PEMANFAATAN SISTEM HIGH THROUGHPUT SCREENING (HTS) UNTUK PENAPISAN DAN MENGUNGKAP POTENSI MIKROBA UNGGULAN

PEMANFAATAN SISTEM HIGH THROUGHPUT SCREENING (HTS) UNTUK PENAPISAN DAN MENGUNGKAP POTENSI MIKROBA UNGGULAN

Oleh: R. Haryo Bimo Setiarto

Metode high throughput screening (HTS) merupakan salah satu alternatif cara yang paling efektif dan efisien untuk melakukan penapisan (seleksi) dan mengetahui potensi suatu mikroorganisme (bakteri, actinomycetes, fungi maupun yeast) dalam jumlah besar serta waktu yang singkat. Dengan sistem high throughput screening (HTS) ini kegiatan penelitian sngat dimudahkan karena seorang peneliti dapat dengan cepat mengendalikan jutaan reaksi biokimiawi, melakukan analisis genetika atau farmakologi. Secara umum metode ini banyak digunakan dalam penelitian ilmiah bidang biokimiawi untuk pencarian senyawa bioaktif yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme sebagai bahan obat baru bagi dunia farmasi dan kesehatan. Sistem HTS ini menyediakan titik awal untuk melakukan desain obat dan memahami interaksi maupun peranan dari satu proses biokimia pada suatu fenomena biologis. Teknik HTS ini telah didukung oleh beberapa instrument diantaranya: microplate titter sebagai pelat pengujian/ tempat untuk melakukan reaksi biokimiawi antara cairan sampel yang dianalisis dengan pereaksi kimia dan buffer, software pengolah data dan perangkat kontrol otomatis, microplate reader yang dilengkapi dengan detektor yang sensitif terhadap reaksi biokimiawi yang terjadi (reaksi perubahan warna maupun kekeruhan). Microplates titer yang digunakan untuk analisis HTS umumnya mempunyai jumlah sumur/ lubang sebanyak 384, 1536 maupun 3456. Jumlah lubang tersebut adalah kelipatan dari 96, yang mencerminkan 96 sumur asli microplate titer dengan ukuran tiap-tiap lubang 8 x 129 mm.

  

Contoh analisis biokimiawi senyawa bioaktif yang dilakukan dengan metode high throughput screening (HTS)

Prinsip penapisan mikroba dengan metode HTS ini secara umum hampir serupa dengan teknik analisis turbidimetri, spektrofotometri UV/Vis maupun fluorescence yaitu terjadinya kekeruhan, perubahan warna, timbulnya fluoresensi yang terjadi setelah sampel yang dianalisis direaksikan. Terjadinya perubahan warna oleh microplate reader dengan bantuan software pengolah data diinterpretasikan sebagai nilai absorbansi. Nilai absorbansi adalah nilai yang menunjukkan jumlah partikel sinar UV/Visable maupun florescence yang dilepaskan oleh sumber cahaya microplate reader dan mampu diserap oleh partikel warna dari suatu sampel. Semakin tajam/ pekat intensitas perubahan warna maupun fluoresensi yang timbul, semakin tingginya kekeruhan yang terjadi ditunjukkan dengan nilai absorbansi yang tinggi. Hal tersebut dapat menginterpretasikan bahwa semakin tinggi potensi dari suatu mikroorganisme dalam menghasilkan suatu senyawa bioaktif yang dapat berperan sebagai antivirus, antibakteri, antifungi, antikanker, antioksidan maupun antibodi yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan obat bagi manusia. Agar diperoleh hasil analisis HTS yang sangat akurat maka selain melakukan analisis terhadap sampel, dilakukan pula pengukuran terhadap suatu standar yang telah diketahui konsentrasinya.

Secara umum aplikasi metode HTS ini pada dunia riset banyak digunakan untuk proses skrining (penapisan) awal dari ribuan bahkan jutaan isolat mikroorganisme yang diambil dari alam. Setelah melalui proses penapisan (skrining) awal dengan metode HTS, selanjutnya mikroba unggulan yang terpilih dioptimasi dan dianalisis secara lebih lanjut dengan menggunakan metode spektrofotometri, analisis HPLC (High Performance Liquid Chromatography), GC (Gas Chromatography) maupun analisis molecular dengan PCR (Polymerase Chain Reaction). Dengan teknik HTS ini proses identifikasi dan pengungkapan potensi mikroorganisme (bakteri, fungi, yeast, actinomycetes) dalam menghasilkan senyawa bioaktif yang berperan sebagai antibiotik, antikanker, antioksidan, antifungi, antivirus, bioremediasi maupun bioinsektisida dapat dilakukan dengan jauh lebih cepat dan lebih mudah. (R. Haryo Bimo Setiarto)