123 bakteri asam laktat pada bakasang dan aktivitas penghambatannya terhadap bakteri patogen dan...
TRANSCRIPT
SB/P/BG/08
BAKTERI ASAM LAKTAT PADA BAKASANG DAN AKTIVITAS
PENGHAMBATANNYA TERHADAP BAKTERI PATOGEN DAN PEMBUSUK
Helen J. Lawalata
1)*, Langkah Sembiring
2), Endang S. Rahayu
3)
1) Fakultas MIPA, Universitas Negeri Manado
2) Fakultas Biologi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
3) Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
ABSTRAK
Bakteri Asam Laktat (BAL) bermanfaat dalam peningkatan kualitas dan keamanan pangan melalui
penghambatan secara alami terhadap flora berbahaya yang bersifat patogen dan berfungsi sebagai pengawet
makanan. Dalam proses fermentasi bakasang, BAL akan menghasilkan asam laktat melalui proses metabolisme
karbohidrat yang dapat menghambat berkembangnya bakteri lain. Selain asam laktat, BAL mampu
menghasilkan komponen antimikrobia seperti hidrogen peroksida, diasetil dan bakteriosin. Penelitian ini
bertujuan untuk mengisolasi dan mengidentifikasi BAL pada bakasang (fermentasi jeroan ikan Cakalang)
berdasarkan karakter fenotipik dan uji aktivitas penghambatan terhadap bakteri patogen dan pembusuk dengan
menggunakan well-diffusion method. Adapun bakteri indikator yang digunakan adalah Escherichia coli ATCC
35218, Stapylococcus aureus ATCC 25923 dan Pseudomonas fluorescens FNCC 0070.
Hasil isolasi pada bakasang diperoleh 150 isolat dan 98 isolat diantaranya termasuk kedalam kelompok
BAL. Isolat BAL tersebut diidentifikasi lebih lanjut hingga ke level genus dan hasilnya menunjukkan bahwa ke-
98 isolat BAL tergolong kedalam anggota genus Pediococcus (tetrad). Semua isolat BAL memiliki aktivitas
penghambatan terhadap bakteri patogen dan pembusuk.
Kata kunci: Bakasang, BAL, antimikrobia, karakter fenotipik.
PENDAHULUAN
Bakasang merupakan produk fermentasi
ikan yang dibuat secara tradisional dari
jeroan atau isi perut ikan cakalang, ikan-
ikan kecil dan telur ikan yang merupakan
makanan khas Sulawesi Utara (Manado).
Pada makanan hasil fermentasi ikan,
ternyata Bakteri Asam Laktat (BAL)
merupakan bakteri yang memiliki peran
penting di dalam proses fermentasi Salah
satu peran bakteri asam laktat yaitu
menghasilkan komponen antimikrobia yang
dapat menghambat pertumbuhan bakteri
patogen dan bakteri pembusuk. Komponen
yang bersifat antagonistik tersebut berupa
asam organik, hidrogen peroksida, diasetil
dan bakteriosin (Daeschel, 1989;
Ouwehand, 1998; Rahayu, 2000;
Savadogo at al., 2004). Antimikrobia alami
yang dihasilkan mikrobia khususnya
bakteri asam laktat telah luas digunakan
sebagai chemotherapeutic agents yang
dapat mengendalikan pertumbuhan
mikorbia patogen (Park et al., 2005). BAL
termasuk mikroorganisme yang aman jika
ditambahkan dalam pangan karena sifatnya
tidak toksik dan tidak mengkasilkan toksin,
maka disebut food grade microorganism
atau dikenal sebagai mikroorganisme yang
Generally Recognized As Safe (GRAS)
yaitu mikroorganisme yang tidak beresiko
terhadap kesehatan, bahkan beberapa jenis
bakteri tersebut berguna bagi kesehatan. Di
Indonesia telah banyak dilaporkan hasil
penelitian yang mengungkap potensi
bakteri asam laktat sebagai penghasil
substansi antimikrobia dari bahan makanan
hasil fermentasi (Rahayu dkk.,1996; Danil
dkk.,1999; Santoso dkk., 1999).
Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi
dan mengidentifikasi BAL pada bakasang
dan mengetahui aktivitas penghambatannya
terhadap bakteri patogen dan pembusuk.
Seminar Nasional Biologi 2010
Fakultas Biologi UGM, Yogyakarta 24-25 September 2010 1163
BAHAN DAN CARA KERJA
Strain bakteri dan media: 98 isolat
bakteri asam laktat (BAL) yang diisolasi
dari bakasang dengan menggunakan media
MRS Agar dengan penambahan 1% CaCO3.
Bakteri indikator dan media: Mikrobia
yang digunakan sebagai bakteri indikator
adalah Escherichia coli ATCC 35218 dan
Stapylococcus aureus ATCC 25923 dan
Pseudomonas fluorescens FNCC 0070 yang
ditumbuhkan dalam media NB.
Metoda pengujian aktivitas
antimikrobia:
Pengujian aktivitas antimikrobia
mengguna-kan metoda well-diffusion.
Kultur bakteri asam laktat ditumbuhkan
dalam media MRS cair pada suhu 37°C
selama 24 jam. Bakteri indikator
ditumbuhkan dalam media NB pada suhu
37ºC selama 24 jam. Media MRS agar
keras di tuang dalam cawan petri dan
biarkan memadat, kemudian di overlay
dengan Nutrien agar lunak yang telah
diinokulasi dengan bakteri indikator dan
selanjutnya didiamkan pada suhu 4ºC
selama 1 jam. Inokulasikan isolat BAL
yang akan diuji pada permukaan media
Nutrien agar, selanjutnya didiamkan
terlebih dahulu pada suhu 4ºC selama 1 jam
dan dilanjutkan dengan inkubasi pada suhu
37ºC selama 24 jam. Isolat BAL yang
memberikan zona jernih adalah isolat yang
memiliki aktivitas antimikrobia terhadap
bakteri indikator. Zona jernih yang
terbentuk diukur diameternya dan besar
kecilnya zona jernih yang muncul setara
dengan besarnya aktivitas mikrobia yang
terdapat pada isolat BAL.
Identifikasi isolat BAL terpilih: Isolat
BAL yang memiliki aktivitas
antimikrobia diidentifikasi ke dalam level
genus menggunakan metoda profile
matching berdasarkan Bergey’s Manual of
Determinative Bacteriology (Holt et al.,
1994).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sembilan puluh delapan (98) isolat
BAL yang diisolasi dari bakasang memiliki
aktivitas pnghambatan terhadap
pertumbuhan bakteri indikator (E. Coli, S.
aureus dan P. Fluorescens)(Tabel 1).
Adanya aktivitas antimikrobia dapat
diketahui dengan timbulnya zona jernih
mengelilingi koloni yang tumbuh dimedia
lapisan bawah setelah diinkubasi selama 24
jam. Munculnya zona jernih disebabkan
bakteri indikator tidak dapat tumbuh. Hal
ini menunjukkan bahwa senyawa asam dan
komponen-komponen metabolit yang
dihasilkan oleh bakteri asam laktat
memberikan efek penghambatan terhadap
pertumbuhan bakteri indikator.
Menurut Rahayu dkk., 1999, overlay
bakteri indikator dalam media Nutrien agar
lunak dilakukan untuk mengetahui adanya
aktivitas antimikrobia dari setiap koloni
yang tumbuh. Agar lunak yang digunakan
pada overlay bertujuan supaya difusi zat
antibakteri dapat berlangsung dengan
mudah dan dapat memberikan efek
penghambatan terhadap pertumbuhan
bakteri indikator. Inkubasi pada suhu dingin
yang dilakukan sebelum diinkubasi pada
suhu 37ºC adalah memiliki tujuan untuk
memberikan kesempatan pada komponen
antimikrobia terdifusi dalam agar lunak
sebelum bakteri indikator mulai tumbuh.
Seminar Nasional Biologi 2010
Fakultas Biologi UGM, Yogyakarta 24-25 September 20101164
Tabel 1.Penghambatan oleh Kultur Bakteri Asam Laktat Terhadap Bakteri Patogen dan
Pembusuk
No
Kode
Isolat
Bakteri Indikator (50µl)
No.
Bakteri Indikator (50µl)
E.coli
(mm)
S.aureus
(mm)
P.fluore-scent
(mm)
Kode Isolat E.coli
(mm)
S.aureus
(mm)
P.fluore-scent
(mm)
(1) (2) (3) (4) (1) (2) (3) (4)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
BksJ1
BksJ2
BksJ3
BksJ4
BksJ5
BksJ6
BksJ7
BksJ8
BksJ9
BksJ10
BksJ11
BksJ12
BksJ13
BksJ14
BksJ15
BksJ16
BksJ17
BksJ18
BksJ19
BksJ20
BksJ21
BksJ22
BksJ23
BksJ24
BksJ25
BksJ26
BksJ27
BksJ28
BksJ29
BksJ30
BksJ31
BksJ32
BksJ33
BksJ34
BksJ35
BksJ36
BksJ37
BksJ38
BksJ39
BksJ40
BksJ41
BksJ42
BksJ43
BksJ44
BksJ45
BksJ46
BksJ47
BksJ48
BksJ49
BksJ50
8,0
6,0
7,0
9,0
6,0
9,0
10,0
8,0
10,0
6,0
10,0
6,0
9,0
9,0
7,0
10,0
10,0
12,0
14,0
9,0
12,0
9,0
7,0
5,0
7,0
4,0
7,0
9,0
6,0
8,0
7,0
12,0
8,0
8,0
11,0
11,0
8.0
7,0
8.0
8,0
7,0
9,0
15,0
9,0
9,0
7,0
10,0
6,0
7.0
8,0
7,0
8,0
9,0
7,0
7,0
8,0
7,0
9,0
10,0
9,0
7,0
9,0
9,0
7,0
12,0
7,0
10,0
13,0
7,0
13,0
8,0
6,0
6.0
6,0
6.0
8,0
10,0
7,0
8,0
8,0
13,0
8,0
6,0
8,0
12.0
8,0
7,0
7,0
11.0
8,0
9,0
13,0
13,0
8,0
10,0
7,0
8,0
8,0
10,0
8.0
7,0
7,0
9,0
5,0
7,0
6,0
8,0
9,0
10,0
7,0
8,0
6,0
9,0
8,0
6,0
9,0
8,0
14,0
14,0
10,0
15,0
9,0
6,0
5,0
6,0
-
8,0
8,0
-
9,0
8,0
11,0
9,0
7,0
9.0
9.0
8.0
7.0
8.0
12,0
6,0
8,0
13,0
8,0
9,0
6,0
7,0
8,0
8,0
11,0
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
88.
89.
90.
91.
92.
93.
94. 95.
96.
97.
98.
BksJ51
BksJ52
BksJ53
BksJ54
BksJ55
BksJ56
BksJ57
BksJ58
BksJ59
BksJ60
BksJ61
BksJ62
BksJ63
BksJ64
BksJ65
BksJ66
BksK1
BksK2
BksK3
BksK4
BksK5
BksK6
BksK7
BksK8
BksK9
BksK10
BksK11
BksK12
BksK13
BksK14
BksK15
BksK16
BksK17
BksK18
BksK19
BksK20
BksK21
BksK22
BksK23
BksK24
BksK25
BksK26
BksK27
BksK28
BksK29
BksK30
BksK31
BksK32
7,0
5,0
7,0
7,0
8.0
10,0
14,0
7,0
6,0
9,0
9,0
7,0
6,0
8,0
8,0
8,0
9,0
8,0
7,0
6,0
8,0
7,0
9,0
0,8
7,0
6,0
8,0
9,0
9,0
8,0
5.0
7.0
5,0
9,0
6,0
6,0
5,0
7,0
8,0
8.0
10,0
10,0
9,0
10,0
9,0
6.0
8.0
8.0
6,0
9,0
8,0
7,0
5.0
10,0
7,0
5,0
7,0
8,0
6,0
10,0
7,0
8,0
9,0
9,0
7.0
8,0
6,0
13,0
7,0
8,0
10,0
10,0
9,0
7.0
8,0
8,0
9,0
6,0
8,0
8,0
8,0
13,0
6,0
6,0
6,0
5,0
7,0
8.0
9,0
8.0
8,0
10,0
10,0
9,0
9,0
7,0
9,0
5,0
8,0
6,0
10.0
5,0
14,0
6,0
6,0
8,0
8,0
5,0
8.0
9,0
8,0
7,0
10,0
9,0
8,0
5,0
9,0
7,0
10,0
9,0
10,0
9,0
8,0
8,0
9,0
7,0
6,0
8,0
12,0
7,0
12,0
7,0
5,0
4,0
8,0
11,0
15,0
11,0
8,0
9,0
11,0
7,0
8,0
8,0
Seminar Nasional Biologi 2010
Fakultas Biologi UGM, Yogyakarta 24-25 September 2010 1165
Tabel 2. Identifikasi Isolat Bakteri Asam Laktat Ke dalam Level Genus
Karakteristik Isolat 1-98 Pediococcus
Gram + +
Bentuk sel Bulat Bulat
Susunan sel Tetrad Tetrad
Produksi gas (glukosa) - -
Katalase - -
Pembentukan Spora - -
Motilitas - -
Tipe fermentasi Homo Homo
Pertumbuhan pada 10°C + +/-
Pertumbuhan pada 45°C + +/-
Pertumbuhan pada 50°C + +/-
Pertumbuhan pada pH 3.5 + +/-
Pertumbuhan pada pH 7.5 + +
Pertumbuhan pada pH 9.6 - -
Pertumbuhan pada NaCl 6.5% + +/-
Pertumbuhan pada NaCl 18% - -
Hal ini dilakukan supaya pada saat
inkubasi di suhu 37ºC, komponen
antimikrobia telah terdifusi ke dalam agar
lunak sehingga dapat memberikan efek
penghambatan terhadap pertumbuhan
bakteri indikator. Bila tidak dilakukan
pendinginan maka diperkirakan bakteri
indikator tumbuh sebelum terjadi difusi
secara efektif pada agar lunak (Rahayu dkk.,
1999).
Menurut De Vuyst dan Vandamme
(1994), umumnya komponen antimikrobia
yang dihasilkan oleh BAL dapat
menghambat pertumbuhan bakteri gram
positif dan gram negatif dan hal yang sama
juga dinyatakan oleh Rahayu (2000)
bahwa penghambatan BAL terhadap bakteri
gram positif dan negatif adalah sama.
Berdasarkan hasil identifikasi dengan
menggunakan metoda profile matching
(Tabel 2.) menunjukkan bahwa ke-98 Isolat
BAL yang diisolasi dari bakasang tergolong
kedalam anggota genus Pediococcus
(tetrad). Semua isolat bakteri asam laktat
yang diperoleh adalah bentuk sel kokus,
gram positif, katalase negatif, non motil dan
non spora. Selain itu ke-98 isolat BAL
tersebut mampu hidup pada suhu rendah
10ºC dan suhu tinggi 50ºC.
KESIMPULAN
Semua isolat BAL yang diisolasi dari
bakasang mempunyai aktivitas
penghambatan terhadap pertumbuhan
bakteri patogen dan bakteri pembusuk
Hasil identifikasi dari ke-98 isolat BAL
yang diisolasi menunjukkan bahwa isolat
tersebut dapat digolongkan kedalam genus
Pediococcus.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Daeschel, M.A. 1989. Antimicrobial
Substances from Lactic Acid Bacteria for Use
as Food Preservatives. Food Technology.,
43(1) : 164-167.
[2] Daly, C., Sandine, W. E. dan Elliker, P. R.
1972. Interactions of food starter cultures and
Foof Borne Pathogens. Journal Milk Food
Technology. 35: 349-357.
[3] Danil M. 1995. Bakteri Asam Laktat dari
Penggaraman Ikan dan Ikan Fermentasi dan Uji
Aktivitas Anti Bakteri. Thesis. Jurusan Ilmu
Pangan. Universitas Gadjah Mada.
[4] De Vuyst, L. dan E. J. Vandamme. 1994.
Antimicrobial Potensial of Lactic Acid Bacteria.
In L. De Vuyst. Dan E. J. Vandamme (eds.).
Bacteriocins of Lactic Acid Bacteria
Microbiology, Genetics and Applications.
Blackie Academic and Professional, London.
Seminar Nasional Biologi 2010
Fakultas Biologi UGM, Yogyakarta 24-25 September 20101166
[5] Holt J.G., Krieg N. et al. 1994. Bergey`s
Manual of Determinative Bacteriology. Ninth
Edition. Williams and Wilkins.USA.
[6] Liasi, S. A., Azmi, T. I., Hassan, M. D.,
Shuhaimi, M., Rosfarizan, M.1 and Ariff, A. B.
2009. Antimicrobial activity and antibiotic
sensitivity of three isolates of lactic acid
bacteria from fermented fish product, Budu. Malaysian Journal of Microbiology, Vol 5(1),
pp. 33-37
[7]. Park, Jong-Hwan., Seung-Hyeok Seok ., Sun-A
Cho. , Min-Won Baek., Hui-Young Lee., Dong-
Jae Kim., Myung-June Chung.,Soo-Dong
Kim., Un-Pyo Hong and Jae-Hak Park. 2005.
Antimicrobial effect of lactic acid producing
bacteria culture condensate mixture (LCCM)
against Salmonella enteritidis. International
Journal of Food Microbiology, 101 (1),
Pages 111-117.
[8] Ouwehand, A.C. 1998. Antimicrobial
Component from Lactic Acid Bacteria. In).
Lactic Acid Bacteria, Microbiologi and
Functional Aspect, S.Salminen & A. Von
Wright, Eds. Second Edition. Marcel Dekker,
Inc. New York.
[9] Rahayu, E.S., Djaafar T.F., Djoko W., and
Sudarmadji., 1996. Lactic Acid Bacteria from
Indigenous Fermented Foods and Their
Antimicrobial Activity. Indonesian Food and
Nutrition Progress, Vol.3, no. 2. 21-28.
[10] Rahayu,E,S.,Ekasari A., Whardani
A.K.,Margino S., 1999. Skrining Bakteri Asam
Laktat dari Daging dan Produk Olahannya
Sebagai Penghasil Bakteriosin. Prosiding
Seminar Nasional Pangan, Yogyakarta.
[11] Rahayu, E.S. 2000. Bakteri Asam Laktat dalam
Fermentasi dan Pengawetan Makanan. Seminar
Nasional Industri Pangan. [11]Rahmadi, A.
2005. Aplikasi Bakteri Asam Laktat Untuk
Meningkatkan Keamanan Mikrobiologis
Terhadap Staphylococcus aureus Pada Proses
Olah Minimal Buah Apel Malang (Malus
sylvestris Mill). Teknologi Hasil Pertanian,
Fakultas Pertanian, Universitas Mulawarman.
[12] Santoso, E., Rahayu, S.E., Utami, T. 1999.
Bakteri Asam Laktat Pada Terasi dan Peda serta
Aktivitas Penghambatannya Terhadap Bakteri
Patogen dan Pembusuk. Prosiding Seminar
Nasional Pangan-Yogyakarta.
[13] Savadogo, A., Cheik A.T. Ouattara, Imael. H.N.
Bassole, Alfred S. Traore. 2004. Antimicrobial
Activities of Lactic Acid Bacteria Strains
Isolated from Burkina Faso Fermented Milk.
Pakistan Journal of Nutrition 3 (3): 174-179.
Seminar Nasional Biologi 2010
Fakultas Biologi UGM, Yogyakarta 24-25 September 2010 1167