Vibrio fischeri mengeluarkan cahaya bioluminescens

Bakteri dalam berkomunikasi dan berkoordinasi untuk mengambil suatu keputusan selalu melibatkan jaringan molekul yang sangat canggih dan diketahui secara intra species (jaringan nasional) dan inter species (jaringan internasional). Pada bakteri gram negatif, seperti Preudomonas, Erwinia dan Vibrio, ternyata bahwa kelompok bakteri ini menggunakan senyawa acyl homoserine lactone (AHL) tertentu untuk sinyal komunikasinya atau bahasanya. AHL ini umumnya bersifat khusus untuk spesies bakteri tertentu. Sebagai contoh: Pseudomonas aeruginosa menggunakan N-(3-oxo)-dodecanoyl-L-homoserine lactone, Vibrio harveyi menggunakan N-(3-hydroxy)-butanoyl-L-homoserine lactone, sedangkan Vibrio fischeri menggunakan N-(3-oxo)-hexanoyl-L-homoserine lactone sebagai sinyal komunikasinya. Bila jumlah selnya telah mencapai kepadatan tertentu (quorum) mak` AHL itu akan membentuk kompleks dengan protein pengatur khusus yang akhirnya berfungsi untuk mengaktifkan ekspresi sejumlah gen-gen penyandi ensim-ensim untuk bioluminescence, pembentukan biofilm dan faktor-faktor dekstruktif lainnya. Sementara untuk bakteri gram positif seperti Bacillus dan Streptococcus menggunakan molekul berbasis peptida atau protein khusus yang disebut pheromone untuk bahasa komunikasinya.



Dengan memahami bahasa dan mekanisme bakteri dalam berkomunikasi, maka para ahli mikrobiologi kemudian memfokuskan penelitiannya untuk menemukan cara menghambat komunikasi bakteri. Penghambatan komunikasi bakteri dapat dilakukan dengan menggunakan ekstrak bahan alam dari tanaman obat, mikroba endofit (mikroba yang hidup dalam jaringan tanaman), dan senyawa metabolit dari alga laut. Komunikasi antar bakteri tidak akan terjadi jika senyawa anti-quorum sensing yang digunakan mampu menonaktifkan kerja AHL dan menguraikan kepadatan sinyal kimia yang biasa digunakan oleh bakteri untuk berkomunikasi. Yaya Rukayadi, peneliti Indonesia sekaligus pengajar di Yonsei University, Seoul melaporkan pada jurnal Applied Microbiology bahwa ekstrak vanilla dapat digunakan sebagai anti-quorum sensing agent. Ensim lactonase (AiiA) yang dihasilkan oleh Baccillus thuringiensis dilaporkan mampu menguraikan AHL sehingga bakteri tidak bisa berkomunikasi. Adonizio dari Florida International University juga melaporkan temuannya di jurnal Antimicrobial Agents, bahwa beberapa ekstrak tanaman obat di Florida mampu menghambat pembentukan biofilm oleh Pseudomonas aeruginosa, tetapi tidak mengganggu pertumbuhan selnya. Namun demikian temuan-temuan senyawa tersebut masih diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui potensi, mekanisme kerja dan senyawa aktif murni apa yang berperan sebagai bahan penghambat komunikasi bakteri.