Cabai merupakan tanaman konsumsi harian masyarakat Indonesia. Di Sumatera Barat, cabai diolah menjadi berbagai hidangan, mulai dari rendang, gulai, dendeng balado, sambal lado, hingga beragam masakan rumah tangga dan makanan di rumah makan Padang yang menjadi pembentuk karakter kuliner di Minangkabau.

Ada sisi lain dari tanaman ini yang menarik. Tanaman ini merupakan inang dari virus yang bernama Pepper mild mottle virus (PMMoV). Virus ini tidak hanya ditemukan pada tanaman cabai, tetapi juga ditemukan dalam jumlah tinggi pada tinja manusia. Temuan ini membuka peluang menarik untuk memanfaatkan PMMoV sebagai indikator molekuler dalam pemantauan pencemaran fekal di sungai, danau, saluran drainase, dan sumber air lainnya.

Apa itu PMMoV?

Pepper mild mottle virus (Tobamovirus capsici; nama baru, ICTV) merupakan virus tanaman dari kelompok Tobamovirus yang menginfeksi tanaman cabai (Capsicum spp.). Virus ini bergenom RNA untai tunggal dengan polaritas positif (+ssRNA) dan partikel berbentuk batang diselubungi kapsid protein yang kuat. Pada inangnya, PMMoV dapat menimbulkan gejala perubahan warna atau pola belang di daun dan buah, meskipun gejalanya dapat bervariasi bergantung pada varietas tanaman, kondisi lingkungan serta ketahanan dan imunitas inang.

Hal yang membuat virus ini menarik bagi peneliti kualitas air adalah karakteristik partikelnya. PMMoV tidak memiliki selubung lipid (envelope), dan kapsid proteinnya memberikan perlindungan terhadap materi genetik. Karakteristik tersebut berkontribusi pada kestabilan partikel virus dalam berbagai kondisi lingkungan. Penelitian Rosario dan kolega yang diterbitkan pada 2009 menunjukkan bahwa PMMoV ditemukan secara luas dan melimpah dalam air limbah domestik. Penelitian itu juga menjelaskan bahwa virus ini dapat mempertahankan kemampuan menginfeksi tanaman setelah melewati saluran pencernaan manusia. Artinya, proses konsumsi tidak selalu menghancurkan seluruh partikel PMMoV.

Mengapa virus tanaman bisa ditemukan dalam tinja manusia?

Ketika seseorang mengonsumsi cabai atau produk pangan yang mengandung PMMoV, sebagian materi virus dapat melewati saluran pencernaan dan dikeluarkan bersama tinja. Karena PMMoV dapat ditemukan dalam jumlah tinggi pada produk cabai tertentu, virus ini juga muncul dalam konsentrasi tinggi pada limbah domestik. Dalam ulasan ilmiah yang diterbitkan Symonds, Rosario, dan Breitbart pada 2019, PMMoV dijelaskan sebagai salah satu virus RNA yang paling melimpah dalam sejumlah penelitian virom tinja manusia. Penulis juga melaporkan konsentrasi PMMoV dapat mencapai sekitar 109 salinan gen per gram tinja pada individu sehat, sementara produk saus cabai tertentu dilaporkan mengandung hingga 108 salinan gen per mililiter.

Mengapa relevan bagi Sumatera Barat?

Sumatera Barat memiliki tradisi kuliner yang erat dengan cabai. Banyak masakan khas Minangkabau menggunakan cabai sebagai bahan utama, baik dalam bentuk segar, giling, sambal, maupun bumbu yang dimasak bersama bahan pangan lainnya. Kondisi ini memberikan alasan kuat mengkaji PMMoV sebagai indikator pencemaran fekal di wilayah Sumatera Barat. Namun, tingginya konsumsi cabai tidak langsung diterjemahkan menjadi tingginya konsentrasi PMMoV di semua perairan. Hubungan tersebut perlu dibuktikan melalui pengambilan sampel dan pengukuran langsung.

Penelitian lokal dapat dimulai dengan membandingkan keberadaan dan konsentrasi PMMoV pada beberapa jenis perairan, misalnya sungai yang menerima buangan domestik, saluran drainase perkotaan, badan air dengan tekanan antropogenik rendah, serta titik masuk dan keluar instalasi pengolahan air limbah. Hasilnya dapat membantu menjawab pertanyaan mendasar apakah PMMoV memang banyak ditemukan di perairan Sumatera Barat, bagaimana konsentrasinya berubah antar wilayah, dan seberapa baik keberadaannya mencerminkan pengaruh limbah domestik?

PMMoV dibandingkan dengan indikator konvensional seperti E. coli

Selama ini, Escherichia coli banyak digunakan sebagai indikator dan memiliki peran penting dalam perlindungan kesehatan masyarakat. Namun, tidak ada satu indikator yang dapat menjawab seluruh pertanyaan mengenai kualitas mikrobiologis air. Keberadaan E. coli dapat menunjukkan kontaminasi fekal, tetapi jumlahnya tidak selalu sejalan dengan keberadaan virus enterik manusia. Bakteri dan virus memiliki karakteristik biologis yang berbeda, termasuk ketahanan terhadap kondisi lingkungan dan proses pengolahan air.

PMMoV menawarkan pendekatan alternatif untuk membantu mendeteksi pencemaran fekal di perairan, karena virus ini dapat ditemukan dalam konsentrasi tinggi pada limbah domestik, relatif stabil di lingkungan, dan keberadaannya tidak bergantung langsung pada tingkat infeksi virus pada manusia. Dengan metode PCR dan qPCR, PMMoV dapat dideteksi secara spesifik, bahkan jumlah materi genetiknya dapat diperkirakan untuk membantu memantau perubahan tingkat pencemaran serta mengevaluasi efektivitas pengolahan air limbah. Meski demikian, PMMoV juga berpotensi terdeteksi pada feses hewan yang mengonsumsi tanaman terinfeksi.

Bagaimana PMMoV dideteksi dari sampel air?

Deteksi PMMoV dilakukan dengan pendekatan biologi molekuler yang telah dikenal luas (gambar alur deteksi). Karena materi genetik virus ini berupa RNA, proses pemeriksaannya berbeda dari pemeriksaan bakteri yang menggunakan kultur atau analisis DNA secara langsung. Secara umum, alur pemeriksaan terdiri atas pengambilan sampel air, pemekatan atau pemrosesan sampel bila diperlukan, ekstraksi RNA, sintesis DNA komplementer (cDNA), amplifikasi menggunakan primer spesifik, dan interpretasi hasil.

Alur deteksi PMMoV pada sampel air menggunakan metode PCR konvensional dan RT-qPCR

RT-qPCR untuk Mengukur Konsentrasi Genetik PMMoV dalam Sampel Air

PCR konvensional pada prinsipnya digunakan untuk mendeteksi keberadaan target genetik, sedangkan reverse-transcription quantitative PCR (RT-qPCR) dapat memperkirakan jumlah salinan genetik PMMoV melalui sinyal fluoresensi selama amplifikasi. Nilai cycle threshold (Ct) yang lebih rendah umumnya menunjukkan jumlah target awal yang lebih tinggi, dengan syarat pengujian dilakukan dalam kondisi tervalidasi. Estimasi kuantitatif memerlukan kurva standar atau metode kuantifikasi tervalidasi serta pengendalian efisiensi ekstraksi, inhibisi, dan variasi sampel. Hasilnya dapat dinyatakan sebagai salinan gen per liter air untuk membandingkan konsentrasi PMMoV antarlokasi atau mengevaluasi pengolahan air limbah. Namun, RT-qPCR mendeteksi materi genetik dan tidak secara langsung memastikan bahwa virus masih utuh atau infektif, sehingga hasilnya perlu ditafsirkan sebagai indikator molekuler pencemaran, bukan ukuran langsung jumlah virus hidup atau tingkat risiko penyakit.

Apakah metode ini dapat dikembangkan dan diterapkan di Indonesia?

Di Indonesia, pengembangan dapat dilakukan secara bertahap. Tahap awal adalah menguji keberadaan PMMoV pada sampel air dari lokasi yang berbeda. Berikutnya, metode ekstraksi dan primer spesifik perlu divalidasi, termasuk penentuan batas deteksi, efisiensi, spesifisitas, dan kemungkinan inhibisi. Setelah itu, hasil PMMoV dibandingkan dengan E. coli serta indikator fekal atau patogen lain yang relevan. Penelitian juga perlu mencakup variasi musim, curah hujan, debit sungai, kepadatan penduduk, sistem sanitasi, dan karakteristik sumber limbah. Faktor-faktor tersebut dapat memengaruhi pengenceran, transportasi, dan persistensi virus di perairan. Pada tahap penerapan, RT-qPCR dapat menjadi pilihan untuk laboratorium rujukan atau pemantauan berkala yang membutuhkan data kuantitatif. PCR konvensional dapat digunakan dalam penelitian awal untuk menguji keberadaan target, sedangkan metode yang lebih sederhana berpotensi dikembangkan untuk skrining setelah kinerjanya dibuktikan.

Dengan demikian, metode ini sangat mungkin dikembangkan di Indonesia, tetapi penerapannya sebagai sistem pemantauan rutin membutuhkan validasi lokal, prosedur kendali mutu, tenaga terlatih, serta pertimbangan biaya.

Human virus VS PMMoV

Selama ini virus yang diusulkan sebagai indikator pencemaran fekal merupakan virus enterik manusia yang ditularkan melalui jalur fekal-oral, seperti Adenoviridae, Caliciviridae, Picornaviridae, Reoviridae, dan Anellovirus. Kelemahannya ialah keberadaannya dalam air limbah tidak selalu konsisten, bahkan di antara berbagai kelompok yang diteliti, hanya adenovirus yang dilaporkan ditemukan secara luas pada sampel air limbah mentah dari berbagai wilayah di AS. Virus lain, seperti Picobirnavirus dan Torque teno virus, juga menunjukkan kelimpahan tinggi di wilayah tertentu, tetapi konsentrasinya dapat bervariasi.

Keterbatasan utama penggunaan virus manusia sebagai indikator pencemaran adalah ketergantungan konsentrasinya pada tingkat infeksi dan pelepasan virus (viral shedding) dalam populasi pada waktu tertentu. Sebaliknya, PMMoV yang merupakan virus tanaman yang masuk ke saluran pencernaan manusia melalui konsumsi pangan, berpotensi menyediakan indikator pencemaran fekal yang lebih konsisten. Hal ini dikarenakan keberadaannya berkaitan dengan pola konsumsi cabai, bukan secara langsung dengan prevalensi infeksi virus pada manusia. Kelimpahannya yang tinggi dalam tinja dan air limbah domestik, serta kestabilan partikelnya di lingkungan, menjadikan PMMoV kandidat yang menjanjikan untuk melengkapi indikator virus manusia dalam pemantauan pencemaran fekal.

Penutup

Sumatera Barat dapat menjadi wilayah yang menarik untuk mengembangkan penelitian ini. Tradisi konsumsi cabai yang tinggi memberi alasan ilmiah untuk menguji relevansi PMMoV dalam konteks lokal. Namun, kekuatan pendekatan ini harus dibuktikan melalui data lapangan, bukan hanya berdasarkan kebiasaan makan masyarakat. Bagi Indonesia, termasuk Sumatera Barat, peluang pengembangannya terbuka. Penelitian lokal yang terencana dapat menentukan apakah PMMoV cukup konsisten, sensitif, dan ekonomis untuk melengkapi metode pemantauan yang sudah digunakan.

Penulis: M. Fadli, Ph. D (Dosen Fakultas Pertanian Universitas Andalas, Padang)