Bakteri Mediterania menunjukkan potensi sebagai biopestisida nyamuk baru

Penyakit yang ditularkan nyamuk membunuh lebih dari 700.000 orang setiap tahun, menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), dan nyamuk yang menyebarkannya sangat sulit dikendalikan. Sebagian besar spesies telah mengembangkan resistensi terhadap semua golongan utama insektisida sintetis, yang banyak di antaranya menimbulkan risiko kesehatan dan lingkungan.

Biopestisida yang berasal dari organisme hidup dapat membantu mengatasi resistensi terhadap insektisida kimia dan menawarkan cara yang ramah lingkungan untuk mengendalikan hama. Minggu ini di jurnal Applied and Environmental Microbiology, para peneliti melaporkan bahwa isolat bakteri yang dikumpulkan di Pulau Kreta di Mediterania bertindak sebagai insektisida terhadap nyamuk Culex pipiens molestus, yang dapat menularkan patogen manusia seperti virus West Nile dan virus Rift Valley. Dalam uji laboratorium, ekstrak yang mengandung metabolit yang dihasilkan oleh tiga isolat tersebut membunuh 100 persen larva nyamuk dalam waktu 24 jam setelah paparan.

"Metabolit ini bisa menjadi dasar pengembangan biopestisida dengan dampak samping lingkungan yang minimal," catat para ilmuwan.
"Metabolit ini terdegradasi lebih cepat di lingkungan, tidak terakumulasi, dan umumnya tidak membunuh beragam spesies serangga, seperti insektisida kimia,"
jelas George Dimopoulos, PhD, seorang entomolog molekuler dan mikrobiolog di Universitas Johns Hopkins di Baltimore dan Institut Biologi Molekuler dan Bioteknologi (IMBB) di Kreta.

Penemuan di Kreta dan proyek MicroBioPest

Studi baru ini dipimpin oleh Dimopoulos dan ahli biologi molekuler John Vontas dari IMBB sebagai bagian dari proyek MicroBioPest yang didanai Uni Eropa.

Para peneliti mengumpulkan 186 sampel dari 65 lokasi berbeda di Kreta, termasuk lapisan tanah atas, tanah di sekitar akar tanaman, jaringan tanaman, sampel akuatik, dan serangga mati. Larva C. pipiens molestus kemudian dipaparkan ke dalam larutan air yang mengandung isolat paling menjanjikan.

• Lebih dari 100 isolat menghancurkan semua larva nyamuk dalam waktu 7 hari.
• Dari jumlah tersebut, 37 isolat menghancurkan larva dalam waktu 3 hari.
• Ke-37 isolat ini mewakili 20 genera bakteri yang berbeda, banyak di antaranya sebelumnya tidak dianggap sebagai biopestisida potensial.

Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa bakteri yang bekerja cepat membunuh larva bukan dengan menginfeksinya, tetapi dengan menghasilkan senyawa seperti protein dan metabolit.

"Hal ini menggembirakan karena menunjukkan bahwa insektisida yang berbahan dasar bakteri ini tidak akan bergantung pada mikroorganisme yang tetap hidup," kata Dimopoulos.

Apa berikutnya?

Para ilmuwan kini tengah mempelajari sifat kimia molekul insektisida secara lebih rinci, untuk menentukan apakah molekul tersebut merupakan protein atau metabolit. Mereka juga menguji berbagai aktivitas insektisida bakteri ini, termasuk pengujian pada spesies nyamuk pembawa patogen dan hama pertanian lainnya.

"Biopestisida seringkali cepat terdegradasi dan membutuhkan beberapa kali aplikasi," ujar Dimopoulos. "Menemukan cara yang tepat untuk memformulasi dan menyalurkan senyawa ini akan menjadi tantangan besar di masa mendatang."

Studi baru ini merupakan suatu fase penemuan.

"Saat ini kami sedang bergerak ke ilmu dasar untuk mempelajari struktur kimia dan mekanisme kerja molekul, kemudian kami akan beralih ke arah terapan, mencoba menciptakan prototipe produk. Kini terdapat dorongan serius untuk pengembangan insektisida ramah lingkungan," tambahnya.