Metode disinfektan air dan air limbah saat ini bekerja dengan baik untuk mencegah pertumbuhan bakteri, tetapi memiliki beragam keberhasilan dalam memerangi gen resistensi antibiotik. Setiap tahun, bakteri resisten antibiotik menginfeksi jutaan orang (Menurut catatan, di Amerika saja, ada 2 juta terinfeksi dan setidaknya 23.000 dari jumlah tersebut meninggal dunia). Bakteri ini dapat bermukim di air yang kita gunakan sehari-hari, itulah sebabnya kita memanfaatkan desinfektan untuk membunuh atau menghentikan mereka tumbuh. Namun, sejauh ini beberapa peneliti telah melihat apakah tindakan tersebut efektif dalam menghilangkan gen yang menyandi sifat-sifat yang membuat bakteri ini kebal terhadap antibiotik. Beberapa peneliti khawatir bahwa, bahkan setelah perawatan, bakteri yang tidak resistan masih bisa menjadi resisten dengan mengambil gen utuh yang tersisa dari bakteri resisten antibiotik yang rusak. Meski masih kemungkinan, tetapi para peneliti ingin bersiap untuk skenario semacam itu. Jadi tim peneliti menguji seberapa baik metode disinfektan air dan air limbah saat ini mempengaruhi gen resistensi antibiotik dalam DNA bakteri. DNA di lingkungan “DNA itu sendiri tidak beracun atau berbahaya. Tetapi penting untuk mempertimbangkan nasibnya begitu berada di lingkungan karena berpotensi menularkan sifat yang tidak diinginkan ke komunitas bakteri," kata Michael Dodd, penulis penelitian sekaligus seorang profesor di departemen teknik sipil dan lingkungan di University of Washington. “Kami telah menemukan lebih banyak gen resistensi antibiotik yang relevan secara medis di lingkungan. Pengakuan bahwa gen-gen ini hadir di lingkungan bukanlah hal baru — kelompok lain telah memberikan banyak informasi tentang perilaku mereka sebagai kontaminan lingkungan. Yang unik tentang pekerjaan kami adalah kami fokus pada penguraian dan karakterisasi bagaimana berbagai proses desinfeksi mempengaruhi nasib gen-gen tersebut, sehingga kami dapat lebih memahami bagaimana berbagai perlakuan ini memengaruhi bakteri yang resisten terhadap antibiotik dan DNA mereka di dalam air yang kita gunakan dan konsumsi," Kata Dodd. Instalasi pengolahan air saat ini menggunakan berbagai metode disinfektan. Sebagian besar mengekspos air ke sinar UV atau senyawa yang mengandung klorin atau oksigen, seperti klorin sendiri atau ozon. Untuk menentukan bagaimana metode ini mempengaruhi kedua bakteri dan gen resistensi antibiotik, Dodd dan timnya menggunakan sistem model: bakteri tanah yang tidak berbahaya yang disebut Bacillus subtilis. Tim tersebut bekerja dengan strain B. subtilis yang memproduksi terlalu banyak gen, yang disebut blt, yang membuat protein yang memungkinkan B. subtilis memompa antibiotik keluar — membuat bakteri resisten terhadap berbagai antibiotik umum.

Para peneliti menggunakan sinar UV untuk melihat seberapa cepat gen dari bakteri yang resisten tersebut akan rusak.

    Dua disinfektan yang gagal Para peneliti mengekspos bakteri dengan metode disinfektan yang berbeda dan kemudian memantau dua hal: seberapa baik bakteri yang dirawat tumbuh dengan baik setelah terpapar antibiotik dan apakah metode tersebut merusak gen di dalam bakteri. “Seperti yang kami harapkan, semua perawatan yang kami lihat berhasil dalam mengganggu kelangsungan hidup bakteri,” kata penulis pertama Huan He, seorang mahasiswa doktoral teknik sipil dan teknik lingkungan. "Tapi kami melihat hasil beragam untuk kerusakan DNA." Pada paparan khusus yang digunakan untuk pengolahan air, tiga metode menunjukkan lebih dari 90 persen degradasi atau penonaktifan gen: sinar UV, ozon, dan klorin. Tim menentukan bahwa ketiga metode ini sebagian besar berhasil dalam mencegah penyebaran resistensi antibiotik dengan menonaktifkan bakteri dan merusak gen resistensi. Tetapi dua disinfektan lain yang disebut klorin dioksida dan monokloramin menunjukkan hampir tidak ada kerusakan pada gen. “Kami menemukan bahwa kedua metode ini mendegradasi DNA dengan sangat lambat sehingga hampir tidak ada yang terjadi selama jumlah waktu air terpapar dalam kondisi perawatan yang khas,” kata He. “Faktanya, kami menemukan bahwa DNA dari bakteri yang diobati dengan klorin dioksida dan monokloramin mempertahankan kemampuan untuk mentransfer sifat resistensi antibiotik ke bakteri yang tidak resisten, lama setelah bakteri asli terbunuh.” Saat ini tim telah mengetahui seberapa cepat metode disinfeksi ini mempengaruhi gen yang mereka gunakan dalam penelitian. Mereka sedang mengembangkan model yang memungkinkan perkiraan seberapa cepat bakteri akan merusak berbagai gen. “Jika kita dapat memprediksi seberapa efektif setiap metode desinfektan akan menonaktifkan atau menurunkan gen tertentu, maka kita dapat mengevaluasi strategi pengobatan yang lebih efektif untuk menurunkan gen resistensi antibiotik yang menimbulkan kekhawatiran,” kata Dodd. “Proses desinfeksi adalah alat yang sangat penting untuk mencegah penyebaran resistensi antibiotik. Kami berusaha memahami mereka dengan lebih baik sehingga kami dapat merancang dan mengoperasikannya secara lebih efektif di masa mendatang."

Sumber: University of Washington (DOI: 10.1021/acs.est.8b04393)