Karakterisasi Fenotipe dan Genotipe Streptococus agalactiae Isolat Asal Indonesia Penyebab Masitis Subklinis pada Sapi Perah

KARAKTERXSASI FENOTIPE DAN GEMQTIPE
Streptococcus agaiactiae [SOLAT ASAL INDONESlA
PENYEBAB MASTITIS SUBKLINIS PADA SAP1 PERAH

QLEH :
AGNESIA ENDANG TRI HASTUTI WAHYUNI

PROGRAM PASCASARJANA
f NSTlTUT PERTANIAN BUGOR
2002

AGMESW ENOANG TRI HASTUTt WAHYUHI. KamWsasi F e w dan Genotipe
agaWh# lsolat Asal Indomsh Pmy@babMasW Subkiinis pada
Sapi Pmh.
Dibimbing okh t WAYAM TEGUH WtBAWAN, MASDUKI
PARTADIREDJA (Aim), FACHRIYAM HASMI PASARIRU, BAM8ANG mPITJO
PRIOSOERYANTU dan WlDYA ASMARA.
Sm#mxas a g a b w m p a k a n =I& satu pmyelmb uEama masIi#s
subkiinis pada sapi parah dm menrpakm parasit Miart pada ambing, Pada
manu& bakM Eni mnpbablran infeksi mmatd seria pasta sari pa& wnita.
Kadttwhsi S. a m M a e ini seafa i c o n w ~ dl m g matoda

~
se-ng.
mdasawn atxls kekradaan antfgm tipe $ w a gemuka~in Sd b a r n * s.
agalwfhe dapat dibagi ka dahm Wmmpa serotip pitu 9 antigen polisdwida dan
3 mtQmprotein. Wahupun metode irri swing digu-n
namun s&duhp metode
ini mash mempunyai kekmahan d a m mwnbedakm bakM secata M h
diskriminat#/ rinci, apakgi masih banyak S. qp&&w y~lngMum bisa dibngirern
ke &!am serrotipe y m g acla atau kdmpdr nontypabh (P17"). W h h m a iEu
pmbkaim baru dmgan matihat seam gemtip Weri p&u
h.PenMan
ini W j u m unktk rnqetahui pbedpsean *ran
#rot@, huhngan fvtnotipe dan
senrtfpa sewta mengaabhui e l DNA maupun kekembatan mtw Esolrd Sdmg
manfaat dari peditian ini dihsrapkan dapat mmberi masukm d a m pngendalian
m a a s %Winis wrta menmican ciri W a r png dap& digunakan untuk
mmgetehui kemungkinan tajadinya infeksi a i m antam sapi dm mnusia yang
hrguna untuit W i apiderniolqis cian zoonosis.
PreridtbnifiW kWri ini dilakukan berclasafkm morfoiogi koloni dan a n y a
%mama faMw Cirn'stie W n s M w h &&mn yang dihasiikm. Smmtara

p m t u a n gnrp baMeri dilakukan dengan uji imundikrsil Agar Gel PtWpitafion T&
(AGPT) dmgm mmggmakan serum W t k & M a p gntp B. Eemrtifw dad S.
a g a k b e tiitentuh dengan meilhat pula prtumbuhm pada media cair T m Hewit
Broth (THFI), medm agar lmkl safiwar, panjang m i dm karaktw prmukaanl
tridmfobisbs kbwi thngan Safi &#gation
Test. Setman serotipe dad S.
W a W e ditantukan dengan uji serottpe mmggunakan anthwm spesifik brhatbp
antgen fipe i d a t nrjukan
dengan AEPT. Ganotipa &ri Wdwi dilahkan d-n
* .
metode rrrsrcrr, mstmfm !Bgm811t l
e
m pdynmphiism (MFLP)
schizotypng
dmgan p u W fiaW g& eMny,fiamsis (PFGE)
Had penJitian mnunjukkan ada prkiam distribusi s e r d p S. -kcthe
dari W r , Boptali dan Makng. Kabanyakan isalat S. a
gadalah NT dsn
anwen protein X adaiah ~Totiptbymg paling serirtg mum& S. a p m yaw
turnbuh jemih pa& media cair, bersifat irarnpak p&da nwdi agar tunak, m p u n y a i

rantai yang panjmg dan twrsifat hidrafabiic. Sebaliknya S. ag&&ae ymgl t u M
kemh pada media a i r , kdoni brsifat difus, berantai pen& dan bemifa4 hidtofilik.
Harsil gmotipe dewan
Ada hut#rngm antam femtlpe dmgm mmtipe S, sga-.
mtde MFLP/ schhutyping dengan PFGE hmpak S. ag&&m menghasilhn
m a n Deowbo N-ic
A M (DNA) yang & i t dan dari 21 isoM arfa t5 pub
profile DNA yam bMda dan ditamukan 3 isalat yang tidak dapat dipom d&
endm S m l . Dari pnelitiatl ini dapat disimpulkan hhwa (1) ada W a a n semtip
entar wilayah, (2) actia hubungan a t a m fenutipe dm -tips
#am (3) a&
pefWdaan profit DNA dan bkmtman dlanErwa idat S. ag&&im.

ABSTRACT
AGNES& WDANG TRI HASTUTI WAWUNI. Charactlerizatbn ofPheraotype and
Genotype of StmpWwws agak&ae Isolated from tndonesia As Causetim Agent
uf StMinic=nl Mastitis in Dairy Cam. Under 4 k direction of I WAYAN TEGUH
WMWAN, MASDUKI PARTADIREDJA, FACHRIYAN MASMI PASARIBU,
BAMBANG PONTJQ PRIOSOERYANTO and WDYA ASMARA
Strreptocoocus agais one of $Mmein a@mbresponsiblePOT subdinid

mastitis in dairy M e and as an oblig&e parasite in wddw. In human, this tiacteria
are #e h d q j -use
of human pstpwhm ancl nmmW infeckhs.
Charackwk&im of S. ag#I&b trsuaiiy dana by canvantiotral samtypng methods,
Up to now, b a a on the occumce of surface antigens. S.
could b
d e w in to 9 potysaccharitfe snntigem ptncj 3 protein antigens, Amugh this
met)rodisaffen~but~~tythemeth&
BackdasMddiydiscriminabry
M
~ ~ a n d t h e e ~ s m w s f ~ M ( N T ) , ~ a n e w q p r o a & t > y
genotypbg Mbeused. T # w a i m o f t t r i s ~ ~ s t o t a P a w h o w t h e ~ b u i b n
uf -type
of S. qjaiadiae, ihe relatianstrip of plwnotyp~md moty#m and 4ha
p r a f i l e o f D N A a n d t h e g ~ T~I r e~h m
~ F~i t a~f t b~s *
rewar& might give an infomatian in pravmtiva of the sut3dMml mastitis and to fmd
a~ c m r l r ~ t h a t c a n k u s e d f o r ~ n o f a m s ~ n ~ h u m a n
and m e .
F'1-alchtifhtionof this bacteria was done based on lhe present af Christie

Atkins Mum& Petmen piranarnm and c o b y morphoioglks.
Mik
determination uf group 8 was dons by using graup 8 s p W antisauum in
immunadifusion assay1 Agar Gel Precipitation Test (AGPn. The pbnotyplc of
isdata was determined by the growth pattern of S, agai&m in Todd Hwitk 8mth
(THB) and soft-agar media, the chain langtfr of hctaria and the r
w
W charactat/
hydmpbbidty was determined by using Satt Aggregation Test
of S.
agaiadiae was dona by using spesific antiserum against S. a p k # a mfemncta
strains in AGPT. The genotypic of the bacteria was d m by macrr, m4rictian
fragment bty#h polymorphism (MFLPY schi;k*ng
mthad using PuWfiaid gel
eiactrophoresis (PFGE).
Resub of the pmssnt study strowed $ha4there are deferences disbibubn of
serotrpa uf S. ag#I#cfiae kom m r , byolali ang Malmg. Mast S. egaWa@
isolates are nontypeabk strain (NT) and lhe type a&$pn X is the most frecluant
serotype. S. ipgalache mi grew as sediment wi4h char supernatant in fluid medium
(THB), formed compact cdwties in &-agar and have a lung &stin famation with a

hydrophobic surface. In contrast, bacteria g m w krrt>id in fluid medium, showed
diffuse colonies in --agar
and have a sttort chain fwmafim will haw a hirjmphili
surFace. Them is a relationship btween phenotype and semtype d S. aga-.
Genotypic using sdrixamng
meahads by PFGE with Smal restriction enzyme
showd that S. agalacthe pmdumd Deaxyrib Nudaic Acid (DNA) discrete
ftagmants . T
h
m are 3 isolates of S. aga4
k
4a n nut be W C f E K j by Snrai
enzyme. Q m i c DNA analysis af 21 isolates sirowed 15 & i t DNA pPafibs.
The cclndusion of ttrese research are ( 3 ) there is a difbmnt of distibutian of
serotypes, (2) there is a relationship between phenotype and smtype and (3)tiwe
is a climt profile of DNA and genetic mBationship of S, agalacfiae.

SUUAT PERMYATAAN

Dengan ini saya rnenyatakan bahwa disertasi berjudul :

"KARAKER15ASI FENOTfPE DAM GENQTIPE S
u
-s
1
T
-

ag&bCtJBe

ASAL lN00NESfA PEWEBAB MASTITlS SUBKtJNfS PADA SAP#
P€RAHm

adalah b r t a r menrpakan h s i i kertya saya sendiri dan k i u m p m h dipubliksikan.
Semw sumtwr data cSan infomasi yam tiiunakan b h h dinyatakan secara jdas

dan &pat dipxiksa kebnarannya.

Bogor, Agustus 20I32
Yang menyatakan

Agnesia Endang Tri H a m Wahyuni

KAMKERISASI FEWOTIPE DAN GENOIIPE
S-US
agalectiae lSOlAT ASAL INDUNESIA
PENYEBAS MASTlnS SUSKLINIS ?ADA SAP! PERAH

PROGRAM PASCASARJANA
tNSTITUT PERTANIAM BOGQR
2002

Judu l Disertasi : Karakterisasi Eenotipe dan Genotipa Stmptacomrs agdiacfiae lsolat
Asal Indonesia Penyebab Mastitis Subklinis pada Sapi Perah.
Nama
: Agnesia Endang Tri Hastuti Wahyuni
NRP
: 985102

Program Studi : Sains Veteriner

Dr. Drh. I Wayan Twuh Wibawan, MS
Ketua

Prof. Drh. Masduki Paftadiredja. MSc, Ph.D tAlrn)
Anggota

Dr. D&. Factlfivan Hasmi Pasaribu
Anggata

X

-

O h . W#dyaAsmara. SU., Ph.0

Angwb

2. Ketua Program Studi Sains Veteriner

Tanggal Lulus : 11 Juli 2002

ram PascasaFjana

Penulis dilahirkan di Karanganyar Solo pada tanggal 15 Agustus 1962
sebagai anak ketiga dari 6 bersaudara dari pasangan SoekranBo (Aim) dan Sami
(Almh). Pendidikan Sajana di tempuh di Fakultas KedoMeran Hewan Universitas
Gadjah Mada Yogyakarta, lulus pada tahun 1986 dan gelar DoMer Hewan diperoleh
pada tahun 1988. Pada tahun 1995 penulis diterima di -ram
Studi Sains
Veteriner Program Pascasajana IPB, dan gelar Magi* Sam diperdeh tahun 1998.
Pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke jenjang Program Doktor pada
Program Studi yang sama dan pada perguruan tinggi yang sama pula. Beasiswa
pendidikan pascasajana baik program Magister maupun program Doktor diperoleh
dari Tim Manajemen Program Doktor Direktorat Jendral Pendiiikan Tinggi
Departemen Pendidikan Nasional. Penulis bekeja sebagai Staf pengajar di
Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Gadjah Mada di LabcmWium Mikrobiologi
sejak Januari 1991, bidang penelian yang digeluti adalah bakteriologi. Sebelum
menjadi staf pengajar, penulis pemah bekerja pada petemah sapi perah PT.
Nandi Amerta Agung di Salatiga Jawa Tengah selama kurang lebih 2 tahun.

Selama mengikuti program Pascasajana di IPB, penulis blah rnenghasilkan
Karya ilmiah bejudul: "Peran Hemaglutinin Sfmptococcus agalactiae dalam Proses
Adhesi pada Sel Epitel Ambing Sapi Perah" telah disajikan pada Semiir Nasional
VI, Perhimpunan Alumni Jepang (Persada). Bogor, 6 Desember 1999. Pada bulan
Juli 2001 sebuah Karya ilmiah juga teiah disampaikan pada Konggres Nasional
Bersama (PETRI VII, PERPARI IV, PERMI VIII,PKWI IV) di Yogyakarta dengan
judul: 'Distribusi Serotipe Stmpfomccus agalactiae Penyebab Mastitis Subklinis
pada Sapi Perah di Jawa". Sebuah artikel telah d i t e r b i pada bulan Oktober 2001
dengan judul: 'Isolasi dan Karakterisasi Staphylococcus a u w s &hemolik lsolat
Lapang dan Prospek Penggunaannya untuk Uji CAMP" di Journal of Association of
Indonesian Alumni fmm Japan. Jumal llmiah Pertanian "Gakuryoku" Vol. VII, No. 1.
Artikel lain bejudul: 'Distribusi Serotipe dan Ekspresi Fenotipe Streptococcus
agalahe pada Sapi Mastitis Subklinis di Jawa Barat" akan d i i i a n pada jumal
Mikrobiologi Indonesia. Karya-karya ilmiah tersebut sebagian merupakan bagian
dari program Doktor penulis.

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala
kasih dan kanmia-Nya penulis berhasil menyelesaikan karya ilmiah yang berjudul
Karakterisasi Fenotipe dan Genotipe Stmptococcus agalactiae lsolat Asal lndonesia
Penyebab Mastitis Subklinis pada Sapi Perah. Karya ilmiah ini merupakan hasil
penelitian terhadap salah satu penyebab utama mastitis subklinis pada sapi perah,
yang dilakukan sejak tahun 1999 dari 3 daerah yaitu Bogor, Boyolali dan Malang.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr.
Drh. I Wayan Teguh Wibawan, MS; Prof. Drh. Masduki Partadiredja, MSc, Ph.D
(Alm); Dr. Drh. Fachriyan Hasmi Pasaribu; Drh. Bambang Pontjo Priosoeryanto, MS,
Ph.D dan Drh. Wdya Asmara, SU, Ph.0 selaku Tim Komisi Pembimbing. Kepada
Tim Manajemen Program Doktor Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen
Pendidikari Nasional penulis juga sampaikan terima kasih. Rasa terima kasih juga
penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Drh. I Wayan Teguh Wtbawan, MS atas
bantuan sebagian dana penelitian dari Penelitian Hibah Bersaing VII Direbrat
Jendral Pendidikan tinggi Departemen Pendidikan Nasional. Kepada lndonesia
Toray Science Foundation (ITSF) 8 tahun 2001 yang telah rnemberikan dana
sehingga penelitian ini berjalan lancar. Ucapan terima kasih pula penulis sampaikan
kepada Kepala Laboratorium Terpadu Fakultas Kedokteran Hewan lnstitut Pertanian
Bogor yang telah mengijinkan dan memberi kesempatan sehingga penelitian ini
dapat berjalan lancar. Tak lupa kepada Direktur SEAMEO BIOTROP yang telah
memberi ijin untuk melaksanakan sebagian penelitian ini di Laboratorium
Bioteknologi dan kepada Bapak Dr. Ir. Antonius Suwanto, MSc yang telah memberi
kesempatan dan memberi masukan penulis ucapkan terima kasih. Terima kasih
juga kepada Drh. Budi Tri Akoso, MSc, PhD., Direktur Kesehatan Hewan, Direktorat
Jendral Bina Produksi Peternakan, Departemen Pertanian dan Dr.dr. Sri Budiarti
Poetwanto, Staf Pengajar Jurusan Biologi FMIPA-IPB yang telah bersedia menjadi
Dosen Penguji Luar Komisi. Untuk rekan-rekan: Endang Endrakasih, Titiek
Djanatun, Mahdi Abrar, Sri Estuningsih, Eva Harlina, Fadrial Kamil, Zinatul Hayati
atas saran, dorongan semangat dan kerja samanya selama ini. Untuk : Juwanto,
Budi Pumomo, Fitria Khumiawati, Enysa, Diantyna, Endang Sri Pertiwi dan Ira
Ramadhani yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian, juga terima kasih
untuk Bapak Drs. Agus Somantri yang te!ah membantu menyediakan media selama
penelitian ini, bapak Drs. Eddy Yusuf dari LIP1 Cibinong yang telah ikut memberi
masukan dan bantuannya. Ungkapan terima kasih juga untuk almarhum ayah
(Soekranto) dan almathumah ibu (Sami), kakak-kakak (Drs. Joko Supriyanto, MS; Ir.
Edhy Sriyarmanto, k4Sc) dan adik-adik (Dra. Elizabeth Titik Kuspangestiningrum;
Dra. Yasinta Wadhani Sutera Dewi; Dra. Anastasia Sutjijati Sulistijaningsih) serta
keluarga besar bapak mertua Drs. Soetjipta, MSc. Untuk suami Drh. Setio Seputro
Wdodo Triono, ke-dua buah hatiku Dhimas Husada dan Setia Bhagawanta, mbak
Prantina atas segala bantuan, perhatian, pengertian, doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2002
Agnesia Endang Tri Hastuti Wahyuni

DAFTAR IS1
Halaman
DAFTAR TABEL ...............................................................................................

vi

DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................

vii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................

viii

I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .....................................................................................

1

1.2. Tujuan Penelitian ...............................................................................

3

1.3. Hipotesis

.............................................................................................

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 . Streptococcus agalactiae.................................................................
2.1.1. Mikrobiologi S. agalactiae...........................................................
2.1.2. ldentifikasi S. agalactiae .............................................................
2.1.3. lnfeksi oleh S. agalacfiae pada Hewan dan Manusia..................
2.2. Fenotipe S. agalactiae.........................................................................
2.3. Sem?ipe S. agalactiae .........................................................................
2.3.1 . Antigen Polisakarida.................................................................
2.3.2. Antigen Pmt3in.........................................................................
2.4. Faktor Virulen S. agahcfiae ................................................................
2.4.1. Faktor Virulen Struktural ...........................................................
2.4.2. Faktor Virulen Nonstnrktural.....................................................
2.5. Mastitis Subklinis oleh S. agalactiae....................................................
2.5.1. Mastitis Subklinis......................................................................
2.5.2. Deteksi Mastitis Subklinis..................................................
2.5.3. S. agalactiae Sebagai Penyebab Mastitis Subklinis..................
2.6. Genotipe S. agalactiae .....................
.
................................................

3

Ill. BAHAN DAN METODE
3.1. Bahan
3.1 .1. lsolat Bakteri.............................................................................
3.1.2. Hewan Percobaan....................................................................
3.1.3. Bahan Kimia, Media dan Alat....................................................

30
30
30

Metode Penelitian
31
3.2.1. Penapisan Mastitis Subklinis ....................................................
3.2.2. Preidentifikasi S. agalactiae ................................................... 31
3.2.2.1. Morfologi Koloni Streptokokus ....................................
31
3.2.2.2. Uji CAMP ............................................................... 31
3.2.3. ldentifikasi S. agaladrae ........................................................... 32
3.2.3.1. Penentuan Grup (Serogruping)................................... 32
3.2.3.1 .a. Pembuatan Ekstrak Antigen untuk Serogruping........ 32
3.2.3.1 .b. Uji lmunodifusi dengan Agar Gel Prwiphtion (AGP) 33
34
3.2.4. Fenotipe S. agalactiae...............................................................
3.2.4.1. Pertumhhan pada Media Cair (THB) ...................... 34
3.2.4.2. Pertumbuhan pada Media Agar Lunak........................ 34
3.2.4.3. Panjang Rantai ...........................................................
35
3.2.4.4. Uji Hidrofobisitasl Karakter Permukaan....................... 35
3.2.5. Penentuan Serotipe Secara Serologi I Semfyping ..................... 35
3.2.5.1. Pernbuatan Antigen Permukaan lsdat Rujukan.......... 35
3.2.5.2. Pembuatan dan Preparasi Antiserum lsdat Rujukan .. 36
3.2.5.3. Uji Imunodiisi Antiserum yang Belum Diabsorbsi...... 37
3.2.5.4. Pembuatan Antiserum Monospesifik........................... 38
3.2.5.5. Serotyping S. agaladiae lsolat Lapang dengan Antiserum
Monospesifik........................................................... 38
3.2.6. Genotipe S. agalactiae
3.2.6.1. Penyiapan Suspensi Bakteri ....................................... 39
3.2.6.2. Penyiapan DNA Genom Utuh dalam Blok Agarose..... 39
3.2.6.3. Pemotongan DNA Genom dengan Enzim Restriksi .... 40
3.2.6.4. Pemisahan Molekul DNA dengan PFGE..................... 40
3.2.6.5. Analisis Data............................................................... 41
IV. HASlL DAN PEMBAHASAN
4.1. Penapisan Mastitis Subklinis dengan Menggunakan Pereaksi IPB-1 ..

42

4.2. Preidentifikasi S. agalactiae ................................................................

43

4.3. ldentifikasi S. agaladiae......................................................................

45

4.4. Fenotipe S. agalactiae pada Media Cair. Agar Lunak. Panjang
Rantai dan Hidrofobisitas Bakteri ........................................................

50

4.5. Serotyping ...........................................................................................

57

4.6 Genotipe S. a g a k h e dari Bogor. Boyolali dan Malang dengan
PFGE ..................................................................................................

64

V . KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ..............................................................................................

70

Saran .......................................................................................................

70

DAFTARPUSTAKA....................................................................................

71

LAMPIRAN...................................................................................................

83

DAFTAR TABEL
Halaman
1 Jadwal penyuntikan dan pemanenan serum kelinci .....................................

2 Hasil penapisan sampel susu dari Bogor, Boyolali dan Malang
terhadap mastitis subklinis dengan rnenggunakan pereaksi IPB-1 ..............
3 Hasil identifikasi S. agalactiae isolat dari Bogor, Boyolali cian Malang
dengan serogruping menggunakanuji AGP ................................................

4 Hasil uji CAMP positif yang bukan S. agaladiae dari Bogor, Boyolali
dan Malang ............................................................................................

5 Hasil isolasi S. agaladiae dari sampel susu mastitis subklinis dari
Bogor, Boyolali dan Malang.. ........................................................... :.......i.. .
6 Fenotipe S. agaladiae dari Bogor, Boyolali dan Malang pa& berbagai
media ..........................................................................................................

7a Data spesifisitas antiserum sebelum absorbsi antara antiserum isolat
rujukan dengan antigen permukaan isolat rujukan .....................................
7b Data spesifisitas antiserum sesudah absorbsi antar antiserum isolat
rujukan dengan antigen permukaan isolat rujukan ..................................
8 Hasil uji sebaran semtipe S. agaladiae dari Bogor, Boyolali dan
Malang........................................................................................................
9 Hubungan antara serotipe dan fenotipe S. agaladiae dari Bogor,
Boyolali dan Malang...................................................................................
10 P i DNA S. agakctiae dengan enzim resbiksi Smal dari Bogor,
Boyolali dan Malang...................................................................................

DAFTAR GAMBAR
Halaman
1

Struktur natif antigen polisakarida tipe la dan Ib........................................

13

2

Stnrtur natif antigen polisakarida tipe 11.......................................................

13

3

Struktur natif antigen polisakarida tipe 111....................................................

14

4

Struktur natif antigen polisakarida tipe IV .....................
.
..........................

15

5

Struktur natii antigen polisakarida tipe V ....................................................

15

6

Morfologi koloni S. agalactiae yang diisolasi dari susu sapi perah
mastitis subklinis pada media agar darah...................................................

44

Hasil uji CAMP antara P-hemolitik S. sums strain Pernth dengan
koloni streptokokus..............................................................................

45

Uji imunodifusi/ uji AGP antara serum spesifik grup B dengan ekstrak
antigen stt-eptokokus isolat lapang ............................................................

47

Fenotipe S. agalactiae pada media cair (THB). .........................................

53

7
8
9

10 Fenotipe S. agalactiae pada media agar lunak...........................................

54

11 Morfologi bakteri S. agaladiae dengan pengecatan Gram .........................

56

12 Hasil uji Imunodisi/ uji AGP antara serum monospesifik t e h d a p
antigen tipe dengan antigen perrnukaan S. agalactiae isolat lapang ..........

62

13 Pita DNA genom isolat S. agalactiae berasal dari Bogor. Boyolali dan
Malang dengan enzim restriksi Smal dengan PFGE ..................................

65

14 Dendrogran yang menunjukkan hubungan kekerabatan antar isolat S.
agalactiae dari Bogor. Boyolali dan Malang dengan berbagai serotipe.......

68

Htxh man
1 SW-sifatdan hasit uji S. aga-

..,.,...................
dari Bugor..............,
.
.

04

2 Siat-sifat dan hasil uji S. agabctipe4 dari Ek,yubli ........................................

85

4 Data Bier berda-n
ada-tidaknya pobngan DMA S. agalacfhdari
Bagor. Boyalali dan Malang d-n
entim Smal dmgm PFGE..................

87

I. PENDAHULUAN
1.I.Latar Belakang
Penyakit radang ambing atau yang dikenal sebagai mastitis merupakan
masalah utama &lam dunia petemakan sapi perah, karena dapat menyebabkan
kenrgian yang besar akibat adanya penunman produksi susu, penurunan kualitas
susu, penyingkiran susu, biiya perawatan dan pengobatan yang tinggi serta
pengafkiran temak lebih awal. Kejadian mastitis sekitar 97-98% merupakan rnastitis

subklinis, sedangkan 23% merupakan hsus mastitis klinis yang terdeteksi
(Sudarwanto 1999). Menurut Wibawan et a/. (1995) kejadian mastitis subklinis di
Indonesia sangat tinggi (85%). Mastitis subklinis merupakan peradangan jaringan
interna kelenjar ambing tanpa ditemukan adanya gejala klinis baik pa& susu
maupun ambingnya, namun terjadi peningkatan jumlah sel radang, ditemukan
mikroorganisme patogen dan terjadi perubahan kirnia susu (Sudarwanto 1999).
Dari hasil penelitian Wibawan et al. (1995) terisolasi Stn?ptococcus
agalactiae pada kejadian mastitis subklinis sebesar 83% di wilayah Bogor, 82%

untuk wilayah Boyolali dan sebesar 80% untuk wilayah Malang. Sedang Benda et
al. (1997) mengatakan bahwa dua bakteri patogen penyebab mastitis yang sering

ditemukan yaitu S. agalacfiae (92%) dan Staphfloaxcus aums (67%).

S.

agalactiae merupakan parasit oMigat pada ambmg sapi perah (Kennedy 1970).

Selain menyebabkan mastitis subklinis, S. agalactiae atau dikenal sebagai
Streptokokus Grup B (SGB) pada kedokteran manusia dapat rnenyebabkan
pneumonia, septisemia maupun meningitis pa& neonatal dan saluran kelamin
wanita sebagai reservoimya (Baker 1980; Limansky et al. 1998). Angka prevalensi
pada ibu hamil berkisar antara 540% sedangkan kira-kira 2972% bayi-bayi yang

dilahirkan oleh ibu dengan kolonisasi SGB akan mendapatkan kolonisasi yang sama
melalui transmisi vertikal yaitu melalui saluran kelamin ibu saat melahirkan (Edward
& Baker 1995).

Karakterisasi bakteri ini secara konvensional dilakukan dengan metode
serotyping. Berdasarkan spesifisitas antigen permukaan S. agalactiae ada beberapa
serotipe yaitu yang memiliki antigen polisakarida yang sampai saat ini ada 9 serotipe
yaitu la, Ib, 11, Ill, IV, V, VI, VII, Vlll dan yang memiliki antigen protein yaitu c, R, X
(Gravekam et a/. 1999; Bushman 1998; Kogan et all 1996). Menurut Wibawan &
Laemmler (1990a) isolat S. agalactiae dapat memiliki serotipe dengan antigen
polisakarida baik berdiri sendiri maupun dalam bentuk kombinasi dengan antigen
protein, misalnya ldc, IIIX.

Namun demikian ada isolat yang belum bisa

diklasifikasikan kedalam serotipe yang ada dan disebut sebagai nonjrpeable (NT).
Hasil sebaran serotipe ini penting untuk diketahui karena dapat dipakai untuk
menduga faktor viwlen yang paling sering munculldominan dalam proses infeksi.
Disamping itu juga merupakan inforrnasi dasar dalam mempelajari epidemiologi
penyakit maupun untuk menemukan cara pengendalian penyakit tersebut. Meski
metode ini sering dipakai, namun sebetulnya mempunyai kelemahan dalam
membedakan baktefi secara lebih diskriminatiflrinci, apalagi masih banyak isolat S.
agalactiae dari sapi yang termasuk kelompok NT (Blumberg et a/. 1992; Fasola et a/.

1993; Limansky et a/. 1998). Akhir-akhir ini pendekatan secara molekuler bertujuan
untuk mengetahui perbedaan genom diantara organisme yang sangat dekat telah
digunakan untuk analisa S. agalactiae yaitu dengan Restriction Enzyme Fragment
Length Polymorphism (RLFP), -typing,

Multi locus enzyme electrophoresis dan

Pulsed Field Gel Electmphomsis (PFGE) (Blumberg et a/. 1996; Blumberg et a/.

1992; Denning et a/. 1989; Fasola et a/. 1993; Bentley & Leigh 1995; Gordillo et a/.
1993; Quentin et a/. 1995)

Meski kejadian mastitis subklinis pada sapi perah yang disebabkan oleh S.
agalactiae di Indonesia tinggi, namun penelitian mengenai S. agalactiae sebagai

penyebab masih sedikit dilakukan. Bahkan sampai saat ini belum atau masih sedikit
diketahui bagaimana sebaran serotipe, ekspresi fenotipe apalagi profil DNA dari
bakteri tersebut. Sampai saat ini faktor virulen S. agalactiae yang paling dominan
berperan dalam penampilan mastitis subklinis masih sangat terbatas.

Kajian

epidemiologi dengan mempehitungkan sebaran serotipe belum banyak dilakukan.
Oleh karena itu penelitian tentang karakterisasi fenotipe dan genotipe S. agalactiae
isolat asal Indonesia sebagai penyebab mastitis subklinis pada sapi perah perlu
dilakukan.

1.2. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah : (1) melihat sebaran serotipe S. agalacfiae
dari Bogor, Boyolali dan Malang, (2) melihat hubungan antara fenotipe dengan
serotipe dari isolat yang diperoleh (3) melihat profil DNA dan kekerabatan isolat dari
masing-masing serotipe maupun masing-masing daerah.

1.3.

Hipotesis :

1. Ada pola sebaran serotipe S. agalactiae yang berbeda-beda antar daerah
2. Ada hubungan antara fenotipe dengan serotipe
3. Ada perbedaan profil DNA dan kekerabatan dari masing-masing serotipe dan

antar isolat S. agalactiae.

II.
2.1.

TINJAUAN PUSTAKA

Streptococcus agalactiae

2.1 .I.Mikrobiologi S. agalactiae

Streptokokus berasal dari bahasa Yunani yaitu Sfepbs yang berarti flexibel
atau mudah disesuaikan dan coccus yang artinya bijilbibi. Sehingga menurut Foster
et a/. (1957) bisa diirtikan seperti untaian biji yang panjang menympai bentuk

kalung. Sedang kata agalacfiae berarti ingin air susu yang menunjukkan habitat dari
bakteri tersebut (Sneath et al. 1986). Bakteri ini pertama kali diisolasi oleh Nocard

dan Mollereau pada tahun 1887 dari kasus mastitis. Oleh karena itu mikroorganisme
ini diberi nama S. nocadi (Jelinkova 1977).
S. agalacfiae adalah bakteri gram positif, tidak bergerak, tidak berspora,
berbentuk bulat/kokus, tersusun &lam rantai bervariasi antara 20 sampai 40 sel &n
dapat membentuk kapsul (mikrokapsul).

Bakteri ini dikelompokkan dalam

streptokokus yang bersifat pyogen yang beftanggung jawab temadap infeksi
bernanah, bebntuk bulat atau ovoid dengan diameter 0,6

- 1,2 pm dapat dikenal

dari sifat-sifat biokimia yang dimilikinya (Rotta 1986; Joklik 1992; Gotoff 1992;
Edwards & Baker 1995). Berdasarkan hernolise yang dihasilkan pada agar darah
domba 5%, bakteri tersebut rnemiliki hemolise alfa, beta dan garna. Hemolise alfa
ditunjukkan dengan adanya zona kehijauan disekitar koloni, zona terang dan luas
disekitar koloni apabila bakteri mempunyai hemolise beta dan tidak terbentuknya
zona disekitar koloni menunjukkan sifat hemolisis gama (Kelser & Scoening 1948).
Pembagian kelompok Streptokokus pertama kali oleh Sherman (1937)
menjadi : (1) Streptokokus Piogenik, biasanya P-hemolisis, tidak tahan panas dan
tidak tumbuh pada temperaturfpH yang ekstrim serta tidak memiliki alctivitas reduksi

yang kuat Tennasuk diilamnya ~ t o c o t m sagalactiae dan Stleptouxws
pyugenes. (2) Streptokokus Viridans, tumbuh pada suhu 45% tidak tumbuh pada

suhu 1 0 ' ~termasuk
~
spesies Streptococcus themrophilus, Stteptoaxxus bovis dan
Streptococcus mutans. (3) Streptokokus laktik, tumbuh pada suhu 1 0 ' ~tidak

tumbuh pada 4 5 ' ~spesies
~
yang termasuk antara lain Stteptomccus lactis dan
Streptococcus cmmoris.

(4)

Enterokoki, yang memiliki kemampuan hemolisis

bewariasi, tumbuh pada suhu antara 10

- 45%.

Beberapa spesies yang termasuk

di dalamnya adalah Stmptococcus bcalis, Streptococlcus lquifaciens, Stmptococcus
zyogenes dan Streptococcus dumns.

Lancefield pada tahun 1933 mengamati suatu komponen polisakarida
(substansi C) yang terdapat pada dinding sel bakteri streptokokus. Reaksi dengan
serum yang mengandung antibodi spesifik terhadap bakteri tersebut menyebabkan
presipitasi, dari sinilah streptokokus dibedakan berdasarkan spesifikasi grup dengan
A, B, C, dan sebagainya (Wilson & Miles 1975). Sampai saat ini telah d i u k a n 20
grup streptokokus yang terdiri dari grup A sampai V kecuali grup I dan J.
Streptocaxs agalactiae tennasuk grup B, memiliki komposisi karbohidrat g w p

spesifik tertentu yang terdiri dari D-glukosarnin, D-galaktosa, glusitol dan Lrhamnosa (Joklik 1992; Edwards & Baker 1995j
2.1.2.

ldentifikasi S. agalactiae
Untuk identitifikasi S. agalactiae dilakukan terlebih dahulu preidentifikasi

bakteri dengan melihat morfologi koloni dan uji Christie Atkins Muend, Petersen
(CAMP). Morfologi koloni dari streptokokus dilihat pada pertumbuhan di media agar
darah domba 5%. Koloni akan berbentuk bulat kecil, dengan permukaan sedikit
mukoid, berwama bening seperti titik embun atau putih keabu-abuan dengan zona $-

hemolik 11439% strain. Namun demikian 5.15% adabh non hemolitik, sedangkan
untuk a-hemolitik jarang ditemukan (Joklik 1992; Edwards & Baker 1995).
Preidentifikasi dengan uji CAMP didasarkan atas kejasama yang sinergis
antara Staphy/ococcus aumus p-hemolitik strain Pertsch dengan S. agalactiae pada
agar darah sehingga membentuk zona kepala panah (amhead) atau setengah
bulan dengan lisis sempuma pada P-hemolitik (Brown et a/. 1981). Menurut Lay &
Hastowo (1992) S. aureus P-hemolitik mempunyai sifat hemolisis tidak sempuma
(partial hamolytic) akan berubah menjadi hemolisis sempuma sehingga terlihat zona
yang lebih terang di sekitar pertumbuhan S. agalactiae. Semua strain S. agalactiae
(Lancefield grup B) membentuk bahan-bahan yang dapat berdifusi untuk melengkapi
lisisnya eritrosit domba oleh hemolisin-P S. aumus sehingga memberikan reaksi
CAMP positif (Christie et a/. 1944). Hal yang sama telah dilakukan oleh W~bawanet
a/. (1995) dan Wahyuni (1998) dengan menggunakan S. sums (3-hemolitik strain
Pertsh.
ldentifikasi definitif untuk S. agalactiae (serogmuping), dapat dideteksi
berdasarkan jsnis kahhidrat yang terdapat pada dinding sel spesifik grup yang
selanjutnya dikenal dengan ca&ohydmte specific group.

Pada S. agalactiae,

sejumlah metode diagnosis baik untuk menentukan serogrup maupun serotipe yang
dapat digunakan antara lain: imunodifusi, countecumnt immunoeledmphoresis,
enzyme-linked immunoso&ent assay (ELISA), imunofloresen tidak langsung,
koaglutinasi dengan stafilokokus dan aglutinasi dengan lateks (Towers et at. 1990;
Wibawan & Pasaribu 1993; Edwards & Baker 1995; Ruoff 1995). Salah satu
metode yang sering dipakai adalah metode imunodifusi (Ouchterlony). Metode ini
rnudah dilakukan dan memberikan hasil yang akurat Kelemahannya adalah waktu

pembacaannya yang relatif lama (18-24 jam) dan memerlukan bahan yang relatif
mahal (VVibawan & Pasaribu 1993).
2.1.3.

lnfeksi oleh S. agalacfiae pada Hewan dan Manusia
Selain menyebabkan mastitis subklinis pada sapi perah, bakteri ini juga

dilaporkan menyerang kerbau, domba, kambing dan babi. Pada bidang veteriner
selain menyebabkan mastitis, bakteri ini dapat pula menyebabkan abortus dan
cervicitis pada kuda dan babi , abses pada gajah, anjing, merpati, cicak, kadal dan
ikan (Pasaribu et al. 1993; Butter & Moor 1967).

lnfeksi bakteri S.

agalactiae

pada babi dan dari nutria (hewan pengerat), temyata hanya memperlihatkan sedikit
gejala klinis (Wibawan et al, 1993a). lnfeksi oleh bakteri ini dilaporkan dapat
menyebabkan kematian neonatal pada anjing, namun tingkat morbiditasnya lebih
rendah dibandingkan pada bayi manusia meski secara klinis ada kemiripan
(Komblatt et al. 1983).

Sedang menurut Spitznagel et al. (1983) bakteri ini

menyebabkan arthritis pada tikus setelah 6-8 hari, tidak ada lesi atau luka pada kulit,
ekor maupun telinga.

..

Selain menyebabkan infeksi pada hewan, S. agalactiae atau yang lebih
dikenal sebagai Streptokokus Grup B (SGB) pada manusia temyata dapat
menyebabkan meningitis dan septisemia pada neonatal (Baker 1980; Limansky et al.
1998). Bakteri ini pertama kali dilaporkan sebagai patogen pada manusia yang
menyebabkan infeksi pascasalin pada tahun 1935.

Manifestasi klinis infeksi

pasmsalin yang disebabkan oleh SGB ini antara lain endometritis, endomiometritis
ataupun endomioparametritis.

Pasien-pasien yang menjalani seksiosesaria

mendapat resiko yang paling besar terhadap sepsis puerperalis yang disebabkan

oleh bakteri ini a
W
m
n
r(i

1998). Nampaknya kasus pada manusia meningkat terns

setiap tahunnya demikian juga pada hewan (Schwartz et a/. 1994).
Manifestasi klinis infeksi neonatal dibedakan menjadi dua bentuk yaitu infeksi
dengan onset dini (early onset) dan infeksi dengan onset lambat (late onset). lnfeksi
early onset dapat tejadi ketika bayi masih dalam uterus (Katz 1993) atau dalam
minggu pertama kelahiran (biasanya dalam 20 jam setelah lahir) (Edwards & Baker
1995). Manifestasi yang paling dominan adalah pneumonia (Tamura et a/; 1994).
Pada keadaan yang lebih berat dapat terjadi sepsis yang disertai kegagalan
pemafasan.

Pneumonia ini terjadi karena adanya apirasi cairan amnion yang

terinfeksi dalam uterus atau melalui vagina pada saat dilahirkan (Rubens 1992).
Sedang infeksi late onset biasanya tejadi minggu pertama kelahiran hingga
mencapai usia 3 minggu, dengan infeksi yang paling dominan adalah meningitis
dengan mortalitas 1530% (Katz 1993).
2.2. Fenotipe S. agalactiae

Patogenesis streptokokus berhubungan dengan fenotipe pada permukaan
set bakteri, kemampuan opsonik dan sifat protektif dari antigen polisakarida maupun
antigen proteinnya (Kling 1997). Fenotipe bakteri S. agalactiae sangat berhubungan
dengan keberadaan antigen permukaan.

Pada umumnya bakteri yang memiliki

antigen protein X dan R dan bakteri yang belum dapat digolongkan pada salah satu
tipe yang ada (NT) menunjukkan pertumbuhan yang jemih pada supematan dengan
endapan pada media cair dan membentuk koloni kompak di media agar lunak (softagarj, serta membentuk rantai yang panjang dan bersifat hidrofobik. Sebaliknya

bakteri yang hanya memiliki antigen polisakarida atau dalam bentuk gabungan
dengan antigen protein c menunjukkan sifat pertumbuhan yang keruh pada media

cair, koloni difus pada media agar lunak serta membentuk rantai yang pendek
(Wibawan et a/. 1996).
Selain antigen protein, fenotipe bakteri ditentukan juga oleh adanya kapsul.
Asam sialat adalah merupakan komponen utama penyusun kapsuV polisakarida
bakteri tersebut bahkan keberadaan asam sialat akan menentukan pola
pertumbuhan pada media cair, agar lunak, panjang rantai dan hidrofobisitas bakteri
serta efek hambat dalam proses fagositosis (Wibawan & Laemmler 1991a). Residu
asam sialat terdapat dalam kapsul dari semua tipe ini dan terdapat dalam jumlah
yang besar pada tipe la, II dan Ill (Wibawan & Laemmler & Pasaribu 1992). Lokasi
residu asam sialat pada tipe II adalah unik dibanding yang lain karena asam sialat
tersebut tidak sensiti terhadap neuraminidase karena terikat langsung pada tulang
punggungnya (Jennings et a/. 1983). Kapsul polisakarida dinyatakan sebagai faktor
yang bertanggung jamb terhadap sifat virulensi mikroorganisme tersebut, dan
ketebalan dari kapsul menrpakan faktor utama (Baker & Kasper 1976). Secara
fungsional asam sialat diketahui dapat mencegah aktivasi lain dari komplemen.
Peran asam sialat sebagai faktor vinrlen bisa secara langsung meningkatkan
pabgenesitas dari bakteri tersebut atau juga bisa beriindak sebagai antiagositosis
(Shigeoka et a/. 1983). Sifat fisikokimia kapsul mencerminkan sifat fisikokimia
karbohidrat non stnrktural seperti menyerupai lendir (amorf), bermuatan negatif dan
sangat hidrofilik (Styrer 1988). Selain itu komponen karbohidrat kapsul seperti asam
sialat pada SGB (Shigeoka et a/. 1983, Wibawan & Laemmler 1991b) dan asam
hyaluronat pada Streptokokus gnrp C (SGC) (Durack 1989) umumnya dimiliki oleh
jaringan tubuh. Secara imunologis (in vitm), sifat tersebut kurang antigenik (Tizard

1982) ditambah dengan kemiripan struktur kapsul dengan komponen jaringan tubuh,
sehingga sifat non antigeniknya juga muncul secara in vivo (Wessels et a/. 1989).
Hidrofobisitas merupakan suatu sifat yang diekspresikan oleh suatu bakteri
berdasar atas komponen yang terdapat pada perrnukaannya. Menurut Pasaribu et
al. (1994) S. agalactiae yang memiliki antigen protein X dan c secara umum bersifat
hidrofobik dan yang hanya memiliki antigen polisakarida saja umumnya cenderung
bersifat hidrofilik. Pada S. agalactiae sifat hidmfobisitas berkaitan dengan morfologi
koloni pada agar lunak. Bakteri dengan derajat hidmfobik yang tinggi memiliki koloni
berbentuk kompak pada agar lunak dan permukaan koloni relatif kasar jika
ditumbuhkan pada media agar darah.

Sebaliknya bakteri yang bersifat hidmfilik

memiliki koloni diffus pada agar lunak dan permukaan mukoid pada agar darah
(Kane et a/. 1975; W~bawan& Laemmler 1990b). Bakteri ini umumnya tersusun
dengan rantai pendek (diplokoki), namun panjang rantainya dapat dipengaruhi oleh
faktor lingkungan. Pada medium cair biasanya tumbuh dengan rantai yang lebih
panjang (Joklik et al. 1992).

Menurut W~bawanet al. (1995), panjang rantai

dipengaruhi juga olen sifat hidrofobisitas dari komponen permukaan bakteri. Bakteri
yartg bersifat hidrofilik tersusun dengan rantai pendek, sedang bakteri yang bersifat
hidrofobik tersusun oleh rantai panjang. S. agalactiae yang diisolasi dari sapi perah
penderita mastitis subklinis biasanya mempunyai rantai yang panjang, sedangkan
SGB dari isolat manusia biasanya mempunyai rantai pendek.
Selain perbedaan ekspresi fenotipe S. agalactiae antara sapi dan manusia
diatas, perlu diketahui juga perbedaan sifat biokimiawi antara keduanya. Hal ini
penting untuk diketahui karena seperti diketahui bahwa di Indonesia pemerahan
masih 85% menggunakan tangan. Hali ini membuka peluang pemerah untuk lebih

sering berhubungan dengan sapinya dan keadaan ini memungkinkan terjadinya
infeksi silang antara sapi dan manusia.

Perbedaan sifat biokimiawi antara S.

agalacfiae dari manusia dan sapi adalah isolat asal sapi cenderung tidak mampu

membentuk pigmen apabila dibiakkan pada media lslam agar (Islam 1977), sedang
isolat asal manusia sebagian besar mampu membentuk pigmen. S. agalactiae asal
sapi sensitif terhadap basitrasin sedang SGB isolat manusia resisten terhadap
basitrasin (10 U) dan sebagian besar S. agalactiae asal sapi mampu memecah
laktosa sedang SGB asal manusia sebasian besar tidak mampu memecah laktosa.
Dari hasil penelitian Pasaribu, W~bawandan Warsa (1993) dikatakan 98% S.
agalactiae isolat asal sapi mampu memecah laktosa sedang 89% SGB isolat asal

manusia tidak memecah laktosa.

Namun dari hasil penelitian W~bawanet a/.

(1993a) isolat S. agalactiae dari babi dan nutrias memperlihatkan sifat menghidrolisa
Natrium hipurat dan salisin, maltose dan sakarose tetapi tidak dengan esculin,
manitol atau inulin. Sebanyak 53% S. agalactiae dari babi memfermentasi laktosa
sedang tidak ada yang memfermentasi laktosa pada nutrias. Sebagian besar bakteri
sensiti terhadap penisilin dan basitrasin 10 U, namun sebagian besar isolat dari babi
resisten terhadap tetrasiklin.

Ditambahkan juga bahwa S. agalactiae dari babi

maupun nutrias tidak berperan dalam infeksi silang antara hewan maupun antsra
manusia dan hewan.
2.3. Serotipe S. agalactiae

Berdasarkan atas spesifisitas antigen perrnukaan S. agalactiae dapat dibagi
dalam beberapa serotipe yaitu yang memiliki antigen polisakarida yang sejauh ini
ada sembilan serotipe yaitu la. Ib, 11, Ill, IV, V, VI, VII, Vlll dan yang memiliki antigen
permukaan protein yaitu c, R, X (Gravekam etal. 1999; Bushan et al. 1998; Kogan et

al. 1996).

Penyebaran serotipe diantara strain dari S. agalactiae berbeda di

beberapa negara, tergantung dari mana isolat tersebut didapat dan waktu
pengambilannya (Anthony & Okada 1977),
2.3.1. Antigen Polisakarida

Komposisi antigen polisakarida tip-spesifik terletak pada kandungan
galaktosa, glukosa, N-asetil glukosamin dan asam N-asetilneuraminik (sialic acid :
asam sialat). Perbedaan untuk masing-masing serotipe terletak pada rantai tulang
punggung dan ikatan rantai antar cabang gugus polisakarida serta ketebalan
kandungan asam sialat (Anthony 1992; Joklik 1992; Tissi 1998).
Tipe la dan Ib memiliki kesamaan struktur tulang punggung dan rantai
samping namun mempunyai perbedaan hanya pada ikatan cabang galaktosa ke
gugus glukosamin.

Antigen polisakarida ini terdiri dari galaktose, glukose, N-

asetilglukosamin dan asam sialat dengan perbandingan 2 : 1 : 1 : 1 (Cumming et a/.
1981). Antigen polisakarida la mengandung jumlah asam sialat yang lebih banyak
dalam unit struktur kimianya yang diketahui dengan metode DEAE-Sephacel
Chromatography (Decueninck et a/. 1983). Tipe antigen Ib dengan menggunakan
Crossed ImmunoeIectmpho~sis(CIE) dari trichloroacetic acid (TCA)-ekstrak, selain
komponen polisakarida yang sama ditemukan pula rhamnose, dengan penambahan
jumlah molar pada glukosamin dan rhamnose (Cumming et a/. 1981). Struktur dari
kedua antigen la dan Ib dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. S t ~ k tnati
~ r antigen polisakarida la (A) dan Ib (B)( Wibawan 1993).
Keterangan : asam sialat : a-D-NeupNac; Galaktose : p-D-Galp
N-Asetil-Glukosamine: p-D-GlepNac ; Glukosa : p-D-Glep
Tipe II mempunyai dua monosakarida rantai samping yaitu galaktosa dan
asam sialat yang secara langsung memanjang dari pengulangan tulang
punggungnya (Champbel et a/. 1992).

Menurut Jenning et a/. (1983) antigen

polisakarida nati yang diisolasi dari tipe II S. agalactiae mengandung D-galaktosa,
D-glukcse, 2-acetamido-2deoxy-D-glukose dan asam sialat dengan ratio molar 3 : 2
: 1 : 1. Clntuk lebih jelasnya komposisi natif antigen polisakarida II ini dapat dilihat
pada Gambar 2.

Gambar 2. Struktur natif antigen polisakarida tipe II (Wibawan 1993).

Antigen polisakarida tipe Ill terdiri dari suatu polimer yang mengandung
pengulangan unit-unit tulang punggung trisakarida glukosa - N-asetilglukosamin galaktosa dan rantai samping asam sialat - galaktosa yang terikat ke gugus N-asetil
glukosamin (Wessel 1998). Menurut Baker et a/. (1976) antigen tipe Ill ini terdiri dari
asam sialat (24%), galaktose (25%), heptose (21%). glukose (13%), glukosamin
(1090)dan manose (7%),yang diperoleh dari ekstraksi dengan menggunakan bakteri
utuh yang diwci dengan larutan netral atau penyangga.

Struktur natif antigen

polisakarida tipe Ill dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Struktur natif antigen polisakarida tipe Ill (Wibawan 1993).
Antigen polisakarida tipe IV mempunyai susunan kimia yang terdiri dari
galaktose, glukose, N-asetiglukosamin dan asam sialat dengan ratio molar 2 : 2 : 1 :
1. Sedangkan untuk antigen polisakarida tipe V memiliki komposisi kim~aterdiri dari
glukose, galaktose, 2-acetoamido-2-deoxyglukosa dan asam sialat dengan ratio
molar 3 : 2 : 1 : 1 (Wibawan 1993). Gambar 4. dan 5. menunjukan Struktur natif
antigen polisakarida tipe IV dan V.

Gambar 4. Struktur natif antigen polisakarida tipe IV ( Wibawan 1993).

Gambar 5. Struktur natif antigen polisakarida tipe V ( Wibawan 1993).

S. agalactiae yang memiliki tipe la, II atau Ill mempunyai kandungan asam
sialat yang tinggi (Wibawan & Laemmler 1992), sedangkan tipe IV dan V mempunyai
kandungan asam sialat rendah (Takashi et a/. 1999). Kapsul polisakarida yang

mempunyai kandungan asam sialat yang tinggi diketahui dapat menghambat jalur
komplemen altematif, sehingga lebih tahan terhadap fagositosis (Anthony 1992).
Sifat fisikokimia kapsul mencerminkan sifat karbohidrat nonstrukural seperti lendir,
bemuatan negatip dan sangat hidrofilik. Selain itu komponen karbohidrat kapsul
seperti asam sialat pada SGB (Wibawan & Laemmler 1991a) dan asam hialuranat
pada SGC (Durack 1989) umumnya dimiliki oleh jaringan tubuh.

2.3.2. Antigen protein
Selain antigen polisakarida, S. agalactiae memiliki antigen protein yang terdiri
dari antigen protein c, R dan protein X.

Antigen protein c sebelumnya dikenal

sebagai antigen protein Ibc (Wilkinson & Moody 1969 diacu dalam Wibawan et a/.
1993a). Perubahan penamaan protein antigen Ibc menjadi antigen c diusulkan oleh
Henrichsen et a/. (1984).

Antigen protein c merupakan bagian dari antigen

polisakarida Ib dan antigen protein c sendiri (Wibawan & Laemmler 1990b). Hal
senada juga terjadi pada tipe antigen polisakarida Ib, yaitu merupakan antigen
protein c dan antigen polisakarida Ib sendiri. Antigen protein c dibagi menjadi ca
yang merupakan komponpn resisten tripsin dan protease dan tidak mengikat
reseptor imunoglobulin A dan cfl yang sensiti tripsin, protease dan mengikat Fc dari
reseptor imunoglobulin A msnusia ( Michel et al. 1991), bahkan sekarang telah
diremukan c~ dan c6 namun belum dikarakterisasi sifat biokimianya (Wibawan et a/.
1991c; Maeland 1997; Brady et al. 1988).

Protein ini telah diekstraksi dari

permukaan sel bakteri dengan pemanasan HCI (Bevanger

& lversen

1981),

deterjen non ionik (Russel-Jones et a/, 1984) dan mutanolisin (Madoff et a/. 1991).
Berat molekul 14.000 sampai beberapa ratus ribu Dalton (Michel et a/. 1991), dan

sering ditemukan dengan antigen polisakarida la, Ib, II namun jarang dengan Ill
(Bevanger 1983; Johnson & Ferrieri 1984).
Antigen protein R dibagi R1 hingga R4, antigen ini biasanya ditemukan dari
isolat manusia dan jarang ditemukan pada- isolat asal sapi dan mempunyai berat
molekul 116 kDa.

Antigen ini terutama R4 dan R1 biasanya bersama dengan

antigen polisakarida tipe II dan Ill dan sedikit dengan polisakarida yang lain (Flores &
Fenieri 1985). Antigen protein ini pertama kali dijelas~anpada streptokokus grup A
tipe 28 (Lancefield et a/. 1952) dan diberi nama R untuk sifat resisten terhadap
tripsin. Antigen protein R ini juga ditemukan pada streptokokus grup C, F, G, dan L
(Lancefiel et a/. 1957, diacu dalam W~bawan& Laemmler 1991c).
Antigen protein X biasanya ditemukan pada isolat dari sapi dan tidak
ditemukan pada isolat asal manusia, mempunyai

berat molekul 180 kDa dan

bersifat imunogenik w ~ b a w a net a/. 1996 & Rainard 1991). Antigen X ini merupakan
antigen permukaan yang bersifat protein labil terhadap tripsin (Jelinkova 1977).
Antigen permukaan ini identik dengan streptokokus patogen lainnya yaihr grup G
dan L (Laemmler et a/. 1987). lsolat S. agalactiae dapat memiliki serotipe dengan
antigen polisakarida baik berdiri sendiri maupun bentuk kombinasi dengan antigen
protein , misalnya la/c, IIIX (Wibawan & Laemmler , 1990a).
Dari hasil penelitian sebelumnya diketahui bahwa S. agalactiae yang diisolasi
dari sapi dan manusia masing-masing memiliki pebedaan yang khusus serta
mempunyai pola penyebaran tipe antigen yang berbeda. Hal ini penting untuk
mempelajari kemungkinan tejadinya infeksi silang dari manusia ke hewan atau
sebaliknya. lsolat S. agalactiae asal sapi tipe antigen yang sering ditemukan adalah
antigen protein X.

Keberadaan antigen X ini sampai saat ini belum pemah

dilaporkan terjadi pada isolat asal manusia sehingga antigen protein X ini dikatakan
sebagai ciri khas markerhallmark isolat S. agalactiae asal sapi (Laemmler et a/.
1993). Pada isolat SGB asal manusia yang sering ditemukan adalah antigen la/c, II,

Ill baik berdiri sendiri maupun kombinasi dengan antigen protein R. Namun menurut
W~bawanet a/. (1995) temyata masih banyak S. agalactiae di Indonesia yang belum
dapat diklasifikasikan pada serotipe yang ada dan disebut sebagai nontypeable
(NT). Strain S. agalactiae pada babi banyak memiliki serotipe Ill dan banyak isolat
yang berasal dari nutrias, memiliki serotipe laic, dimana protein c terdapat dalam
bentuk

cp

2.4. Faktor Virulen S. agalacfiae

Salah satu faktor penentu keberhasilan infeksi suatu bakteri adalah adanya
faktor virulen yang dimiliki oleh bakteri tersebut. Sifat faktor virulen ini sangat penting
untuk dikaji guna diketahui perannnya dalam mekanisme infe