2010/04/13Antimikroba dari Tumbuhan

Sejak lama manusia telah dihadapkan oleh kerusakan atau penurunan mutu bahan pangan, terutama bahan pangan yang mengandung kandungan air dan gizi yang tinggi. Penambahan bahan pengawet pada makanan merupakan salah satu cara yang dapat digunakan untuk mencegah atau mengurangi kerusakan pada bahan pangan. Bahan pengawet untuk mencegah kerusakan biologi yang disebabkan oleh mikroorganisme disebut dengan antimikroba. Beberapa bahan pengawet atau komponen antimikroba telah digunakan sejak lama. Bahan atau zat pengawet kimia atau sintetis tersebut antara lain nitrit, paraben, asam benzoate, asam sorbat, asam propionat, dan lain-lain, akan tetapi pemakaian penggunaan zat-zat tersebut masih menimbulkan berbagai keraguan dari aspek kesehatan, apalagi jika penggunaannya melebihi dosis/jumlah yang telah ditetapkan oleh pemerintah. Tingginya permintaan konsumen pangan terhadap pangan agar bebas dari penambahan senyawasenyawa kimia sintetis memunculkan berkembangnya metode-metode pengawetan dengan menambahkan komponen atau zat pengawet alami. Contoh-contoh pengawet diantaranya adalah asam-asam organic yang dihasilkan dari fermentasi buah-buahan, bakteri asam laktat, dan komponen-komponen minyak atsiri dari ekstrak tumbuhan (rempah-rempah, tanaman tahunan, dan rumput-rumputan). Fungsi utama penggunaan rempah-rempah dalam pengolahan pangan adalah sebagai bahan pemberi citarasa khas pada makanan. Beberapa penelitian terakhir menunjukkan bahwa rempahrempah ternyata mempunyai aktivitas antimikroba. Tanaman atau rempah-rempah secara empiris mempunyai aktivitas antimikroba dan secara tradisional telah banyak digunakan untuk pengobatan. Sediaan bentuk segar, ekstrak, dan minyak atsiri digunakan sebagai obat antiradang, analgesik, dan obat anti-diare. Sediaan dalam bentuk ekstrak atau minyak atsiri mempunyai aktivitas antimikroba terhadap bakteri pathogen dan penyebab kerusakan bahan pangan. Usaha untuk mencari sumber antimikroba baru, terutama tanaman indigenus yang terdapat di Indonesia terus dilakukan. Tumbuhan yang digunakan secara tradisional dapat dijadikan sebuah alternatif pencarian senyawa antimikroba, karena pada umumnya memiliki senyawa aktif yang berperan sebangai senyawa antimikroba. Pada bagian pertama tulisan ini, penulis mencoba menguraikan komponen-komponen antimikroba tumbuhan dan pada tulisan bagian kedua terdiri dari mekanisme kerja penghambatan senyawa antimikroba dan faktor-faktor yang mempengaruhi aktivitas antimikroba dalam pengolahan pangan. Komponen-komponen antimikroba tumbuhan

Komponen antimikroba adalah suatu komponen yang bersifat dapat menghambat pertumbuhan bakteri atau kapang (bakteristatik atau fungistatik) atau membunuh bakteri atau kapang (bakterisidal atau fungisidal). Zat aktif yang terkandung dalam berbagai jenis ekstrak tumbuhan diketahui dapat menghambat beberapa mikroba patogen maupun perusak makanan. Zat aktif tersebut dapat berasal dari bagian tumbuhan seperti biji, buah, rimpang, batang, daun, dan umbi. Komponen aktif yang terdapat pada bawang putih mempunyai efek penghambatan terhadap beberapa mikroba patogen seperti Staphylococcus aureus, E. coli, dan Bacillus cereus dan menghambat produksi toksin dari Clostridium botulinum tipe A dengan menurunkan produksi toksinnya sebanyak 3 log cycle. C. Botulinum adalah bakteri berspora yang dapat memproduksi toksin pada kondisi yang memungkinkan, dapat dihambat pertumbuhannya oleh minyak bunga dan biji pala, minyak daun salam, minyak lada hitam dan lada putih dengan konsentrasi 125 ppm. Laporan lain juga menyebutkan bahwa ekstrak minyak lada dapat menghambat pertumbuhan S. aureus, E. coli,dan Candida albicans. Komponen aktif yang terdapat pada minyak thyme diantaranya thymol, carvacrol, (ro)-cymene, dan (gamma)-terpiene diketahui mempunyai efek sebangai senyawa antimikroba terhadapa pertumbuhan bakteri. Bakteri-bakteri yang dapat dihambat pertumbuhannya antara lainSalmonella sp., S. aureus, E. coli, Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni, dan B. Cereus. Dari laporan tersebut dapat juga diperoleh informasi bahwa bakteri gram positif lebih sensitif dibanding dengan bakteri gram negatif. Efek penghambatan senyawa antimikroba dari rempah-rempah tidak hanya dapat menghambat pertumbuhan bakteri, tetapi dapat juga menghambat pertumbuhan khamir seperti Candida albican dan Sacharomyces cerevisiae. Komponen-komponen aktif pada minyak thyme, minyak sage, minyak rosemary, minyak cumin, minyak caraway, dan minyak cengkeh dapat menghambat khamir dengan konsentrasi 0,5-2.0 (mg/mL). Bakteri dalam bentuk sel vegetatif lebih sensitif dibanding dalam bentuk sporanya, hal ini dibuktikan oleh Ultee et al. (1998) yang meneliti efek penghambatan komponen carvacrol yang terdapat pada minyak thyme dan oregano terhadap pertumbuhan bakteri B. cereus. Pada konsentrasi 1,75 mmol/L bentuk sel vegetatif lebih sensitif dibanding bentuk sporanya. Hal ini disebabkan struktur spora yang lebih komplek dibanding bentuk sel vegetatif, seperti adanya komponen asam dipikolinat yang dapat melindungi spora terhadap gangguan faktor lingkungan (suhu dan pH ekstrim). Lebih lanjut Ultee et al. (1998) menyebutkan bahwa pada konsentrasi 1.75 mmol/L dapat mneghambat kecepatan pertum buhan B. cereus sehingga faselag diperpanjang. Semakin lama fase lag maka aktivitas B. cereus sebagai penyebab kerusakan bahan pangan dapat dicegah. Komponen-komponen antimikroba yang terdapat pada minyak cengkeh, minyak kayu manis, minyak oregano, minyak thyme, minyak bawang putih, dan bawang merah dapat menghambat spesies kapang diantaranya adalah Aspergillus flavus, A. parasiticus, A. versicolor, A. ochraceus, Candida sp., Crytococcus sp., Rhodotorulla sp., Torulopsis sp., dan Tricosporon sp.

Kapang adalah mikroorganisme penyebab kerusakan bahan pangan terutama biji-bijian dan produk tepung-tepungan dengan kadar air rendah. Beberapa spesies kapang dapat menghasilkan toksin (mikotoksin) adalah Aspergillus sp., Penicllium sp., dan Fusarium sp., yang dapat menghasilkan aflatoksin, patulin, okratoksin, zearalenon, dan okratoksin. (bersambung). Sumber bacaan; Ultee A, Gorris LGM, Smid EJ. 1998. Bacterial activity of carvacrol toward the food-borne pathogen Bacillus cereus. J. Appl. Microbiol: 213-218.

Diposkan oleh MasAnggiBithoLokmanto di 19:09http://anggibitho-ilmupangan.blogspot.com/2010/04/antimikroba-dari-tumbuhan.html

BUMBU SEBAGAI ANTIMIKROBAPENDAHULUAN Produk pangan harus tetap dijaga kualitasnya selama penyimpanan dan distribusi, karena pada tahap ini produk pangan sangat rentan terhadap terjadinya rekontaminasi, terutama dari mikroba patogen yang berbahaya bagi tubuh dan mikroba perusak yang dapat menyebabkan kerusakan pada makanan. Salah satu cara untuk menjaga kualitas pangan adalah dengan menambahkan bahan aditif berupa zat antimikroba dalam bentuk rempahrempah. Rempah-rempah merupakan bahan tambahan yang tidak asing lagi bagi masyarakat Indonesia dan banyak digunakan sebagai bumbu dalam makanan tradisional. Rempah-rempah adalah tanaman atau bagian tanaman yang dapat dimanfaatkan dalam bentuk segar maupun dalam bentuk kering. Rempah-rempah yang digunakan dalam kegiatan pengolahan makanan sehari-hari dengan konsentrasi biasa tidak dapat mengawetkan makanan tetapi pada konsentrasi tersebut rempahrempah dapat membantu bahan-bahan lain yang dapat mencegah pertumbuhan mikroba pada makanan. Efek penghambatan pertumbuhan mikroba oleh suatu jenis rempah-rempah bersifat khas. Setiap jenis senyawa antimikroba mempunyai kemampuan penghambatan yang khas untuk satu jenis mikroba tertentu Beberapa jenis rempah-rempah yang diketahui memiliki aktivitas antimikroba yang cukup kuat adalah bawang merah (Johnson dan Vaughn, 1969), Bawang putih (Thomas, 1984), cabe merah (Dewanti, 1984), jahe (Jenie et al, 1992), kunyit (Suwanto, 1983) dan Lengkuas (Rahayu, 1999) (Rahayu, 2000). Ekstrak bawang merah mempunyai efek bakterisidal terhadap Staphylococcus aureus dan Shigella dysentriae. Bubuk jahe mempunyai efek bakterisidal terhadap Micrococcus varians, Leuconostoc sp., dan Bacillus subtilis, serta bersifat bakteristatik terhadap Pseudomonas sp. dan Enterobacter aerogenes. Ekstrak bawang putih mentah juga mempunyai aktivitas antimikroba terhadap Escherichia coli, Staphylococcus sp, Proteus vulgaris, Bacillus subtilis, Serratia marcescens, dan Shigella dysentriae (Astawan, 2010). 1. 1. LENGKUAS LENGKUAS (Lenguas galanga atau Alpinia galanga) sering digunakan oleh para ibu di dapur sebagai penyedap masakan. Selain itu lengkuas ternyata juga punya peran dalam memperpanjang umur simpan atau mengawetkan makanan karena aktivitas mikroba pembusuk. Pendeknya, lengkuas dapat berperan sebagai pengganti fungsi seperti formalin.

Antimikroba Peran lengkuas sebagai pengawet makanan tidak terlepas dari kemampuan lengkuas yang memiliki aktivitas antimikroba. Antimikroba adalah senyawa biologis atau kimia yang dapat mengganggu pertumbuhan dan aktivitas mikroba, khususnya mikroba perusak dan pembusuk makanan. Zat antimikroba dapat bersifat bakterisidal (membunuh bakteri), bakteristatik (menghambat pertumbuhan bakteri), fungisidal (membunuh kapang), fungistatik (menghambat pertumbuhan kapang), ataupun germisidal (menghambat germinasi spora bakteri). Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar komponen di dalam rempahrempah bersifat sebagai antimikroba, sehingga dapat mengawetkan makanan. Komponen rempah-rempah yang mempunyai aktivitas antimikroba terutama adalah bagian minyak atsiri. Senyawa kimia yang terdapat pada lengkuas antara lain mengandung minyak atsiri, minyak terbang, eugenol, seskuiterpen, pinen, metil sinamat, kaemferida, galangan, galangol, dan kristal kuning. Minyak atsiri yang dikandungnya antara lain galangol, galangin, alpinen, kamfer, dan methyl-cinnamate. Minyak atsiri memiliki aktivitas sebagai antijamur dan antibakteri (Elistina, 2005). Minyak atsiri pada umumnya dibagi menjadi dua komponen yaitu golongan hidrokarbon dan hidrokarbon teroksigenasi (Robinson, 1991 dalam Soetarno, 1990). Menurut Heyne (1987), senyawa-senyawa turunan hidrokarbon teroksigenasi (fenol) memiliki daya anti bakteri yang kuat. Sebuah penelitian yang dilakukan oleh tim peneliti di Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, IPB yang dimotori oleh Winiati Pudji Rahayu misalnya telah membuktikan bahwa lengkuas merah yang muda memiliki aktivitas antimikroba yang tinggi, yaitu dengan daya hambat ratarata 38,3 persen. Lengkuas ini mampu menghambat pertumbuhan mikroba patogen dan perusak pada pangan khususnya terhadap Bacillus cereus. Penelitian yang dilakukan terhadap ikan kembung terbukti dapat memperpanjang masa simpan ikan kembung pada suhu 40 oC dari 5 hari menjadi 7 hari dengan menggunakan bubuk lengkuas 2,5 persen yang dikombinasikan dengan garam 5 persen. Penelitian ini telah berhasil menemukan sebuah pengawet alami untuk membuat makanan tetap segar dan tahan lama. Pemanfaatan lengkuas diharapkan mampu memperpanjang masa simpan bahan pangan dan minuman tanpa mengurangi kualitas dan lebih penting tidak berdampak buruk bagi kesehatan. Pengawet alami ini jelas lebih murah dan mudah didapat di sekitar kita ( Anonymous a, 2010). Hasil Penelitian lainnya (Pamungkas dkk, 2009) menunjukkan bahwa terdapat perbedaan antara ikan kembung A yang dilumuri dengan pati lengkuas dengan ikan kembung B yang tidak diberi perlakuan. Hal tersebut dikarenakan pada pati rimpang lengkuas mengandung senyawa antimikroba berupa minyak atsiri dan senyawa fenol. Mekanisme kerja antimikroba antara lain dengan jalan merusak dinding sel, merusak membran sitoplasma, mendenaturasi protein sel dan menghambat kerja enzim dalam sel. Kandungan tanin dan terpenoid dalam rimpang lengkuas juga dapat menjaga kulitas serta menambah cita rasa gurih bahan yang diawetkan. Pada kadar tinggi fenol menyebabkan koagulasi protein dan sel membran akan mengalami lisis. Seperti senyawa antimikroba lainnya, mekanisme kerja fenol adalah menghambat

pertumbuhan dan metabolisme bakteri dengan cara merusak membran sitoplasma dan mendenaturasi protein sel. Sehingga senyawa tersebut dapat bersifak bakterisidal atau bakteriostatis, bergantung dosis yang digunakan (Parwata dan F.Feny,2008). Menurut Corn dan Stumpf (1976) dalam Pudjiarti (2000) menyatakan bahwa fenol merupakan suatu alkohol yang bersifat asam lemah sehingga disebut juga asam karbolat. Sebagai asam lemah senyawa-senyawa fenolik juga dapat terionisasi melepaskan ion H dan meninggalkan gugus sisanya yang bermuatan negatif. Kondisi yang bermuatan negatif ini akan ditolak oleh dinding sel bakteri garam positifyang secara alami juga bermuatan negatif. Kondisi yang asam pada senyawa tersebut menyebabkan fenol dapat bekerja menghambat pertumbuhan bakteri. 1. 2. Bawang Putih Berdasarkan uji fitokimia tersebut, diketahui bahwa seluruh bentuk ekstrak bawang putih tidak mengandung flavonoid. Akan tetapi seluruh ekstrak mengandung tannin, alkaloid, dan saponin.Sejak tahun 1858, Louis Pasteur telah menyatakan bahwa bawang putih mempunyai sifat antibakteri (Anonymous, 2004). Kemampuan bawang putih sebagai antibakteri juga didukung oleh penelitian Yamada dan Azama (1977) yang menyatakan bahwa selain bersifat antibakteri, bawang putih juga bersifat antijamur. Kemampuan bawang putih ini berasal dari zat kimia yang terkandung di dalam umbi. Komponen kimia tersebut adalah Allicin. Allicin berfungsi sebagai penghambat atau penghancur berbagai pertumbuhan jamur dan bakteri (Anonymous, 2004). Kemampuan bawang putih sebagai antibakteri juga didukung oleh penelitian Yamada dan Azama (1977) yang menyatakan bahwa selain bersifat antibakteri, bawang putih juga bersifat antijamur. Kemampuan bawang putih ini berasal dari zat kimia yang terkandung di dalam umbi. Komponen kimia tersebut adalah Allicin. Allicin berfungsi sebagai penghambat atau penghancur berbagai pertumbuhan jamur dan bakteri (Anonymous, 2004). Alkaloid dari ekstrak bawang putih mengandung racun yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri atau dapat menyebabkan sel bakteri menjadi lisis bila terpapar oleh zat tersebut. Selanjutnya tannin yang juga terkandung dalam ekstrak akan mengganggu sel bakteri dalam penyerapan protein oleh cairan sel. Hal ini dapat terjadi karena tannin menghambat proteolitik yang berperan menguraikan protein menjadi asam amino (Harborne, 1996). ekstrak air bawang putih dan ekstrak murni bawang putih yang dilarutkan dalam air dengan konsentrasi 75% menunjukkan pembentukan diameter hambat terbesar terhadap Streptococcus yaitu masing-masing sebesar 28,25 mm dan 28,5 mm serta terhadap Clostridium yaitu masing-masing sebesar 27.5 mm dan 27.75 mm. Pada bakteri uji lain, ekstrak bawang putih dengan pelarut air dan ekstrak air bawang putih hanya memberikan pada semua tingkat konsentrasi hanya memberikan ukuran antara 6,5 mm hingga 9.75 mm. Ektrak murni bawang putih dengan pelarut etanol dan ekstrak etanol bawang putih pada konsentrasi 75 % ternyata menunjukkan diameter hambat yang terbesar pada Clostridium yaitu masing-masing sebesar 27.5 mm dan 23 mm. Pada Streptococcus, kedua jenis ekstrak ini juga masih memberikan diameter hambat yang cukup besar yaitu sebesar masing-masing 19.5 mm. Ekstrak bawang putih dengan pelarut etanol pada konsentrasi 75 % ternyata

berpengaruh juga terhadap Pleisomonas, yaitu memberikan diameter hambat sebesar 22,25 mm. 1. 3. cengkeh Dalam industri makanan cengkeh digunakan dalam bentuk bubuk atau produk hasil ekstraksi dari bunga cengkeh seperti minyak cengkeh atau oleoresin. Cengkeh digunakan untuk keperluan sehari hari di rumah tangga sebagai penambah rasa dan aroma khususnya untuk memasak, dan juga dalam industri makanan dan minuman. Penggunaannya biasanya dalam bentuk bubuk, tetapi ada juga penggunaan dalam bentuk utuh seperti untuk pembuatan pikel atau asinan sayuran. Penelitian lain menunjukan bahwa minyak cengkeh dapat digunakan sebagai bahan aktif dalam antiseptic ruangan dalam bentuk spray. Dalam bentuk tunggal maupun sebagai campuran dalam formula cairan antiseptik dapat menghambat pertumbuhan bakteri Salmonella hypemerium dan E. coli. Berdasarkan hasil penelitian di Balittro (Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat), produk cengkeh berupa daun, gagang bunga, minyak cengkeh dan eugenol dapat menekan bahkan mematikan pertumbuhan miselium jamur, koloni bakteri dan nematoda. Karena itu produk cengkeh dapat digunakan sebagai fungisida, bakterisida, nematisida dan insektisida. Sebagai fungisida cukup potensial terutama untuk jenis patogen tanah antara lain P. capsici, R. lignosus, Sclerotium sp dan F. oxysporum. Sebagai antibiotic bakterisida eugenol dilaporkan sangat efektif secara in vitro terhadap beberapa bakteri antara lain : Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus dan Escherisia coli. Sebagai nematisida minyak cengkeh dan eugenol berpengaruh terhadap Melodogyne incognita dan Rodopolus similis dalam konsenterasi yang tinggi yaitu 1 10%. Sebagai insektisida eugenol pada konsenterasi 10% dapat menyebabkan A. fasiculatus tidak menghasilkan keturunan (Asman et al .,1997)http://kutankrobek.wordpress.com/2010/08/23/bumbu-sebagai-antimikroba/ ditulis oleh FAIS.