skripsi firman darmawan ftip unpad

Dibawah bimbingan Ketua Komisi Pembimbing : Ir. Hj. Betty D. Sofiah, M.S.Anggota Komisi Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Hj. Imas S. Setiasih, SUDosen Penelaah : Fetriyuna STP, M.Si.

UNIVERSITAS PADJADJARAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PANGAN

1.1 Latar Belakang

Kacang koro Pedang

Sinbiotik

Meningkatkan Sistem imun

Menekan prtmbuhan bakteri pathogen

DiareDiareDiareDiare

Minuman Sinbiotik Kacang Koro Pedang

Pengujian In Vivo Min. Sinbiotik Kc. Koro Pedang terhadap Sistem Imunitas Tubuh

Starter terbaik 5 %

Leukosit darah normal

Jumlah BAL tinggi

Maksud Mengetahui hubungan jumlah dan frekuensi pemberian min. sinbiotik thd penurunan E. coli & sistem imun dlm saluran pencernaan

Tujuan

Memberikan informasi manfaat min. sinbiotik

Diversifikasi Minuman Fungsional

Menentukan jumlah dan frekuensi pemberian min. sinbiotik yg tepat untuk menurunkan E.coli dan meningkat imunitas tubuh

•menyerupai perdu•batangnya bercabang pendek dan lebat dengan jarak percabangan pendek •perakaran termasuk akar tunggang.

•Pemanenan : 9 – 12 bulan•Varietas ini hanya 4 – 6 bulan

(Sagarika et. al., 2004).

•protein 23%–34% •karbohidrat sekitar 55%(rafinosa dan stakiosa)•sumber Ca, Zn, P, Mg, Cu dan Ni

Carlini and Gumaraes (1981)

•Canavanine•Concanavalin•Canavalin•Canatoxin•asam fitat•anti tripsin•protease inhibitor

Kacang koro pedang ( Canavalia ensivormis )

Komponen Jumlah

Kalori (kal) 389Air (g) 13,05

Protein (g) 27,12 Lemak (g) 5,75

Karbohidrat (g) 42,5

Serat (g) 3,75

Abu (g) 3,15

Sumber: Gabriel dan Akharaiyi, 2007.

Komposisi Kimia Biji Kacang Koro Pedang per 100 gram biji kering

Sinbiotik

Bakteri Probiotik Prebiotik

BifidobacteriumBifidobacterium OligosakaridaOligosakarida

Minuman sinbiotik kacang koro pedang

Bahan Baku Pembuatan Minuman

Sinbiotik Kacang Koro Pedang

Sari Kacang Koro Pedang Susu Skim Starter CampuranS. thermophillus|L. bulgaricusBifidobacterium | L. acidophilus.

Keseimbangan mikro flora

usus

Tahapan Pembuatan

In vivo Hewan mamalia

Nokturnal

Sifat cenderung tenang

Cenderung tidak menggigit

Memproduksi banyak keturunan

Pengujian In VivoPengujian In Vivo

Sistem imunitas

Analisis Mikrobiologi

Sel darah putih

LIMFOSIT Probiotik

MENSTIMULIR SISTEM IMUN

Sistem imunitas tubuh

NeutrofilNeutrofilEusinofilEusinofil BasofilBasofil LimfositLimfosit MonositMonosit

ANTIBODY

Bakteri Pathogen Escherichia coli

E.coliE.coli

3.1 Kerangka 3.1 Kerangka

PikiranPikiranKacang koro

pedang

Probiotik dan Prebiotik

Menekan pertmbuhan bakteri pathogen

Escherichia coli penyebab diare tumbuh

optimum pada pH 6-7

Minuman Sinbiotik

3.1 Kerangka 3.1 Kerangka

PikiranPikiranPengujian In Vivo Minuman

Sinbiotik terhadap Sistem Imunitas Tubuh Tikus Normal

Barus (2011)

Pada Hewan percobaan yang Terinfeksi Escherichia coli?

Perlu dilakukan pengujianIN VIVO

3.1 Kerangka 3.1 Kerangka

PikiranPikiran

Hasil

Dosis Infeksi E. coli pada Tikus?

PENELITIAN PENDAHULUAN

Dosis Infeksius :1 ml suspensi E.coli 1010 CFU/ml E.coli dan diberikan selama tiga hari berturut-

turut

3.1 Kerangka 3.1 Kerangka

PikiranPikiranPenelitian Utama

Terapi pada tikus yang terinfeksi E.coli dengan minuman sinbiotik kacang Koro Pedang

Infeksi E. coli pada tikus percobaan: 1 ml/hari konsentrasi 1010 cfu/ml secara berulang selama 3 hari

Terapi minuman sinbiotik kacang koro pedang :Jumlah dan frekuensi pemberian

1 ml/hari, 2 ml/hari dan 3 ml/hari selama 8 hari (5 titik pengamatan)

3.2 Hipotesis3.2 Hipotesis

Terdapat hubungan antara lama pemberian minuman sinbiotik kacang

koro pedang pada jumlah dan frekuensi tertentu terhadap penurunan jumlah bakteri E. coli, peningkatan BAL, dan

meningkatkan sistem imunitas

Pendahuluan

Januari sampai Mei 2012

Utama

Oktober sampai November 2012

Tempat Laboratorium Mikrobiologi Pangan, Fakultas Teknologi Industri Pertanian dan Laboratorium Jurusan D3 Agribisnis Fakultas Pertanian, Universitas Padjadjaran

4.1 Waktu dan Tempat

ALAT

Bahan

4.3 Metode Penelitian dan Rancangan Percobaan4.3 Metode Penelitian dan Rancangan Percobaan

Metode penelitian yang digunakan adalah metode penelitian Explanatory Research. Metode ini menggunakan 5 jenis perlakuan dengan 2 kali ulangan.

Jenis Perlakuan :A = Pemberian minuman probiotik komersial sebanyak 1 ml/hari (sebagai kontrol positif)B = Pemberian air minum kemasan sebanyak 1 ml/hari (sebagai kontrol negatif)C = Pemberian minuman sinbiotik kacang koro pedang sebanyak 1 ml/hariD = Pemberian minuman sinbiotik kacang koro pedang sebanyak 2 ml/hariE = Pemberian minuman sinbiotik kacang koro pedang sebanyak 3 ml/hari

Kelima perlakuan tersebut diamati per dua hari sekali selama 8 hari pengamatan

Masa adaptasi tikus pada kandang

Infeksi dengan E.coli

Pembiusan Mematikan tikus dengan cara dilokasio cervicalis

Pembedahan

Pengambilan feses dari usus besar

Pengambilan darahPenyimpanan dalam vaquette

Penyimpanan dalam wadah steril

Pelakasanaan Percobaan UtamaPelakasanaan Percobaan Utama

Kriteria PengamatanKriteria Pengamatan

Tingkat keasaman (pH) dan Jumlah BAL Min. Sinbiotik Kacang Koro Pedang

Nilai pH 5,5Jumlah BAL1,9×109 CFU/ml

Feses Hewan Percobaan

Total Bakteri Asam Laktat (BAL) pada Feses Tikus Percobaan

Feses Hewan Percobaan

Total Bakteri Escherichia coli pada Feses Tikus Percobaan

Darah Hewan Percobaan

Jumlah Leukosit Pada Tikus Percobaan

Darah Hewan Percobaan

Diferensiasi Leukosit (BASOFIL)

Darah Hewan Percobaan

Diferensiasi Leukosit (EOSINOFIL)

Darah Hewan Percobaan

Diferensiasi Leukosit (MONOSIT)

Darah Hewan Percobaan

Diferensiasi Leukosit (NEUTROFIL)

Darah Hewan Percobaan

Diferensiasi Leukosit (LIMFOSIT)

Matriks Perlakuan Terbaik

Parameter

Pengamatan

Perlakuan Pemberian Minuman Sin. Kc. Koro pedang

C

(1ml/hari)

D

(2ml/hari)

E

(3ml/hari)

Jumlah BAL

(CFU/g Feses)

y = 0,186x + 9,188

(Signifikan)

y = 0,075x2 - 0,374x + 9,302 (Non Signifikan)

y = -0,123x2 + 1,197x + 7,653 (Non Signifikan)

Jumlah E. coli

(CFU/g Feses)

y = -0.333x + 7.933

(Signifikan)

y = -0,011x2 - 0,038x + 6,227 (Non Signifikan)

y = 0,027x2-0,294 + 6,531 (Non Signifikan)

Jumlah Leukosit

(Sel/mm3)

Awal Akhir Awal Akhir Awal Akhir

5570 6770 53801657

010280 8420

Diferensias

i Leukosit

(%)

Awal AkhirAwa

lAkhir Awal Akhir

B 0 0 0 0 0 0

N 55 11 30 2 24 18

E 4 2 2 2 3 1

L 39 81 62 60 61 74

M 2 6 6 8 12 7

√

TOTAL 4 0 1

Mekanisme bakteri probiotik untuk meningkatkan kesehatan adalah

a)Memproduksi senyawa antimikroba seperti asam laktat, H2O2, bakteriosin, renterin dan senyawa penghambat pertumbuhan bakteri patogen bersifat meningkatkan sistem imune efeknya terhadap kesehatan dan aman dikonsumsi;

b)Unggul dalam kompetisi penyerapan nutrien dan sisi penempelan pada sel epitel usus dan

c)Menstimulasi sistim imunitas dan mampu mengubah aktivitas metabolisme mikroba dalam saluran pencernaan (Hoover, 1999).

Suasana asam (pH rendah) menyebabkan

keseimbangan kasein terganggu dan pada titik isoelektrik (pH = 4.6), kasein akan menggumpal membentuk koagulan sehingga terbentuk susu semi padat (Helferich dan Westhoff, 1980). Menurut Rahman et al. (1992) pada kondisi tersebut kasein susu bermuatan negatif sedangkan molekul asam laktat selama proses fermentasi bermuatan positif. Persinggungan antara kasein dan asam laktat menyebabkan terjadinya proses netralisasi sehingga kasein mengendap.

Pada pembuatan yoghurt, L. bulgaricus berperan dalam penurunan pH sampai sekitar 4.0.

Selain itu, L. bulgaricus juga memberi kontribusi terhadap flavor yoghurt melalui produksi asam laktat, asetaldehid, asam asetat, dan diasetil (Winarno et al. 2003).

L. bulgaricus di dalam susu lebih bersifat proteolitik yang berkontribusi pada tekstur dan aroma produk susu fermentasi, yaitu dengan membebaskan valin, histidin, dan glisin yang diperlukan oleh S.thermophillus selama pertumbuhannya.

Bakteri S. thermophillus dapat membentuk asam sehingga menurunkan pH dan mensintesis asam format yang dapat menstimulasi pertumbuhan L. bulgaricus(Helferich & Westhoff 1980).

Efek yang menguntungkan dari B bifidum antara lain menghasilkan antibiotik bifidin yang stabil pada suhu 100oC selama 30 menit, dapat melindungi usus dari bakteri atau khamir patogen, menghasilkan asam asetat dan asam laktat sehingga menciptakan kondisi usus yang asam dan tidak dapat dihuni oleh bakteri berbahaya, meningkatkan metabolisme protein, dan membantu fungsi hati dalam proses pencernaan makanan. Bifidin bereaksi positif terhadap uji ninhidrin. Komponen utama bifidin adalah asam glutamat dan fenil alanin.

Laktosa akan dihidrolisis dengan produk akhir asam piruvat. Selanjutnya asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat oleh enzim laktat dehidrogenase. Selain menghasilkan aroma yang khas, asam laktat juga berperan dalam pembentukan gel yoghurt. Secara sederhana, reaksi perubahanlaktosa menjadi asam laktat adalah sebagai berikut (Tamime & Robinson 1989):

C12H22O11 + H2O 4C3H6O3→Laktosa air asam laktat

Menurut Roberfroid (2000), ciri-ciri dari makanan fungsional : • Menjadi makanan konvensional atau makanan sehari-hari.•Dapat dikonsumsi secara normal.•Terbuat dari bahan yang alami.•Mempunyai efek positif melebihi nutrisi makanan pada umumnya.•Dapat menyehatkan atau dapat mengurangi resiko dari penyakit untuk meningkatkan kualitas hidup.•Mempunyai pengaukan secara sains.

Tipe Sel Darah Putih

Persentase

Neutrofil 62%Eosinofil 2,3%Basofil 0,4%Limfosit 30%Monosit 5,3%

Tabel 8. Persentase Normal Tipe Sel Darah Putih

Sumber : Gayton (1987) dikutip Zairisman (2006)

Strain atau galur tikus pada dasarnya bermacam-macam, namun yang sering digunakan adalah tikus putih galur Wistar. Jenis galur ini dikembangkan di Institut Wistar pada tahun 1906 untuk digunakan dalam biologi dan penelitian medis. Galur ini juga merupakan galur tikus pertama yang dikembangkan sebagai hewan percobaan. Ciri-ciri dari tikus galur Wistar ini adalah mata koro pedang, berbulu putih, kepala lebar, telinga panjang, dan memiliki ekor panjang yang selalu kurang dari panjang tubuhnya (Isroi, 2010).

Perhitungan Total Mikroba Metode Total Plate Count / TPC (Fardiaz, 1992) :1.Sampel sebanyak 1 ml diencerkan dengan 9 ml larutan NaCl fisiologis 0,85% (pengenceran dilakukan sesuai dengan kebutuhan).2.Mengambil 1 ml sampel yang telah diencerkan dan dimasukkan ke dalam cawan petri.3.Menambahkan media agar MRS yang telah didinginkan (47 – 500C) sebanyak 15 – 20 ml dan digoyangkan supaya contoh menyebar rata.4.Setelah agar beku, cawan dibungkus dan diinkubasi dalam keadaan terbalik pada suhu + 400C selama 48 jam.5.Menghitung jumlah koloni yang tumbuh. Koloni per ml = jumlah koloni per cawan x 1 / faktor pengenceran

Perhitungan jumlah leukosit (Gandasoebrata, 2007) :1.Menghisap darah kedalam pipet leukosit sampai pada garis tanda 0,5 tepat.2.Masukkan ujung pipet kedalam larutan TURK sambil mempertahankan darah tetap pada garis tadi, kemudian menghisap larutan TURK perlahan-lahan sampai garis tanda 11 tepat.3.Mengangkat pipet dari cairan, kemudiau tutup ujung pipet dengan ujung jari, dan kocok pipet tadi selama 15-30 detik.4.Membuang semua cairan yang ada pada batang kapiler pipet (3 – 4 tetes) dan kemudian sentuhkan ujung pipet (sudut 30 derajat) dengan menyinggung pinggir kaca penutup pada kamar hitung (hemositometer). 5.Membiarkan kamar hitung yang sudah terisi tersebut selama 2-3 menit agar leukkosit-leukosit mengendap.6.Mengamati jumlah leukosit pada kamar hitung dengan menggunakan mikroskop. Hitung semua leukosit yang terdapat dalam keempat bidang besar pada sudut-sudut seluruh permukaan yang dibagi. 7.Mulai menghitung dari sudut kiri atas, kemudian ke kanan, lalu turun ke bawah dan dari kanan ke kiri dan seterusnya.Perhitungan : Jumlah sel yang terhitung x 50

Perhitungan deferensiasi leukosit (Djojosoebagio, 1989 dikutip Wattiheluw, 2007) :1.Mengambil objek glass yang bersih, kemudian meletakan satu tetes darah disisi kanan.2.Membuat sediaan apus, dengan menggeser darah yang telah diteteskan kearah sebelah kiri dengan sudut 45 derajat dengan menggunakan objek glass yang lain. Kemudian keringkan. Preparat yang baik adalah tipis, rata, tidak terputus-putus, ekor tidak boleh robek.3.Menggenangi Peparat yang sudah kering dengan methanol 90%, selama 10 menit. Kemudian difiksasi.4.Menggenangi preparat yang telah difixasi dengan menggunakan larutan giemsa selama 15 menit5.Mencuci preparat yang telah direndam larutan giemsa dengan air yang mengalir6.Mengeringkan preparat dengan cara diangin-anginkan di udara.7.Mengamati preparat dengan menggunakan mikroskop, hitung leukosit yang terlihat hingga jumlahnya mencapai 100.

Lama hidup 2 – 3,5 tahunUsia pubertas jantan 39 – 47 hariUsia pubertas betina 34 – 38 hariUsia kedewasaan sosial 160 – 180 hariLama kehamilan 21 – 22 hariUmur disapih 20 – 21 hariKonsumsi makanan sehari-hari 5g/100g berat badan

Konsumsi air sehari-hari 8-11 ml/100g berat badan

Tabel 9. Data Biologis Rattus norvegicus

Sumber : Isroi (2010)

Perlakuan hewan

percobaan

Gejala klinis

Konsistensi feses

Jumlah bakteri asam laktat

Jumlah bakteri E.coli

Jumlah leukosit

Diferensiasi leukosit

Keadaan normal tanpa

perlakuan infeksi

Aktif Padat 9,4 x 107

cfu/ml

7,0 x 104

cfu/ml

10300 sel/mm

3

Basofil : 2Neutrofil : 37Eusinofil : 6Monosit : 6Limfosit : 49

Perlakuan 1

(telah menyebabkan diare)

Diam Lembek 2,0 x 106

cfu/ml

2,2 x 105

cfu/ml

21500 sel/mm

3

Basofil : 1Neutrofil : 37Eusinofil : 4Monosit : 1Limfosit : 57

Uji Organoleptik dan Pengukuran pH Minuman Sinbiotik Kacang koro

Keterangan : + menyatakan lebih

Parameter Hasil Keterangan

Nilai pH 5,5 Kurang sesuai dengan pH standar yaitu 5,53

Warna Putih kekuning-kuningan Lapiasan atas keruh

Aroma • Asam (+++)• Bau Langu (++++)• Aroma skim kuat

Konsistensi • Kental (+++)• Bagian atas sedikit • memisah (lapisan air)

Rasa • Asam (++)• After taste kacang terasa