Judul: Bacteriocin-like Inhibitory Substances  Produksi Streptomyces sp. yang Berasosiasi dengan Ikan Bandeng (Chanos chanos)
Abstrak: Kontaminasi mikroorganisme menyebabkan kerusakan pangan dan penyakit bawaan pangan. Salah satu strategi pencegahan masalah tersebut adalah aplikasi bahan pengawet alami seperti bakteriosin. Bakteriosin merupakan peptida antibakteri yang disintesis secara ribosomal oleh bakteri. Mayoritas bakteriosin diproduksi oleh bakteri asam laktat. Namun, hanya nisin (bakteriosin produksi L. lactis) yang telah diizinkan aplikasinya secara luas. Beragam sumber untuk mendapatkan bakteri penghasil atau bahkan bakteriosin baru sebagai alternatif nisin dapat dieksplorasi, salah satunya adalah bakteriosin yang dihasilkan oleh Streptomyces yang berasosiasi dengan ikan bandeng (Chanos chanos). Kemampuan adaptasi pada berbagai ekosistem dan membentuk asosiasi dengan inang eukariotik diduga memberikan Streptomyces kapasitas fisiologis dan genetik untuk mengekspresikan metabolit unik dengan berbagai bioaktivitas. Streptomyces menjadi genus yang menjanjikan namun masih sedikit dipertimbangkan. Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengeksplorasi isolat Streptomyces penghasil bakteriosin atau BLIS, serta memurnikan, mengkarakterisasi dan mengidentifikasi bakteriosin atau bacteriocin-like inhibitory substance (BLIS) yang diproduksi Streptomyces sp. Tujuan khusus dari penelitian ini adalah: 1) mengidentifikasi isolat bakteri penghasil bakteriosin atau bacteriocinlike inhibitory substances yang potensial, 2) menganalisis dan mengidentifikasi medium dan waktu produksi terbaik dari BLIS yang dihasilkan oleh ke-enam isolat Streptomyces terpilih, 3) menganalisis BLIS yang telah dimurnikan sebagian hingga BLIS murni yang didapatkan dari proses fraksinasi tiga tahap, 4) menganalisis toksisitas (LC50) dan stabilitas BLIS terhadap suhu tinggi dan pH berbeda, 5) mengidentifikasi peptida BLIS yang bertanggung jawab terhadap aktivitas antibakteri menggunakan HR-LC-ESI-MS-MS, dan 6) mengidentifikasi sifat fisikokimia peptida secara in silico dan studi penambatan molekuler terhadap protein target penicillin-binding protein 3 yang dimiliki methicillin resistant S. aureus. Penelitian ini dilaksanakan dalam lima tahapan. Penelitian tahap pertama bertujuan untuk mengidentifikasi karakteristik isolat A12 dan A17, menganalisis potensi metabolit antibakteri yang dihasilkan, dan mengidentifikasi profil metabolit antibakteri. Hasil dari tahapan ini menambah jumlah isolat yang berasosiasi dengan ikan bandeng yang mampu menghasilkan metabolit antibakteri potensial, yang mana pada penelitian sebelumnya telah didapatkan sebanyak empat isolat (S5, S8, S11 dan A10). Penelitian tahap kedua bertujuan untuk menganalisis medium dan waktu produksi terbaik untuk produksi metabolit antibakteri yang dihasilkan oleh ke-enam isolat (S5, S8, S11, A10, A12 dan A17). Penelitian tahap ketiga bertujuan untuk menseleksi isolat bakteri penghasil BLIS, analisis aktivitas antibakteri dan stabilitas terhadap suhu tinggi dan kisaran pH luas dari crude-BLIS dan analisis aktivitas antibakteri fraksi BLIS berberat molekul <3, 3-10 dan >10 kDa hasil fraksinasi dengan membran ultrafiltrasi. Fraksi BLIS-UF dengan aktivitas antibakteri menjanjikan dilanjutkan analisis ke tahap penelitian ke-empat. Tahap ke-empat bertujuan untuk menganalisis aktivitas fraksi BLIS-filtrasi gel (BLIS-GF) hasil fraksinasi lanjut dengan kromatografi filtrasi gel (Sephadex G-25), menganalisis toksisitas (LC50) dengan metode brine-shrimp lethality assay dan stabilitas BLIS-GF pada suhu tinggi dan kisaran pH yang luas, mengidentifikasi prediksi urutan peptida BLIS berdasarkan analisis dengan HR-LC-ESI-MS-MS yang diikuti analisis multivariat OPLS dan analisis in silico, dan mengidentifikasi sifat fisikokimia dan prediksi probabilitas peptida antibakteri secara in-silico. Fraksi BLIS-GF dengan aktivitas potensial dilanjutkan ke analisis tahap ke-lima, yang mana tahap ini bertujuan untuk mempurifikasi fraksi BLIS-GF dengan RPHPLC hingga didapatkan BLIS, murni mengetahui aktivitas antibakteri BLIS murni, mengevaluasi toksisitas (LC50) dengan metode brine-shrimp lethality assay dan stabilitas BLIS murni pada suhu tinggi dan pH berbeda, mengidentifikasi urutan peptida BLIS-GF dengan HR-LC-ESI-MS-MS, mengidentifikasi
Keyword: Bacteriocin, Biopreservative, antimicrobial peptide, three-steps purification, Streptomyces