Pengenalpastian dan pencirian Vibrio spp. yang berpotensi patogenik daripada air balast serta pengedokan sebatian fenolik terhadap hemolisin temolabil Vibrio alginolyticus (VaTLH)

Abstract

Air balast merupakan salah satu vektor penting dalam pemindahan dan penyebaran pelbagai spesies invasif dan patogen ke perairan tempatan. Walau bagaimanapun, maklumat berkaitan risiko pelepasan spesies patogenik bawaan air balast khususnya Vibrio spp. masih terhad di Malaysia. Oleh itu, kajian ini dilakukan untuk menciri dan mengenal pasti spesies Vibrio berpotensi patogenik dari air balast, mengenal pasti gen terkait kevirulenan spesies Vibrio terpilih (Vibrio alginolyticus) berdasarkan analisis genom dan meramal interaksi sebatian fenolik ke atas faktor kevirulenan terpilih (hemolisin termolabil, VaTLH) melalui analisis pengedokan. Pengenalpastian awal Vibrio dari sampel air balast dilakukan berdasarkan beberapa ujian biokimia seperti pewarnaan Gram, ujian oksidase, katalase, fermentasi glukosa, motiliti dan kerentanan terhadap agen vibrio statik O129. Pencirian pencilan Vibrio yang berpotensi patogen seterusnya dijalankan dengan menguji kehadiran faktor-faktor terkait dengan kevirulenan seperti hemolisis, protease, lipase dan pembentukan biolapisan serta ujian kerintangan antibiotik. Pencilan Vibrio yang menunjukkan ciri-ciri kevirulenan kemudiannya dikenal pasti berdasarkan agar kromogenik dan penjujukan gen 16S rRNA. Sebanyak 154 pencilan Vibrio telah disaring dan 24 daripadanya menunjukkan tindak balas positif terhadap kesemua faktor kevirulenan yang diuji serta mempunyai nilai indeks Antibiotik Pelbagai Rintang (MAR) > 0.2. Berdasarkan penjujukan gen 16S rRNA, pencilan-pencilan Vibrio yang berpotensi patogen ini dikenal pasti sebagai V. alginolyticus (n=16), V. fluvialis (n=7) dan V. harveyi (n=1). Seterusnya, bagi pengenalpastian gen-gen kevirulenan melalui analisis genom, V. alginolyticus (diwakili oleh VaBW13) telah dipilih kerana spesies ini paling banyak ditemui di dalam sampel air balast. Hasil analisis genom menunjukkan kehadiran tujuh kumpulan gen terkait dengan faktor kevirulenan seperti pelekatan, antifagositosis, kemotaksis dan motiliti, pengambilan ion ferum, penderiaan kuorum, sistem rembesan dan toksin. Selain itu, gen-gen kerintangan antibiotik yang mensasarkan sembilan kumpulan antibiotik (beta laktam, tetrasiklin, kuinolon, makrolida, sulfonamida, trimetoprim, streptomisin, fosfomisin dan kumpulan gen kerintangan pelbagai ubat antibiotik) turut dikenal pasti. Hemolisin seterusnya dipilih dalam analisis pengedokan untuk melihat interaksi sebatian fenolik ke atas VaTLH kerana kepentingan toksin ini sebagai faktor kevirulanan utama bagi spesies Vibrio. Hasilnya, apigenin, epigallocatechin gallate (EGCG), asid rosmarinik, mirisetin, scutellarin, kurkumin dan rutin menunjukkan interaksi perlekatan pada tapak aktif VaTLH dengan nilai pelekatan tenaga paling rendah iaitu dibawah -8.0 kcal/mol. Kesimpulannya, air balast berisiko membawa masuk Vibrio spp. berpotensi patogen dan perlu diambil kira dalam penilaian risiko pelepasan air balast oleh Jabatan Laut Malaysia. Selain itu, kajian ini mencadangkan keupayaan beberapa sebatian fenolik untuk merencat aktiviti hemolisin yang mana mungkin boleh dijadikan asas dalam inovasi pembangunan agen terapeutik terhadap jangkitan patogen.