III. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Asam Lemak Bebas Rantai Pendek 3.1.1. Profil Asam Lemak Rantai Pendek (Short-Chain Fatty Acid/SCFA) Tabel 2. Profil analisis kandungan asam lemak rantai pendek/short chain fatty acid (SCFA). No
Sampel Format
Asetat
SCFA (mg/L) Propionat Butirat
Valerat
Total
1
Kontrol (S0K)
50,029
1.506,351
1.305,391
117,285
93,883
3.072,939
2
Inokulum (S1I)
21,396
836,971
840,336
201,959
116,752
2.017,414
3
RS tipe III 212,030 1.895,163 (S3R) RS IV 96,153 2.189,509 asetilasi(S4A) RS tipe IV 64,881 1.447,943 fosforilasi (S4F) Glukosa (S5G) 82,030 1.724,023
2.278,565
512,066
82,543
4.980,367
2.047,870
715,361
90,100
5.138,993
1.883,955
225,859
74,870
3.697,508
2.263,529
331,881
-
4.401,463
4 5 6
SCFA yang dihasilkan adalah asam format, asetat, propionat, butirat, dan valerat yang dapat dilihat pada Tabel 2. Hal ini menunjukkan bahwa pati resisten dari pati sukun yang diaplikasikan dengan usus tikus (mice digesta flora) dapat digunakan oleh bakteri kolon sebagai subtrat pertumbuhan bakteri dan menghasilkan asam lemak rantai pendek. Serat karbohidrat yang tidak dapat dicerna atau diserap dala usus halus akan masuk dalam usus besar dan difermentasi sehingga meningkatkan produksi SCFA. SCFA adalah asam lemak yang bersifat organik dengan jumlah atom karbon 1-6 dan secara prinsip merupakan anion yang timbul akibat fermentasi polisakarida, oligosakarida, protein, peptida, dan glikoprotein oleh bakteri yang merupakan prekusor dalam usus besar (Hijova et al., 2007). Berdasarkan hasil analisa terhadap SCFA dari semua sampel di atas, asam propionat memiliki nilai tertinggi. Hal yang sama ditunjukkan pada penelitian fermentasi susu dengan gabungan kultur yogurt dan Lactobacillus casei dalam usus (Corinne et al., 1998). Hal ini menunjukkan bahwa pati resisten dari buah sukun (Tabel 3) memiliki kandungan SCFA khususnya asam propionat yang tinggi. Tabel 3. Kandungan pati resisten Jenis pati S0K S3R S4A S4F
Rata-rata (%) 1,300 4,351 2,133 2,178
Pati resisten adalah pati yang tidak dapat dicerna dalam usus halus tetapi difermentasi dalam usus besar oleh bakteri (Amansec, 2005).
4.1.2. Total Asam Lemak Bebas (ALB) Pada Gambar 11 fermentasi menghasilkan total asam lemak antara 0,675% 1,095%. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa total (ALB) tidak dipengaruhi oleh jenis pati resisten. Uji BNT terhadap total ALB menunjukkan bahwa perlakuan S3R dan S4A tidak berbeda nyata terhadap S0K dan S5G. Hal ini menunjukkan bahwa pati resisten tipe III retrogradasi dan IV asetilasi memiliki total ALB yang menyamai pati alami dan glukosa sebagai kontrol, yang berarti tingkat pemecahan karbohidrat pati resisten tipe III retrogradasi dan IV asetilasi dapat menyamai pati alami dan glukosa. Total ALB Perlakuan-Kontrol (%)
1,400 1,200 1,000 0,800 0,600 0,400
0,715
0,824
0,888
0,675
1,095
S0K
S3R
S4A
S4F
S5G
0,200 0,000 Perlakuan
Gambar 11. Total asam lemak bebas kontrol pati alami (S0A), tipe III retrogradasi (S3R), pati resisten tipe IV asetilasi (S4A), tipe IV fosforilasi (S4F), dan glukosa (S5G) yang difermntasi oleh mice digesta flora mencit selama 24 jam pada suhu 37oC. Perlakuan S4F tidak berbeda nyata terhadap S0K tetapi berbeda nyata dengan S5G. Hal ini menunjukkan bahwa total ALB pati resisten tipe IV fosforilasi memiliki nilai yang dapat menyamai pati alami tetapi lebih rendah dari glukosa. Subtrat pati resisten tipe III dan IVdapat digunakan sebagai subtrat pertumbuhan bakteri penghasil asam yaitu bakteri asam laktat yang menghasilkan asam laktat dan bakteri kolon lainnya yang menghasilkan SCFA. Hal ini dibuktikan oleh data yang diperoleh yaitu total BAL (Gambar 11) dan SCFA (Tabel 2). Sebagian besar SCFA merupakan hasil fermentasi karbohidrat yang tidak dapat diserap usus halus selanjutnya digunakan oleh bakteri intestin (terutama berada di usus besar) , akibatnya diproduksi sejumlah SCFA yang mengakibatkan pH lumen usus besar menurun dan bakteri yang menguntungkan (Bifidobacterium dan Lactobacillus) meningkat (tahan asam), sedangkan jumlah mikroba yang berbahaya (Clostridium) menurun karena sensitif terhadap asam. Dengan kondisi seperti ini kesehatan saluran pencernaan menjadi lebih baik (Prangdimurti et al., 2007). Menurut Hijova (2007), produksi SCFA dipengaruhi oleh banyak faktor yaitu jumlah persentase dan jenis mikroflora dalam usus besar, sumber subtrat, dan lamanya proses perombakan dalam usus. Sebelum difermentasi polisakarida terlebih dahulu dipecah menjadi molekul yang lebih sederhana yaitu
monosakarida oleh bakteri yang memproduksi enzim (Kotcharian et al., 2004). Mikroorganisme yang hidup di kolon memfermentasi prebiotik sehingga akan memproduksi SCFA dalam jumlah besar seperti asam format, asetat, propionat, butirat, dan laktat (Prangdimurti et al., 2007 dan Amansec, 2005). Persentase SCFA akan menurunkan pH dalam usus sehingga lebih rendah, dimana kondisi tersebut tidak ideal untuk pertumbuhan mikroorganisme patogen dan bakteri pembusuk karena lingkungan pertumbuhannya pada pH netral. Oleh karena itu, produksi SCFA dapat menghambat pertumbuhan jenis bakteri tersebut. SCFA berperan penting dalam regenerasi jaringan (Amansec, 2005). Selain itu, penting juga bagi kesehatan usus karena merupakan sumber energi utama bagi sel kolon, memiliki efek terhadap penurunan kadar kolesterol darah, serta fungsi lainnya (Prangdimurti et al., 2007). 4.2. Total Bakteri Asam Laktat Gambar 12 fermentasi pati resisten menghasilkan total bakteri asam laktat antara 8,351 log koloni/mL – 8,800 log koloni/mL. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa total BAL tidak dipengaruhi oleh jenis pati resisten. Uji BNT terhadap total bakteri asam laktat menunjukkan bahwa tidak adanya perbedaan yang nyata antara total bakteri asam laktat perlakuan (S3R, S4A, S4F) terhadap semua kontrol yaitu pati alami (S0K), dan glukosa (S5G). Hal ini menunjukkan bahwa pati resisten tipe III dan IV termodifikasi dapat dijadikan subtrat untuk pertumbuhan bakteri asam laktat karena jumlah bakteri asam laktat yang dihasilkan tidak berbeda nyata dengan glukosa sebagai kontrol positif pertumbuhan bakteri.
Total BAL Perlakuan-Kontrol (log koloni/ml)
9,000 8,500 8,000 7,500
8,706
8,586
8,351
8,355
S0K
S3R
S4A
S4F
8,800
7,000 6,500 S5G
Perlakuan
Gambar 12. Total bakteri asam laktat kontrol pati alami (S0A), tipe III retrogradasi (S3R), pati resisten tipe IV asetilasi (S4A), tipe IV fosforilasi (S4F), dan glukosa (S5G) yang difermntasi oleh mice digesta flora mencit selama 24 jam pada suhu 37oC. Pati resisten tipe III dan IV dari buah sukun digunakan oleh bakteri-bkteri asam laktat untuk pertumbuhannya. Semakin tinggi total bakteri asam laktat yang dihasilkan, semakin banyak subtrat tersebut digunakan oleh bakteri-bakteri asam laktat untuk tumbuh. Pati resisten tipe III dan IV dari buah sukun memiliki sifat prebiotik karena mengandung subtrat yang dapat menstimulasi pertumbuhan
bakteri kolon dan bakteri-bakteri asam laktat yang menghasilkan asam dan dapat menurunkan pH. Penurunan pH dapat menyeimbangkan mikroflora dalam usus dan meningkatkan jumlah bakteri yang menguntungkan yang tahan terhadap asam yaitu bakteri asam laktat dan bakteri kolon lainya yang tahan terhadap kondisi asam (Buckle, 1987). Hasil penelitian Hartawan (2009) tentang pengujian prebiotik susu jagung manis kacang hijau menghasilkan total BAL antara 8,670 – 11,097 log CFU/mL, Violita (2005) tentang pengujian prebiotik terhadap pati resisten ubi jalar, suweg, dan uwi menghasilkan total BAL antara 4,5 – 9,8 log CFU/mL, dan Husniati (2010) tentang pengujian prebiotik terhadap glukomanan dari singkong, gadung, dan walur menghasilkan total BAL antara 6,16 – 9,354 log CFU/mL. Hasil penelitian di atas menunjukkan pola kenaikan total BAL, sedangkan pada penelitian total BAL mengalami kenaikan tetapi tidak berbeda nyata yaitu antara 8,351 – 8,706 log CFU/mL. 4.3. Derajat Keasaman (pH) Gambar 13 menunjukkannya nilai pH kontrol dan perlakuan dari penelitian ini berkisar antara 5,6 – 5,86. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa total BAL tidak dipengaruhi oleh jenis pati resisten. Uji BNT menunjukkan bahwa perlakuan S3R, S4A dan S4F tidak berbeda nyata terhadap kontrol S0K dan S5G. Pati sukun memiliki nilai pH sekitar 6,5. Namun demikian nilai pH yang diperoleh dari hasil fermentasi, terjadi penurunan pH untuk semua perlakuan yaitu dari 6,5 – 5,11. Karbohidrat yang tidak dapat dicerna atau diserap dalam usus halus dapat digunakan oleh bakteri dalam usus besar (kolon) untuk memproduksi sejumlah SCFA (Shorth Chain Fatty Acid) yang menyebabkan pH lumen usus besar menurun sehingga terjadi penurunan pH (Prangdimurti et al., 2007). Menurut Hijova et al. (2007) menyatakan bahwa peningkatan hasil SCFA akan menurunkan pH. 7,000
pH Perlakuan-Kontrol
6,000 5,000 4,000 3,000
5,770
5,600
5,747
5,860
S0K
S3R
S4A
S4F
5,110
2,000 1,000 0,000 S5G
Perlakuan
Gambar 13. Nilai pH kontrol pati alami (S0A), tipe III retrogradasi (S3R), pati resisten tipe IV asetilasi (S4A), tipe IV fosforilasi (S4F), dan glukosa (S5G) yang difermntasi oleh mice digesta flora mencit selama 24 jam pada suhu 37oC.
4.4. Daya Fermentabilitas Daya fermentabilitas berdasarkan total asam lemak bebas yang dihasilkan pada penelitian ini berkisar antara 35,534% - 62,858%.
Daya Fermentabilitas (%)
105,000 85,000 65,000 45,000 100,000
25,000
35,534
51,113
S0K
S3R
62,858
44,278
5,000 S4A
S4F
S5G
Perlakuan
Gambar 14. Daya fermentabilitas kontrol pati alami (S0A), tipe III retrogradasi (S3R), pati resisten tipe IV asetilasi (S4A), tipe IV fosforilasi (S4F), dan glukosa (S5G) yang difermntasi oleh mice digesta flora mencit selama 24 jam pada suhu 37oC. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa daya fermentabilitas dipengaruhi oleh jenis pati resisten. Uji BNT terhadap daya fermentabilitas menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan yang nyata antara daya fermentabilitas. Perlakuan S3R, dan S4F terhadap S0K tetapi berbeda nyata terhadap S5G. Hal ini menunjukkan bahwa pati resisten memiliki daya fermentabilitas yang baik yaitu dapat menyamai pati alami tetapi lebih rendah dari glukosa. Perlakuan S4A berbeda nyata terhadap S0K tetapi tidak berbeda nyata terhadap S5G. Hal ini menunjukkan bahwa pati resisten tipe IV asetilasi memiliki daya fermentabilitas yang lebih baik dari pati alami yaitu menyamai glukosa yang memiliki daya fermentabilitas 100%. Hal ini disebabkan subtrat dari pati resisten tipe IV asetilasi lebih mudah difermentasi oleh bakteri asam laktat Hasil yang diperoleh pada penelitian ini sebesar 35,534% – 62,585%. Pada penelitian Violita (2005), hasil yang didapatkan untuk daya fermentabilitas pati resisten ubi jalar sebesar 13,56%, pati resisten suweg 92,87%, pati resisten uwi 72,77%. Pada penelitian Hartawan (2009) daya fermentabilitas yang diperoleh dari formulasi antara jagung manis dan kacang hijau (F1), 2:1 (F2), 1:1 (F3), 1:2 (F4) dan 1:3 (F5). Daya fermentabilitas yang dihasilkan F1 (26,7%), F2 (37,9%), F3 (42,8%), F4 (47,4%), F5 (50,7%). Berdasarkan hasil terebut dan jika dibandingkan dengan daya fermentabilitas pada penelitian ini, pati resisten tipe III dan IV termodifikasi dari pati buah sukun memiliki berpotensi prebiotik yang baik. Hasil di atas menunjukkan bahwa daya fermentabilitas pati resisten lebih besar dibandingkan ubi jalar dan formulasi jagung manis dengan kacang hijau (F1 dan F2).
4.5. Penentuan Perlakuan Terbaik Penentuan perlakuan terbaik untuk pati resisten yang berpotensi sebagai prebiotik ditentukan dengan pertimbangan berbagai parameter yang dianalisis (Tabel 4) yaitu nilai pH, total asam lemak bebas, total bakteri asam laktat, dan daya fermentabilitas yang mendekati pembanding glukosa sebagai kontrol positif. Suatu bahan dapat dikategorikan sebagai prebiotik jika bahan tersebut dapat difermentasi secara selektif oleh bakteri yang menguntungkan yang terdapat dalam usus besar. Tabel 4. Perbandingan hasil pengamatan antar perlakuan Pengamatan Total asam lemak bebas (%) SCFA
S0K 0,715ab
S3R 0,824bc
S4A 0,888bc
S4F 0,675a
S5G 1,095c
3.072,9
4.980,4
5.138,9
3.697,5
4.401,5
Total bakteri asam laktat(Log koloni/mL) Nilai pH
8,706a
8,586a
8.351a
8,355a
8,800a
5,770b
5,600ab
5,747b
5,860b
5,110a
Daya fementabilitas(%) % Kandungan RS
35.534 1,140b
51.113 2,066a
62.858 1,431b
44.278 1,474b
100 -
Keterangan : S0K : Pati sukun tanpa perlakuan S3R : Pati tipe III retrogradasi S4A : Pati resisten tipe IV asetilasi S4F : Pati tipe IV fosforilasi S5G : Glukosa
Pada tabel 4 terlihat bahwa perlakuan S3R yang memiliki nilai total asam lemak bebas, total bakteri asam laktat, dan pH yang tidak berbeda nyata terhadap S5G sebagai kontrol positif fermentasi dan S0K kontrol pati alami. Berdasarkan data tersebut, perlakuan terbaik yang ditetapkan adalah S3R yaitu pati resisten tipe III retrogradasi.
