pendahuluan - · pdf filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara...

22
KARATERISTIK SENYAWA ANTIMIKROBA YANG DIHASILKAN OLEH BAKTERI ASAM LAKTAT ISOLAT KEFIR DAN ‘BIJI’ KEFIR Ketut Suriasih Fakultas Peternakan Unud dan IGN Agung Fakultas Teknologi Pertanian Unud PENDAHULUAN Semakin banyaknya produk makanan probiotik terutama susu asam (yoghurt, yakult, biogurt) hasil fermentasi bakteri asam laktat (BAL) di produksi dan beredar dipasaran sejalan dengan minat masyarakat yang makin besar untuk mrngkonsumsinya. Hal ini karena produk-produk tersebut dinyatakan mengandung mikroba BAL yang memiliki efek menyehatkan. Dampak menyehatkan ini karena produk tersebut mengandung nutrisi lebih tinggi (vitamin) dan lebih mudah dicerna dibanding dengan bahan baku darimana dia dibuat, karena BAL dalam susu asam akan menhasilkan beberapa vitamin dan memecah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa yang sangat berguna bagi orang-orang yang tidak dapat mentolerir laktosa. BAL juga menghasilkan substrat antimikroba yang merupakan hasil metabolisme selama proses fermentasi. Substrat ini dapat menghambat pertumbuhan dan/atau membunuh bakteri patogen dalam saluran pencernaan (usus) orang tersebut sehingga terciptalah keseimbangan mikrobiota dalam usus. Tidak tumbuh atau terbunuhnya bakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya metabolit yang bersifat meracun bagi tubuh sehingga berpengaruh positif terhadap kesehatan (Yuguchi et al., 1992) Bakteri asam laktat (BAL) menghasilkan beberapa senyawa antimikroba seperti: asam-asam organik , diacetyl, hydrogen peroksida dan bacteriosin selama proses fermentasi. Surono (2003) menemukan bahwa tiga isolat BAL dari susu asam “dadih” : Lac. lactis subsp lactis, Lb. brevis dan Lb. casei menghambat pertumbuhan bateri E. coli, dan Listeria monocytogenes. Juga L. brevis dapat menghambat S. aureus. Ham, et al. (2003). Lewus et al. (1991) melaporkan bahwa Lac. lactis yang diisolasi dari daging dapat menghambat pertumbuhan Listeria monocytogenes. selanjutnya dinyatakan bahwa substrat tersebut diperkirakan adalah bacteriosin karena sensitif terhadap enzym proteinase..Sedangkan hasil penelitian Mufandaedza et al..(2005) menemukan bahwa Lac. lactis subsp. lactis pada susu

Upload: vuonghanh

Post on 02-Feb-2018

236 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

KARATERISTIK SENYAWA ANTIMIKROBA YANG DIHASILKANOLEH BAKTERI ASAM LAKTAT ISOLAT KEFIR DAN ‘BIJI’ KEFIR

Ketut SuriasihFakultas Peternakan Unud

dan IGN AgungFakultas Teknologi Pertanian Unud

PENDAHULUAN

Semakin banyaknya produk makanan probiotik terutama susu asam

(yoghurt, yakult, biogurt) hasil fermentasi bakteri asam laktat (BAL) di produksi

dan beredar dipasaran sejalan dengan minat masyarakat yang makin besar untuk

mrngkonsumsinya. Hal ini karena produk-produk tersebut dinyatakan mengandung

mikroba BAL yang memiliki efek menyehatkan. Dampak menyehatkan ini karena

produk tersebut mengandung nutrisi lebih tinggi (vitamin) dan lebih mudah dicerna

dibanding dengan bahan baku darimana dia dibuat, karena BAL dalam susu asam

akan menhasilkan beberapa vitamin dan memecah laktosa menjadi glukosa dan

galaktosa yang sangat berguna bagi orang-orang yang tidak dapat mentolerir laktosa.

BAL juga menghasilkan substrat antimikroba yang merupakan hasil metabolisme

selama proses fermentasi. Substrat ini dapat menghambat pertumbuhan dan/atau

membunuh bakteri patogen dalam saluran pencernaan (usus) orang tersebut sehingga

terciptalah keseimbangan mikrobiota dalam usus. Tidak tumbuh atau terbunuhnya

bakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya metabolit yang bersifat meracun

bagi tubuh sehingga berpengaruh positif terhadap kesehatan (Yuguchi et al., 1992)

Bakteri asam laktat (BAL) menghasilkan beberapa senyawa antimikroba

seperti: asam-asam organik , diacetyl, hydrogen peroksida dan bacteriosin selama

proses fermentasi. Surono (2003) menemukan bahwa tiga isolat BAL dari susu

asam “dadih” : Lac. lactis subsp lactis, Lb. brevis dan Lb. casei menghambat

pertumbuhan bateri E. coli, dan Listeria monocytogenes. Juga L. brevis dapat

menghambat S. aureus. Ham, et al. (2003). Lewus et al. (1991) melaporkan bahwa

Lac. lactis yang diisolasi dari daging dapat menghambat pertumbuhan Listeria

monocytogenes. selanjutnya dinyatakan bahwa substrat tersebut diperkirakan adalah

bacteriosin karena sensitif terhadap enzym proteinase..Sedangkan hasil penelitian

Mufandaedza et al..(2005) menemukan bahwa Lac. lactis subsp. lactis pada susu

Page 2: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

2

asam tradisional Zimbabwe memproduksi asam organik yang dapat menghambat

pertumbuhan E.coli dan S. Enteritidis.

Kefir merupakan produk susu asam yang relatif baru , belum banyak dikenal

di Indonesia karena belum dibuat secara komersial. Rarah (1999) menemukan

bahwa 93,7 % populasi mikroba biji kefir adalah Bakteri asam laktat (35,4%

Lactobacillus, 58,3 % Stretococcus), sisanya 6,3% adalah khamir. Anonimus (2005)

tidak menemukan adanya Streptococcus pada kefir koleksi yang sama. Uji daya

hambat substrat kefir oleh Rarah (1999) menunjukkan daya hambat terhadap bateri

E.coli, Salmonella sp. Stapylococcus sp. Pseudomonas sp. sedangkan Suriasih (2005)

menemukan adanya daya hambat substrat kefir terhadap E. coli, Staphylococcus sp.

dan Salmonella sp., namun substrat Lactobacillus spesies hanya menghambat

pertumbuhan E. coli dan Staphylococcus sp.tetapi tidak . terhadap Salmonella sp.

Sepengetahuan kami belum ada penelitian intensif tentang karakteristik fisik, kimia

dan biokimia dari substrat antimikroba yang dihasilkan oleh BAL isolat kefir. Dalam

penelitian ini akan dipelajari karakteristik antimikroba kefir dan BAL yang diisolasi

dari kefir.

Pada tahun kedua penelitian ini bertujuan untuk mengetahui daya hambat

Bakteri Asam Laktat isolat kefir dan ‘biji’ kefir terhadap pathogen dan karakteristik

senyawa senyawa antimikroba yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat tersebut.

Penelitian ini diharapkan memberikan hasil yang bersifat fundamental berupa

pengetahuan yang lebih mendalam tentang daya hambat bakteri asam laktat isolat

kefir dan ‘biji’ kefir terhadap pathogen saluran pencernaan dan bakteri pembusuk

yang biasa ditemukan pada bahan makanan.

Page 3: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

3

METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Pangan Fakultas

Teknologi Pertanian Unud dan Laboratorium Biosain Universitas Udayana.

Penelitian dilakukan selama delapan bulan sejak bulan Februari 2008 sampai

September 2008.

Isolat Bakteri Asam Laktat dan Bakteri Indikator.

Isolat bakteri asam laktat diperoleh dari isolasi dari kefir dan biji kefir yang

berasal dari Laboratorium Ilmu Ternak Perah ,IPB, Bogor, sedangkan bakteri

patogen indikator diperoleh dari Laboratorium Biosain Universitas Udayana, Bali.

Bahan dan Media

Media untuk analisis : MRS broth dari Oxoid (Oxoid CM 359), Nutrien broth

(Oxoid CM67), Mueller-Hinton Agar (Oxoid CM 337), Nutrien Agar (Oxxoid

CM3)

Bahan untuk analisis : enzym Trypsin, Catalase, ά- amylase, lipase dari

sigma, methanol, chloroform, antibiotika tetracyklin, dan chloramphenicol, asam

chlorida 0,1 N , NaOH 0,1 N, alkohol 70%, alkohol 96%, aquadestilata, Bakteri

patogen indikator yang digunakan adalah Staphylococcus aureus, Salmonella typhii,

Eschericchia coli O157, Shigella flexinieri, Pseudomonas aeruginosa yang diperoleh

dari koleksi laboratorium Biosain Universitas Udayana

Alat.

Alat untuk analisis : Laminar flow, petridish, tabung reaksi, pipet kapasitas 0,01

ml, sentrifugasi dengan pendingin, lemari pendingin, ’agar puncher’, lampu bunsen,

jangka sorong, inkubator 37oC dan 25oC, autoklaf,

Strain Bakteri Asam Laktat

Strain bakteri asam laktat yang digunakan dalam penelitian ini adalah diperoleh

dengan cara isolasi dari kefir dan biji kefir. Isolat yang diperoleh diidentifikasi

Page 4: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

4

dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, uji pewarnaan Gram,

pengamatan morfologi sel, uji katalase, uji oksidase, uji pembentukan gas dari

glukose sehingga diperoleh genus dari isolat. Selanjutnya dilakukan uji fermentasi

karbohidrat telah dilakukan pada tahun pertama dan diperoleh strain bakteri

Lactobacillus acidophilus dan L. fermentum

Produksi Senyawa Antimikroba

Senyawa antimikroba diperoleh dengan cara inokulasi 1% (v/v) kultur isolat

bakteri asam laktat dari broth umur 24 jam, kedalam MRS broth, kemudian

diinkubasi pada suhu 37oC selama 24 jam. Kemudian diinkubasi pada suhu 37oC

sambil digoyang selama 12 jam. Selanjutnya biakan di sentrifugasi selama tiga puluh

menit pada kecepatan 10000 rpm pada 10oC. Super natannya di pisahkan dari sel,

dan pH supernatan di sesuaikan ke pH 6,5. Supernatant di saring dengan kertas

saring 0,22 μm kemudian disimpan pada suhu – 20oC untuk persiapan

karakterisasi (Hyronimous et al. 1998)

Uji Daya Hambat Senyawa Antimikroba Terhadap Patogen

Kultur bakteri patogen indikator yang berumur 24 jam diinokulasikan kedalam

agar Mueller-hinton. Setelah agar mengental, selanjutnya dibuat sumur dengan

menggunakan agar puncher. Supernatant pada point 4.6 diatas kemudian

diinokulasikan kedalam sumur sebanyak 0,025 ml, Biarkan selama 1 jam didalam

lemari pendingin, kemudian diinkubasi pada suhu 37oC selama 24 jam. Selanjutnya

dilakukan pengamatan terjadinya zona hambat dengan terbentuknya lingkaran halo

disekitar sumur. Diameter halo yang terbentuk merupakan zona daya hambat

senyawa antimikroba isolat terhadap bakteri patogen indikator.

Uji Sensitifitas Senyawa Antimikroba Terhadap Enzim, pelarut Organik, pH

dan Temperatur.

Sensitifitas senyawa antimikroba terhadap enzym dilakukan dengan cara

menambahkan 1 mg enzym kedalam 1 ml larutan supernatan, selanjutnya diinkubasi

pada suhu 37oC selama 1 jam. Biarkan dalam suhu kamar, kemudian dilaskukan uji

daya hambat terhadap patogen dengan cara yang sama dengan poin 4.7 diatas.

Page 5: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

5

Sensitifitas terhadap pelarut organik dilakukan dengan menaambahkan

chloroform dan methanol kedalam supernatan dengan konsentrasi masing-masing

10% (v/v), diinkubasi pada suhu 30oC selama 1 jam dan selanjutnya dilakukan

protokol yang sama dengan uji sensitifitas terhadap enzim

Uji sensitifitas terhadap pH dilakukan dengan memodifikasi pH supernatan ke

pH 3,5,4,6,7,8, dengan cara menambahkan asam HCl 0,1 N dan NaOH 0,1 N,

inkubasi selama 2 jam pada suhu 37oC, setelah itu pH supernatan dikembalikan ke

pH 6,5. Selanjutnya dilakukan uji daya hambat terhadap patogen dengan protokol

yang sama dengan diatas (Bizani dan Brandelli, 2002).

Uji sensitifitas terhadap temperatur dilakukan dengan cara menginkubasi

supernatan pada suhu 60, 70, 80, 90, dan 100 derajat selsius selama 15 dan 30 menit.

Keluarkan dari inkubator dan biarkan di9ngin dalam suhu ruang. Selanjutnya

dilakukan uji daya hambat terhadap patogen sesuai dengan protokol diatas

(Hyronimous et al. 1998)

Page 6: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

6

HASIL DAN PEMBAHASAN

Aktifitas Antibakteri Senyawa Antimikroba

Pengujian daya hambat substrat supernatan isolat L. acidophilus dan L.

fermentum terhadap patogen dilakukan dengan mengobservasi terbentuknya

lingkaran ’halo’ di sekitar sumur inokulasi pada cawan agar. Hasil pengujian

penunjukkan bahwa kedua spesies bakteri asam laktat tersebut menunjukkan sifat

antibakteri dengan spektrum luas karena dapat menghambat bakteri Gram-positif

dan Gram-negatif seperti yang terlihat pada Gambar 1 dan Tabel 2

Tabel 2. Daya Hambat Bakteri Asam Laktat terhadap Patogen.

Patogen L. acidophilus L. fermentum

Staphylococcus aureus + +

Salmonella typhii - +

Shigella flexinier + +

Pseudomonas aeruginosa + +

E.coli O157 - -

Note : + = terjadi penghambatan - = tidak terjadi penghambatan

Gambar 1. dan Tabel 2 menunjukkan bahwa bakteri asam laktat isolat kefir

Lactobacillus acidophilus dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen

Stapphilococcus aureus, Shigella flexinieri dan Pseudomonas aeruginosa, dan

Lactobacillus fermentum dapat menghambat Staphylococcus aureus, Salmonella

typhii, Shigella flexinieri dan Pseudomonas aeruginosa. Penghambatan bakteri

asam laktat terhadap pertumbuhan bakteri patogen Staphylococcus aureus,

Salmonella typhii, Shigella flexinier, Pseudomonas aeruginosa, disebabkan karena

bakteri asam laktat dapat memproduksi senyawa yang dapat membunuh bakteri

patogen tersebut yaitu asam laktat, hydrogen peroksida, dan bakteriosein.

Penghambatan ini mungkin disebabkan oleh adanya asam laktat karena patogen

seperti salmonella akan mati pada keasaman yang rendah. Bakteri asal laktat pada

lingkungan yang sesuai yang mengandung laktose akan merombak laktosa dan

Page 7: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

7

membentuk asam laktat dan menurunkan pH susu asam sampai ke pH 4,4 – 4,5

(Coconier et al. 2000).

Gambar 1. Daya Hambat L. acidophillus terhadap Staphylococcus aureus

dan Pseudomonas aeruginosa

Hasil penemuan ini juga sesuai dengan hasil penemuan Osuntoki et al. (2008)

yang melaporkan bahwa bakteri asam laktat dari genus laktobasilus yang diisolasi

dari susu asam dapat menghambat beberapa bakteri patogen diantaranya S.

Typhimurium, E. Coli dan Listeria monocytrogene. Oyetayo (2004) melaporkan

bahwa aktifitas penghambatan bakteri laktobasilus terhadap beberapa patogen:

E.coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumonia dan Shigella dysentteriae

disebabkan oleh asam laktat, namun Nowroozi et al. (2004), Savadogo et al. (2004)

menemukan senyawa yang menghambat patogen oleh bakteri asam laktat adalah

Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus dan Listeria monocytogenes adalah

bacteriocins

Karakteristik Senyawa Antimikroba

Jenis senyawa antimikroba terhadap patogen yang dihasilkan oleh bakteri

asam laktat isolat kefir dan ’biji’ kefir dapat berupa asam organik (asam laktat, asam

asetat), diacetyl, hidrogen peroksida dan bakteriosin. Untuk mengetahui secara pasti

senyawa antimikroba yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat tersebut mengetahui

sifat fisiknya maka dilakukan uji sensifitas terhadap berbagai tingkat keasaman,

temperatur dan enzim . Sensitifitas terhadap dilakukan terhadap berbagai tingkat

keasaman, temperatur dan enzim proteolitik, catalase, amylase.

Sensitifitas Senyawa Antimikroba Terhadap pH.

Page 8: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

8

Perlakuan perubahan keasaman (pH) terhadap sensitifitas senyawa

antimikroba yang dihasilkan oleh L. acidophilus dan L. fermentum menunjukkan

bahwa pada pH rendah ( pH 3 -5) menunjukkan aktifitas penghambatan terhadap

patogen, bahkan pada pH yang lebih tinggi (pH alkali) masih menunjukkan aktifitas

tersebut (Gambar. 2. dan Tabel. 3). Hal ini mengindikasikan bahwa senyawa

antimikroba yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat tersebut bukan hanya asam

laktat, karena masih dapat menghambat bakteri patogen pada kondisi alkalis.

Sensitifitas Senyawa Antimikroba Terhadap pH

2.082.1

2.122.142.162.182.2

2.22

pH 3 pH 4 pH 5 pH 6 pH 7 pH 8

pH Supernatan

Day

a H

amba

t (cm

)

L. acidophilus L. fermentum

Gambar 2. Daya Hambat Senyawa Antimikroba terhadap Staphilocuccos aureus

pada pH berbeda

Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan de Vuyst dan Vandamme

(1994) yang menyatakan bahwa bakteri asam laktat dapat menghasilkan beberapa

senyawa antimikroba seperti : asam laktat, hidrogen peroksida, acetaldehyde dan

bacteriosin. Hasil penelitian ini juga mendukung hasil penelitian terdahulu oleh

namun Nowroozi et al. (2004), Savadogo et al. (2004) menemukan senyawa yang

menghambat patogen oleh bakteri asam laktat adalah Salmonella typhimurium,

Staphylococcus aureus dan Listeria monocytogenes adalah bacteriocins

Page 9: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

9

Tabel 3. Daya Hambat Senyawa Antimikroba pada pH yang Berbeda

pH

Daya Hambat terhadap Staphylococcus aureus (mm)

L. acidophilus L. fermentum

Rerata Galat Baku Rerata Galat Baku

3 2.17 0.039 2.14 0.008

4 2.14 0.040 2.16 0.012

5 2.16 0.024 2.15 0.016

6 2.18 0.005 2.15 0.026

7 2.18 0.012 2.16 0.012

8 2.21 0.060 2.16 0.0163

Sensitifitas Senyawa Antimikroba terhadap Perubahan Temperatur

Untuk mengetahui ketahanan senyawa antimikroba terhadap suhu

pengolahandan penyimpanan pangan maka dilakukan uji resistensi senyawa ini

terhadap panas, dan juga untuk membedakannya dari senyawa lain yang tak

diinginkan. De Vuyst dan Vandamme (1994) menayatakan bahwa bakteriosin dari

bakteri asam laktat tahan terhadap pemanasan sampai suhu 100oC selama 30 menit

bahkan sampai suhu autoklaf. Hal ini karena dalam bakteriosin tersebut mungkin ada

senyawa2 globuler kecil dan adanya daerah hidrophobik yang kuat. Hal ini dapat

membedakannya dari bakteriophage yang tak tahan panas sampai autoklaf.

Gambar 3 dan 4 menunjukkan bahwa senyawa antimikroba yang

dihasilkan oleh bakteri asam laktat L. acidophilus dan L. fermentum, masih tahan

pada suhu tinggi 80o, 90o dan 100oC selama 30 menit walaupun sudah ada sedikit

penurunan daya hambat terhadap patogen yaitu sebesar berturut-turut 9%, 27,7%,

28% dari kontrol. Muriana dan Klaenhammer (1991) dikutif oleh De Vuyst (1994)

melaporkan bahwa lactacin F yang dihasilkan oleh Lb. acidophillus resisten terhadap

pemanasan 121OC selama 15 menit.

Page 10: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

10

sentifitas senyawa antimikroba terhadapperubahan temperatur

00.5

11.5

22.5

kontrol 60/30 70/30 80/30 90/30 100/30

Temperatur

Daya

ham

bat

(cm

)

L.acidophylus L. fermentum

Gambar 3. Daya Hambat Senyawa Antimikroba Setelah Pemanasan terhadap Patogen

Sensitifitas senyawa antimikroba terhadap pemanasan

0

0.5

1

1.5

2

kontrol 60º/15΄ 70º/15΄ 80º/15΄ 90º/15΄ 100º/15΄

Temperatur/wktu ( oC/menit)

Day

a ha

mba

t (cm

)

L.acidophylus L. fermentum

Gambar 4. Daya Hambat Senyawa Antimikroba Terhadap Patogen Setelah Pemanasan

Pada gambar 3 dan 4 dapat dilihat bahwa daya hambat senyawa antimikroba yang

dihasilkan oleh bakteri asam laktat L. acidophilus dan L. fermentum, masih tetap

stabil sampai suhu pemanasan.

Page 11: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

11

5.2.3 Sensitifitas Senyawa Antimikroba terhadap Enzim

Bakteri asam laktat dapat menghasilkan beberapa senyawa antimikroba

diantaranya asam laktat, hydrogen peroksida, bakteriosin. Untuk menentukan jenis

senyawa yang dihasilkan oleh L. acidophilus dan L. fermentum, isolat kefir maka

kedalam supernatan aktif kultur bakteri tersebut ditambahkan enzim catalase,

amylase, lipase dan trypsin. Setelah penambahan enzym dan diinkubasi pada suhu

37oC selama 2 jam, aktifitas enzim dimatikan dengan mendidihkan supernatan

tersebut selama 2 menit. Selanjutnya supernatan dikonfrontasikan dengan patogen

indikator.

Kon

trol

ά- a

myl

ase

Tryp

sin

Lipa

se

Cat

alas

e

00.5

1

1.5

Dia

met

erha

mba

tan

(cm

)

Enzym

sensitifitas senyawa antimikroba terhadap enzym pada Staphylococcus aureus

L. acidophylus L. fermentum

Gambar 5. Daya Hambat Senyawa Antimikroba yang Diberi Perlakuan

Enzym terhadap Patogen

Gambar 5 menunjukkan bahwa senyawa antimikroba yang diberi

perlakuan enzim katalase, amylase dan lipase masih menunjukkan daya hambat

terhadap bakteri patogen indikator. Hal ini mengindikasikan senyawa antimikroba

tersebut tidak terpengaruh oleh enzym katalase, amylase dan lipase sehingga dapat

dikatakan bahwa senyawa antimikroba tersebut bukan dari jenis senyawa lipid, pati

ataupun peroksida. Gambar 5 menampilkan pengaruh pemberian perlakuan enzym

terhadap aktifitas senyawa antimikroba dari supernatan isolat L. acidophilus dan L.

fermentum.

Page 12: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

12

Perlakuan senyawa antimikroba dengan enzim trypsin menunjukkan

bahwa semua supernatan senyawa yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat isolat

kefir yang diuji tidak menunjukkan daya hambat terhadap bakteri patogen indikator.

Kemungkinan senyawa tersebut rusak oleh enzym trypsin yang merupakan enzym

proteinase. Dengan demikian senyawa tersebut kemungkinan besar adalah senyawa

protein (peptida).

Hal ini sesuai dengan laporan Barefoot et al. 1994 yang menyatakan

bahwa bajkteri asam laktat L. acidophilus dapat menghasilkan senyawa antimikroba

bakteriosin yaitu lactacin B. Dijelaskan pula bahwa aktifitas penghambatan

senyawa bakteriosin tersebut tidak berubah pada pH 5 atau 8, pada suhu 100oC.

Tabel. 4. Stabilitas Lactacin B terhadap beberapa perlakuan.

Perlakuan Efek perlakuan terhadap aktifitas antimikroba

pH 5,0 – 8,0 , 100oC 60 menit Tidak berubah

Catalase Tidak berubah

Proteinase Tidak berubah

Acetone Tidak berubah

Methanol Tidak berubah

Sumber: Barefoot et al. 1994.

Tidak berbeda dengan yang ditemukan oleh Barefoot et al. (1994) Kanbe

(1992) menunjukkan bahwa senyawa antimikroba dari Lb. acidophillus

menghambat pertumbuhan bakteri Gram-positif dan Gram-negatif dan diidentifikasi

sebagai senyawa peptida yang sensitif terhadap trypsin dan chemotrypsin. Senyawa

ini dapat menghambat bakteri Gram positif Bacillous subtilis, Staphylococcus

aureus, E. Coli dan Salmonella spp. Rammelsberg dan Radler (1990) dikutif oleh De

Vuyst (1994) menemukan 12 strain Lb. casei dan Lb. brevis menghasilkan senyawa

bacteriosin yang disebut caseicin 80 dan brevicin 37. Brevicin tidak rusak pada

pemnasan 121OC selama 1 jam, stabil pada pH 1,0 sampai 12,0. Selanjutnya

dikatakan bahwa brevicin ini mengandung senyawa lipida karena dapat diektrak

dalam chloroform. Muriana dan Klaenhammer (1991) dikutif oleh De Vuyst (1994)

Page 13: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

13

melaporkan bahwa lactacin F yang dihasilkan oleh Lb. acidophillus sensitif terhadap

enzym proteolitik dan catalase tetapi tak sensitif terhadap ezym amilase, lipase.

Bacteriosin merupakan senyawa peptida yang dapat dihasilkan oleh bakteri

Gram positif diantaranya bakteri asam laktat, dan bakteri Gram negatif. Pada proses

pertumbuhannya dalam polpulasi heterogen bakteriosin akan menghambat bakteri

gram positif dari genus yang berdekatan dengan genus bakteri yang menghsilkannya

dan juga bakteri Gram negatif seperti patogen Salmonella, Shigella sp. atau

Pseudomonas. Senyawa bakteriosin yang dihasilkan olh bakteri asam laktat akan

menyebabkan kerusakan pada membran sel mikroba target, sehingga mnyebabkan

perubahan permeabilitas membran sel, mengganggu transport nutrien kedalam sel.

Hal ini menyebabkan terjadinya gangguan metabolisme sel , menghambat sinthesis

energy dalam sel dan biosinthesis protein sel sehingga sel bakteri target akan mati

(de Vuyst dan Vandamme, 1994)

Sensitifitas Senyawa Antimikroba terhadap Pelarut Organik.

Supernatan kultur bakteri asam laktat mungkin harus melalui beberapa

proses pelarutan dengan senyawa organik untuk memperoleh ekstrak bakteriosin

murni. Karenanya perlu diketahui perubahan-perubahan sifat senyawa tersebut bila

diberi pelarut senyawa organik.

Supernatan aktif kultur bakteri asam laktat L. acidophilus dan L.

fermentum. ditambahkan pelarut organik chloroform dan methanol. Setelah

perlakuan tersebut supernatan di uji konfrontasi dengan bakteri patogen indikator.

Hasil yang ditunjukkan oleh uji konfrontasi tersebut adalah .

Page 14: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

14

sensitifitas senyawa antimikroba terhadap pelaarut organik

1.71.81.9

22.12.22.3

Kontrol Chloroform Methanolpelarut organik

Day

a ha

mba

t (cm

)

L. acidophylus L. fermentum

Gambar 6. Daya Hambat Senyawa Antimikroba Dengan

Perlakuan Pelarut Organik terhadap Patogen

Senyawa antimikroba yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat ternyata

masih tetap menunjukkan daya hambat walaupun telah diberi pelakuan beberapa

pelarut organik. Hal ini berarti senyawa antimikroba tersebut tidak mengalami

kerusakan walau dilarutkan dalam pelarut organik.

Page 15: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

15

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa

1. Perubahan pH pada supernatan dari senyawa antimikroba yang dihasilkan

oleh bakteri asam laktat L. Acidophlius dan L. fermentum masih tetap

menunjukkan aktivitas penghambatan terhadap bakteri patogen

Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa dan Shigella flexinieri.

Daya hambat tersebut m engalami sedikit penurunan. Hal ini berarti senyawa

tersebut masih aktif walaupun berada pada lingkungan pH basa. Dengan

demikian dapat disimpulkan bahwa senyawa tersebut bukan senyawa asam

laktat.

2. Penambahan enzym catalase, ά-amylase dan lipase pada supernatan senyawa

antimikroba tidak menunjukkan perubahan pada daya hambat senyawa

tersebut terhadap bakteri patogen, sehingga kemungkinan senyawa tersebut

bukan dari golongan perioksida, lipioda dan karbohidrat.

3. Daya hambat senyawa antimikroba tersebut tidak terdeteksi setelah

supernatan senmyawa antimikroba tersebut ditambahkan enzym trypsin. Ini

berarti kemungkinan senyawa antimikroba tersebut adalah senyawa peptida

atau bakteriosin.

4. Senyawa bakteriosin tersebut tidak rusak oleh pelarut organik methanol dan

chloroform dan masih tetap menunjukkan aktifitas daya hambat terhadap

patogen walaupun telah dipanaskan pada suhu 100oC selama 30 menit.

Saran

Bakteri asam laktat mempunyai banyak strain yang mungkin menghasilkan

banyak jenis bakteriosin sehingga memiliki sifat fisikokimiawi yang bermacam-

macam. Sehingga perlu dilakukan uji enzim proteinase yang lain lagi untuk lebih

meyakinkan jenis dari senyawa tersebut.

Ketahanan senyawa antimikroba ini terhadap suhu sterilisasi

memungkinkannya untuk digunakan sebagai pengawet makanan alami yang

menguntungkan karena menyehatkan.

Page 16: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

16

Daya hambat bakteri ini terhadap bakteri Shigella flexinieri dan Salmonella

typhii memberi inspirasi untuk memanfaatkan kefir sebagai makanan sehat bagi

penderita diare.

Perlu dilakukan perlakuan pH sampai 12 mengingat pada pH delapan daya

hambat yang ditunjukkan tidak berkurang dari kontrol. Demikian pula halnya dengan

perlakuan pemanasan perlu ditingkatkan lagi sampai suhu steril yaitu 121oC selama

15 menit.

Page 17: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

17

DAFTAR PUSTAKA.

Anonymous (2005) Laporan praktkum mahasiswa Pasca Sarjana IPB, Bogor. Tidak

dipublikasi.

Axelson, L. 2004. Lactic Acid Bacteria : Classification and physiology. In: Lactic

Acid Bacteria. Microbiological and functional aspects. 3rded. Salminen et

al. Eds. Marcel Dekker, Inc. New York, Basel.

Barefoot, S.F., C.G. Nettles dan Y.R. Chen. 1994. Lactacin B, A bacteriocin

produced by Lactobacillus Acidophilus. Dalam Bacteriosin of Lactic Acid

Bacteria. de Vuyst dan Vandamme Eds. Balckie Acad. Prof. London, New

York.

Belkum, V. 1994. Lactococcins, bacteriosins of Lactococcus lactis. Dalam

Bacteriocins of Lactic Acid Bacteria. De Vuyst dan Vandamme (Eds).

Blackie Acad. Prof. London, Glasgow, New York.

Bizani, D dan A. Brandelli. 2002. Characterization of a bacteriocin produced by a

newly isolated Bacillus sp. Atrain 8A. J. Appl. Microbiology. 93: 512-519

Chen, T.H., S.Y. Wang, K.N. Chen, J.R. Liu dan M.J. Chen. 2009. Microbiological

and chemical properties of kefir manufactured by entrapped

microorganisms isolated from kefir grains. J.Dairy Sci. 92: 3002-3013.

Coconier,M; V. Lievin, M.Lorrot dan A.L. Servin. 2000. Antagonistic activity of

Lactobacillus acidophilus LB against Intracellular Salmonella enterica

serovar typhimurium infecting human. J. Appl. Environment.

Meicrobiologi. 65 (3): 1152-1157.

Davidson, P.M. dan D.G. Hoover. 1993. Antimicrobial components from lactic acid

bacteria. Dalam Lactic acid bacteria. Salminen dan von Wright (Eds)

Marcel Dekker Inc. New York, Bassel Hongkong.

De Vuyst, L. 1994. Bacteriocins produced by Lactococcus lactis strains. Dalam

Bacteriocins of lactic acid bacteria. De Vuyst dan Vandamme (Eds).

Blackie Acad. Prof.

De Vuyst L dan E.J. Vandamme . 1994. Antimicrobial potentail of lactic acid

bacteria. In Bacteriocins of Lactic acid bacteria. De Vuyst dab Vandamme

Eds. Blackie Acad. Prof. London, New York.

Page 18: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

18

Farnworth, E.R. 2003. Kefir: a fermented milk product. In: Handbook of Fermented

Functional Foods. Farnworth,E.R.., Eds. Pp. 78-103. London: CRC Press.

Farnworth, E.R. dan I. Mainville. 2003. Kefir: A fermented milk products. In:

Handbook of fermented functional foods. Farnworth, E.R. (Eds). CRC

Press. Bica Raton London, New York, Washington DC. Pp. 77-112.

Garrote, G.L., A.G. Abraham dan G.L. De Antoni. 1997. Preservation of kefir grains,

a comparative study. International Journal of Food Science and

Technology, 30, 77-84.

Garrote, G.L., A.G. Abraham dan G.L. De Antoni. 2001. Chemical and

bacteriological chaeacterisation of kefir grains. Journal of dairy research,

68: 639-652.

Gilliland, S.E. dan M.L. Speck. 1977. Antagonistic action of Lactobacillus

acidophilus toward intestinal and foddborne pathogens in associative

cultures. Journal of food protection. 40: 820-823.

Ham, J.S., H.S. Kim, K.H. Hong, J.G. Kim, S.G. Jeong, H.S. Chae, J.N. Ahn, D.K.

Kang dan H.U. Kim. 2003. Inhibitory Activity of Lactic Acid Bacteria

against Hazardous Microbes. Asian-Aust. J. Anim. Sci. 2003. Vol. 16, No.

10: 1550-1554.

Hertzler, S.R. dan S.M. Clancy. 2003. Kefir improves lactose digestion and tolerance

in adults with lactose maldigestion. Journal of the American Dietetic

Association, 103.

Hyronimous B., C. Le Marrec dan M.C. Urdaci. 1998. Coagulin, a bacteriocin-like

inhibitory substance produce by Bacillus coagulans I4. J. Appl.

Microbiology 35 : 42-50.

Jamuna, M. dan K. Jeevaratnam. 2004. Isolation anf characterization of lactobacilli

from some tradisional fermented foods and evaluation of bacteriocins. J.

Gen.Appl. Microbiol. 50: 79-90.

Kanbe, M. 1992. Uses of intestinal lactic acid bacteria and health. Dalam Functions

of Fermented Milk. Challenges for the health sscience. Nakasawa dan

Hosono (Eds). Elsevier Appl. Sci. London New York.

Kwak, H.S., S.K. Park dan D.S. Kim. 1996. Biostabilization of kefir with a

nonlactose-fermenting yeast. J. Dairy Sci. 79: 937-942.

Page 19: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

19

Koroleva, N.S. 1988. Starter fo0r fermented milks. Chapter II. Bull. International

Dairy Federation 227, 35-40.

Lewus, C.B., Kaiser, A. dan T.J. Montville. 1991. Inhibition of Foodborne Baacterial

Pathogen by Bacteriosins from Lactic Acid Bacteria isolated from Meat.

Appl. Environmental Microbiol. 57(6): 1683-1688

Libudzisz, Z dan A. Piatkiewicz. 1990. Kefir production in Poland. Dairy Industries

International, 55 : 31-33.

Lin, C., H. Chen dan J. Liu. 1999. Identification and characterization of lactic acid

bacteria and yeast isolated from kefir grains in Taiwan. Australian Jpurnal

of Dairy Technology, 54 : 14-18.

Loretan, T., K.F. Mostert dan B.C. Vijoen (2003). Microbial flora associated with

South African household kefir. South African Journal of Science, 99: 92-94.

Marshall, V.M., W.M. Cole dan B.E. Brooker. 1984. Observation on the structure of

kefir grains and distribution of the microflora. J. Appl. Bacteriology. 57:

491-497.

Marshall, V.M. 1993. Kefir. In: Encyclopedia of food science and technology. Vol.3.

Hui Y.h. (Eds). John Wiley & Son. Chichester, UK. Pp: 1804-1808.

Mufandaedza,J.; B.C. vijoen dan T.H. Galaga. 2005. Antimicrobial properties of

lactic acid bacteria and yeast-LAB cultures isolated from traditional

fermented milk against pathogenic Escherichia coli and Salmonella

enteritidis strains. International Journal of Food Microbiology. 108(1): 147-

152.

Obermann, H. dan Z. Libudzisz. 1998. Fermented Milks. In: Microbiology of

fermented foods. Woods, B. J.B. Eds. Blackie Acad. Proff. London.

Osuntoki, A.A., O.R. Ejide dan E>A> Omonigbehin. 2008. Antagonistic effects of

Enteropathjogenic and Plasmid analysis of Lactobacilli isolated from

fermented dairy products. Biotechnology 7 (2):311-316.

Ouwehand, a.c. dan S. Vesterlund. 2004. Antimicrobial Components from Lactic

Acid Bacteria. In: Lactic Acid Bacteria. Microbiological and Functional

Aspects. Salminen et al. Eds. Marcel Dekker Inc. New York-Basel.

Page 20: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

20

Oyetayo, V.O. 2004. Phenotypic characterization and assessment of the inhibitory

potential of lactobacillus isolates from different source.. African J. of

Biotechnology. 3(7): 355-357

Piard J-C.1994. Lacticin 481, A Lantibiotik produced by Lactococcuss lactis subsp.

lactis CNRZ 481. Dalam Bacterioscin of Lactic Acid Bacteria. De Vuyst dan

Vandamme Eds. Blackie Acad. Prof. London, New York.

Piard, J.C. dan M.Desmazeaud. 1992. Inhibiting Factors produced by lactic acid

bacteria 2. Bacteriocins and other antibacterial substances. Lait, 72 : 113-142.

Rarah, R.A.M. 1999. Isolasi, Identifikasi dan Karakterisasi Mikroflora ‘biji’ Kefir

serta Substrat Antrimikroba yang dihasilkan. Laporan Penelitian, Penelitian

Dasar, IPB Bogor.

Rea,M.C., T. Lennartsson, P. Dillon, F.D.Drinan, W.J. Reville, M. Heapes dan T.M.

Cogan. 1996. Irish kefir-like grains : their structure, microbial composition

and fermentation kinetics. J. Appl. Bacteriology. 81: 83-94

Reddy, G.V., B.A. Friend dan K.M. Shahani. 1983. Antitumor activity of yoghurt

components. J. Food Protct. 46: 8-11.

Rodrigues, K.L., L.R.G. Caputo, J.C.T. Carvelho, J.E. Evangelista dan J.M.

Schneedorf. 2005. Anticrobial and healing activity of kefir and kefiran

extract. International Journal of Antimicrobial Agents, 25 (5) : 404-408.

Saloff-Coste, C.J. 1996. Kefir. Nutritional and health benefit of yoghurt and

fermented milks. Danone World Newsletter.11, 1-7.

Savadogo, A, C.A.T. Quattara, I.H.N. Bassole dan A.S. Traore. 2004. Antimicrobial

Activities of lactic acid bacteria strains isolated from Burkina Faso

Fermented Milk. Pakistan J. Nutrition. 3(3): 174-179

Simova,E., D. Beshkova, A. Angelov, Ts.Hristozova, G. Frengova dan Z Spasov.

2002. Lactic acid bacteria and yeast in kefir grains and kefir made from them.

Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, 28 : 1-6.

Sneath, P.H.A., M.E. Sharpe dan J.G.Holt. 1986. Bergeys Manual of SystematicBacteriology. Vol.2. William & Wilkins. Baltimore, London, Los Angeles,Sydney.

Spreer, E. dan A.Mixa. Milk and Dairy Product Technology. Marcel Dekker Inc.

New York-Basel.

Page 21: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

21

Steinkraus, K.H. 1996. Acid-fermented milk and milk/cereal foods. In: Handbook of

indigenous fermented foods. 2nded. Steinkraus, K.H. Eds.Pp. 305-308. Marcel

Dekker. Inc. New york.

Suriasih, K., S.A. Lindawati dan R.A.M Rarah. 2005. Karakteristik dan potensi

probiotik isolate bakteri asam laktat kefir dan ‘biji’ kefir sebagai penghambat

pathogen, Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium dan Escherichia

coli. Laporan Kegiatan magang FK8PT, Universitas Udayana.

Surono, S. 2003. In vitro probiotic properties of indigenous dadih lactic acid bacteria.

Asian-Aust. J. Anim. Sci. 16(5): 635-788

Tamime,A.Y. 1981. Microbiology of starter cultures. In: Dairy Microbiology. Vol.2.

The microbiology of milk products, Robinson,R.K. Eds. Appl. Sci. Pub.

London, New Yersey.

Tamime, A.Y. dan V.M.E Marshall. 1997. Microbiology and technology of

fermented milks. In: Microbiology and biochemistry of cheese and fermented

milk. 2nd ed. Law,B.A. Eds. Blackie Acad. Prof. London.

Ulusoy,B.H., H. Colak, H. Hampikyan dan M.E. Erkan. 2007. An in vitro study of

the antibacterial effect of kefir against some food-borne pathogen, Turk

Microbial Cem Derg. 37(2): 103-107.

Yuguchi, H.T., T.Goto dan S. Okonogi. 1992. Fermented milks, lactic drink

danintestinal microflora. Dalam : Function of Fermented Milk. Nakazawa,

Y. dan A. Hosono (Eds). Elsevier Appl. Sci. London.

Page 22: PENDAHULUAN -   · PDF filebakteri patogen menyebabkan tidak terbentuknya ... dengan cara melakukan pengamatan koloni morfologi, ... Hasil penemuan ini sesuai dengan laporan

22