya sebagai kandidat probiotik bagi kultur budidaya udang tersebut. Salah satu aspek yang diteliti adalah kemampuan kelima bakteri dalam menurunkan patogenitas bakteri Vibrio sp. yang umum ditemukan sebagai agen utama penyebab penyakit pada udang. Dua percobaan berbeda dilakukan untuk menunjukkan aktivitas anti mikroba dan antivirulen dari kelima bakteri. Percobaan pertama adalah uji aktivitas anti mikroba. Kelima bakteri diuji pengaruhnya dalam menyebabkan kehadiran zona hambat pada bakteri uji dengan menggunakan metode cross streak pada media agar. Sedangkan percobaan kedua merupakan eksperimen klinis untuk menguji efek penambahan probiotik terhadap survival rate dari udang dalam kondisi dipaparkan/challenge dengan Vibrio sp. Dibawah ini ditampilkan diagram hasil percobaan cross streak:

Keterangan Gambar: K = kontrol (diagram imajiner), P1-5 = kandidat probiotik 1-5, 1 = Streptococcus sp., 2 = Vibrio sp., 3 = Listeria sp., 4 = Pseudomonas aeruginosa

Sedangkan grafik dibawah ini menunjukkan hasil percobaan uji survival rate dari larva udang setelah dikultivasi selama 5 hari.

Keterangan Gambar: Jenis perlakuan, U = kultur udang tanpa penambahan Vibrio sp. dan kandidat probiotik, U+V = penambahan Vibrio sp., U+V+P1-5 = penambahan Vibrio sp. dan kandidat probiotik 1-5

(Soal Olimpiade Sains Kabupaten/Kota Biologi SMA 2015)

14. Bakteri atau kandidat probiotik manakah yang kemungkinan memiliki kemampuan menghasilkan senyawa antimikroba dengan spektrum yang sama dengan rifampisin?

A. P1

B. P2

C. P3

D. P4

E. P5 Jawaban: C

Rifampisin adalah sejenis antibiotik yang berfungsi untuk menghambat proses ekspresi gen pada prokariot. Target dari rifampisin adalah enzim RNA polymerase yang berfungsi untuk mengkatalisis pembentukan polimer RNA dari DNA dalam proses transkripsi. RNA polymerase dari prokariot umumnya sejenis, maka dari itu, diasumsikan pemberian rifampisin cenderung akan efektif pada keseluruhan jenis bakteri, berlainan seperti penisilin yang efektif pada gram positif saja. Mengacu pada gambar pertama, kandidat probiotik 3 (P3) menimbulkan adanya zona hambat pertumbuhan pada keempat streak (goresan) kultur bakteri tersebut.

Untuk menjawab pertanyaan ini, dibutuhkan pengetahuan tentang antibiotik secara umum. Informasi ini dapat ditemukan di internet ataupun buku mikrobiologi atau biokimia.

15. Bakteri atau kandidat probiotik manakah yang kemungkinan memiliki kemampuan menghasilkan senyawa yang spesifik menghambat faktor virulensi dari Vibrio sp.? A. P1 B. P2 C. P3 D. P4 E. P5

Jawaban: B

Tujuan dari soal ini adalah mengetahui probiotik yang menghambat FAKTOR VIRULENSI, BUKAN MEMBUNUH. Menghambat faktor virulensi dapat dianalogikan seperti berikut. Dalam sebuah peperangan, menghambat faktor virulensi seperti mengambil semua senjata yang terdapat pada tentara musuh, bukan MEMBUNUHNYA. Maka itu, bakteri vibrio sp. akan tetap hidup, namun sudah tidak "berfungsi" lagi untuk menjadi parasit.

Mengacu pada gambar pertama, maka kita dapat mengeliminasi cawan petri P3 dan P4, sebab terdapat zona hambat pertumbuhan yang artinya P3 dan P4 membunuh Vibrio sp. (bakteri 2). P1, P2, dan P5, mungkin berfungsi untuk menghambat faktor virulensi bakteri ini. Untuk mengujinya, dilakukan pengecekan pada gambar kedua. % mortalitas yang rendah mengindikasikan bahwa efek dari kandidat probiotik sukses. Pemberian P1 dan P5 dengan Vibrio tidak menyebabkan % mortalitas yang rendah, maka P1 dfan P5 sebenarnya bukan menghambat faktor virulensi atau membunuh, tetapi tidak efektif dan tidak memberikan efek pada bakteri Vibrio sp. Sedangkan P2, ketika udang ditambahkan dengan bakteri serta diberikan P2, terlihat persentase mortalitas yang relatif rendah. Terbukti bahwa meskipun pada cawan petri ia tidak menghambat pertumbuhan bakteri ini, tetapi dengan menghambat faktor virulensi, persentase mortalitas udang menjadi rendah karena kemampuan parasit dair bakteri hilang.

17. Manakah diantara kelima kandidat bakteri diatas yang paling baik digunakan untuk menghasilkan senyawa yang dapat menurunkan patogenisitas Vibrio, namun tidak sampai memberikan tekanan seleksi yang kuat pada populasi bakteri patogen tersebut (yang sering mendorong munculnya strain bakteri resisten)? A. P1 B. P2 C. P3 D. P4 E. P5 Jawaban: B

Sekarang pertanyaannya, bagaimana menentukan kandidat probiotik yang baik untuk menghasilkan senyawa yang dapat menurunkan patogenisitas bakteri? Apakah probiotik yang membunuh ataumenghambat faktor virulensi?

Jawabannya adalah yang menghambat faktor virulensi. Alasannya adalah jika kandidat probiotik bersifat membunuh maka akan memberikan tekanan seleksi pada populasi bakteri tersebut, sehingga terdapat kemungkinan adanya bakteri yang resisten sehingga membuat kandidat probiotik tersebut menjadi tidak lagi efektif ketika pada populasi yang tersisa adalah populasi bakteri yang resisten. Tetapi, ketika kandidat probiotik menghambat faktor virulensi, maka tidak memberikan tekanan seleksi pada bakteri tersebut atau dengan kata lain, menghambat faktor virulensi sebuah bakteri tidak membuat bakteri memiliki hambatan reproduktif, sehingga bakteri yang mungkin resisten dan tidak resisten memiliki kemampuan yang sama untuk bertumbuh dan bereplikasi diri. Sehingga pada populasi bakteri tersebut, P2 akan cenderung lebih efektif.

18. Penambahan cell free supernatant (CFS) dari kandidat probiotik 4 ke dalam kultur cair sel Vibrio sp menyebabkan perubahan pengamatan jumlah sel yang terukur seperti di bawah ini

Berdasarkan data tersebut, kandidat probiotik 4 kemungkinan besar menghasilkan senyawa antimikroba yang bersifat A. Bakteriostatik B. Bakteriolitik C. Bakteriosidal D. Bakteriostimulant E. Bakterioresisten

Jawaban: B

Sekarang pertanyaannya, apa itu bakteriostatik, bakteriolitik, bakteriosidal, bakteriostimulant, bakterioresisten?

Efek dari sebuah zat antimikroba dapat terbagi 3, yaitu bakterio statik, litik, dan sidal. Bakteriostimulant dan resisten sepertinya hanya karangan bebas untuk memenuhi pilihan ganda yang berjumlah 5.

Untuk membedakan antara ketiganya, lihat kata yang mengikuti di belakangnya.

1. STATIK = statis = diam. Artinya efeknya adalah hanya menghambat bakteri untuk bereproduksi tanpa membunuhnya. Sehingga jumlah sel yang hidup dan total sel akan sama.

2. LITIK = pecah. Artinya efeknya adalah memecah sel sehingga total sel dan sel yang hidup akan berkurang.

3. SIDAL = membunuh bakteri secara langsung. Lalu apa bedanya dengan litik? pada litik, pemecachan sel akan menyebabkan jumlah total sel berkurang karena sel sudah terurai dan terlarut pada medium, sedangkan pada bakterisidal, sel terbunuh tetapi "mayatnya" masih ada berupa bakteri mati yang tidak lagi hidup. Sehingga total selnya tidak berkurang namun jumlah sel yang hidup menurun.

Sekian untuk nomor 14-17. Stay tuned for more.

OSK 2015 (14-17)

Featured

Recent Posts