Species vs. Strain: Apa Bedanya dan Mengapa Penting dalam QC Mikrobiologi?

Dalam pekerjaan di laboratorium mikrobiologi, kita terbiasa menyebut nama mikroorganisme seperti Escherichia coli, Staphylococcus aureus, atau Pseudomonas aeruginosa. Namun, ketika mikroorganisme tersebut digunakan sebagai reference strain atau quality control (QC) strain, menyebutkan nama spesies saja sebenarnya belum cukup.

Di sinilah pentingnya memahami perbedaan antara species dan strain, sekaligus cara menuliskan nomenklaturnya dengan benar.

Species vs. Strain: Apa Bedanya?

• Species            : Kelompok besar mikroorganisme yang disatukan berdasarkan kesamaan karakteristik umum dan hubungan genetik.
• Strain              : Isolat spesifik di dalam satu spesies yang memiliki karakteristik khusus atau asal-usul (lineage) tertentu.

Analoginya begini: Staphylococcus aureus adalah nama spesies. Di dalamnya, terdapat banyak strain dengan karakteristik genetik, fenotipik, dan sifat biologis yang berbeda. Hal serupa berlaku pada Escherichia coli. Tidak semua strain E. coli memiliki daya tahan, jalur metabolisme, atau tingkat virulensi yang sama.

Pada perkembangan whole-genome sequencing seperti sekarang makin memperjelas bahwa variasi genetik di dalam satu spesies bakteri bisa sangat luas. Jadi, berhenti di tingkat spesies belum memberikan gambaran utuh tentang karakteristik mikroorganisme tersebut.

Mari kita ingat lagi penamaan dalam dunia biologi termasuk bakteri. Sesuai standar internasional (International Code of Nomenclature of Prokaryotes), berikut kaidah dasar untuk penamaan bakteri:

• Format Penulisan: Nama Genus diawali huruf kapital, sedangkan nama spesies ditulis huruf kecil seluruhnya. Keduanya wajib dicetak miring (atau digarisbawahi jika ditulis tangan). (contoh: Staphylococcus aureus atau Escherichia coli)
• Singkatan Genus: Boleh disingkat setelah penulisan pertama, asalkan tidak memicu kerancuan dengan genus lain (contoh: S. aureus).
• Kode Strain: Ditulis dengan huruf tegak biasa di belakang nama spesies (TIDAK ikut dicetak miring) (contoh: Staphylococcus aureus ATCC 6538)

Mengapa Identitas Strain Sangat Kritis dalam Pharmaceutical Microbiology?

Di dunia farmasi, kita tidak cuma membutuhkan mikroorganisme yang “spesiesnya benar”, tetapi juga harus jelas identitas strain-nya dan tentunya tertelusur (traceable).

Mengganti satu strain dengan strain lain meski masih dalam satu spesies yang sama tidak menjamin hasilnya akan identik. Perbedaan strain dapat memengaruhi respons pertumbuhan, resistensi, dan akurasi pengujian.

Pada reference strain atau QC strain, kode nomor ATCC, NCTC, NCPF, dan lainnya bukan sekadar nomor katalog, melainkan identitas strain spesifik dari lembaga koleksi kultur resmi (culture collection) yang memberikan dasar traceability pengujian di laboratorium.

Apakah Strain dalam Satu Spesies Bisa Saling Menggantikan?

Dua mikroorganisme mungkin sama-sama teridentifikasi sebagai S. aureus, tapi beda strain berarti beda sifat biologis.

Jika suatu metode kompendial (seperti Farmakope), standar ISO, atau SOP internal menetapkan strain tertentu, laboratorium harus mengikuti strain yang dipersyaratkan. Menggantinya secara sembarangan tanpa studi ekivalensi/validasi adalah risiko besar untuk konsistensi data QC.

Selain memilih strain yang tepat hanyalah langkah awal. Tantangan berikutnya ada pada pemeliharaan (maintenance & handling):

• Pengendalian Kultur   : Jaga kemurnian reference strain lewat otentikasi, penyimpanan yang benar, dan pembatasan jumlah pengerjaan (passage).
• Sistem Culture Management: Terapkan hierarki reference/seed culture hingga working culture sesuai prosedur baku. Subkultur berulang tanpa kontrol berpotensi memicu mutasi genetik yang mengubah karakteristik strain.

Referensi

1. Van Rossum T, Ferretti P, Maistrenko OM, et al. Diversity within species: interpreting strains in microbiomes. Nature Reviews Microbiology. 2020;18:491–506. doi:10.1038/s41579-020-0368-1.
2. Anyansi C, Straub TJ, Manson AL, Earl AM, Abeel T. Computational Methods for Strain-Level Microbial Detection in Colony and Metagenome Sequencing Data. Frontiers in Microbiology. 2020;11:1925. doi:10.3389/fmicb.2020.01925.
3. Yan Y, Nguyen LH, Franzosa EA, Huttenhower C. Strain-level epidemiology of microbial communities and the human microbiome. Genome Medicine. 2020;12:71. doi:10.1186/s13073-020-00765-y.
4. Anderson BD, Bisanz JE. Challenges and opportunities of strain diversity in gut microbiome research. Frontiers in Microbiology. 2023;14:1117122. doi:10.3389/fmicb.2023.1117122.
5. Angadi KM, Jadhav VB, Jadhav SV. Quality Assurance with Reference Quality Control Strains in Antimicrobial Susceptibility Testing: Need for Quality Antimicrobial-Resistant Research. Infection and Drug Resistance. 2022;15:3075–3076. doi:10.2147/IDR.S376887.