Deteksi Molekuler Eimeria bovis pada Sapi Potong di Indonesia dengan Teknik Nested Polymerase Chain Reaction (nPCR)

MUKH FAJAR NASRULLOH, Prof. Dr. drh. Raden Wisnu Nurcahyo; Dr. drh. Dwi Priyowidodo, M.P.

2023 | Tesis | MAGISTER SAINS VETERINER

Eimeria bovis adalah salah satu spesies Eimeria patogen yang menjadi penyebab utama kasus koksidiosis pada sapi di seluruh dunia. Deteksi spesies eimeria dengan metode konvensional memiliki keterbatasan karena sulitnya membedakan morfologi antar spesies. Perlu dilakukan deteksi yang akurat dan spesifik salah satunya dengan teknik molekuler. Penelitian ini bertujuan untuk mendeteksi E. bovis pada sapi potong di Indonesia dengan teknik nPCR berbasis wilayah ITS-1. Sebanyak 167 sampel feses sapi potong dikoleksi dari peternakan warga di 18 provinsi di Indonesia. Feses dilakukan pemeriksaan mikroskopis untuk mendeteksi oosista eimeria. Oosista dipurifikasi dengan metode sugar flotation dilanjutkan dengan ekstraksi DNA menggunakan KIT extraction. Dua pasang primer (outer dan inner) yang diambil dari wilayah ITS-1 digunakan untuk proses amplifikasi dengan teknik nPCR. Sampel positif E. bovis dilanjutkan dengan proses sekuensing dan dilakukan analisis filogenetik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa 96 dari 167 (57,5%) sampel feses positif terdapat oosista Eimeria spp. Sebanyak 48 dari 96 (50%) sampel terdeteksi positif E. bovis, 44 sampel tidak teramplifikasi, dan 4 sampel negatif pada uji nPCR. Sampel positif ditunjukkan dengan adanya fragmen DNA berukuran 238 bp. Hasil analisis filogenetik menunjukkan bahwa seluruh sampel terbagi menjadi 3 klaster yang terdiri dari 2 klaster sampel referensi dan satu klaster sampel penelitian. Berdasarkan nilai bootstrap yang tinggi pada setiap klaster, seluruh sampel pada pohon filogenetik dipastikan berasal dari satu nenek moyang yang sama. Kesimpulannya, E. bovis terdeteksi pada 16 dari 18 provinsi. Teknik nPCR terbukti memberi hasil yang lebih sensitif dan spesifik. Sekuens sampel memiliki hubungan evolusi dan kekerabatan dengan sampel referensi.

Eimeria bovis is one of the Eimeria species pathogens that are the main cause of coccidiosis cases in cattle worldwide. The detection of Eimeria species using conventional methods has limitations due to the difficulty of distinguishing between species morphology. Accurate and specific detection, such as with molecular techniques, is necessary. This study aims to detect E. bovis in Indonesian beef cattle using the nPCR technique based on the ITS-1 region. A total of 167 fecal samples from beef cattle were collected from citizen farms in 18 provinces in Indonesia. Microscopic examination of the feces was performed to detect Eimeria oocysts. The oocysts were purified using the sugar flotation method and followed by DNA extraction using a commercial extraction kit. Two pairs of primers (outer and inner) derived from the ITS-1 region were used for the amplification process with the nPCR technique. The E. bovis positive samples were further sequenced and subjected to phylogenetic analysis. The results of the study showed that 96 out of 167 (57.5%) fecal samples were positive for Eimeria spp. oocysts. Among the 96 positive samples, 48 (50%) were detected as E. bovis positive, 44 samples did not amplify, and 4 samples tested negative by nPCR. The positive samples were indicated by the presence of a 238 bp DNA fragment. The results of the phylogenetic analysis showed that all samples were divided into 3 clusters consisting of 2 clusters of reference samples and one cluster of study samples. Based on the high bootstrap values in each cluster, all samples on the phylogenetic tree were confirmed to have originated from the same ancestor. In conclusion, E. bovis was detected in 16 out of 18 provinces. The nPCR technique proved to provide more sensitive and specific results. The sequence of the samples showed evolutionary and kinship relationships with the reference samples.

Kata Kunci : E. bovis, ITS-1, Koksidiosis, nPCR, Sapi potong