KADAR TIOSIANAT DAN AKTIVITAS LAKTOPEROKSIDASE CONTOH SUSU DI SEKITAR CIAWI BOGOR DENGAN PENAMBAHAN NATRIUM BENZOAT (Thiocyanate Concentration and Lactoperoxidase Activity of Milk Sampled around Ciawi, Bogor Added with Sodium Benzoate) HELMY HAMID dan TRESNAWATI PURWADARIA
Balai Penelitian Ternak P.O. Box 221, Bogor 16002
ABSTRACT Lactoperoxidase system (LPS) has been applied especially in developing countries for prevention bacterial multiplication in raw milk during collection and transportation . Three components were involved in the system, those are lactoperoxidase, thiocyanate anion, and hydrogen peroxide . In the operational system the enzyme is naturally from the raw milk while thyocyanate and hydrogen peroxide should be more incorporated. In this paper the concentration of thyocyanate and lactoperoxidase activity of raw milk from Balitnak, Cisalopa, and Sijog, (Ciawi, Bogor) incorporated with or without 0.1% sodium benzoate and incubated at three incubation time (0, 1, and 2 hours) at room temperature (28 °C) were determined. Statistic analyses using factorial randomized design show that there were not significant interactions between the three treatments . Significant result was only obtained in the thiocyanate concentration in the treatment ofdifferent milk sources . Milks from Cisalopa and Sijog contained higher thiocyanate concentration due to feeding regime containing cassava leaves that had high thiocyanate concentration. Sodium benzoate addition and time incubation did not influence both parameters. In the application ofLPS due to its limited thiocyanate concentration (< 5 ppm) the normal concentration addition ofthiocyanate could be suggested. Key words: Milk, lactoperoksidase system, sodium benzoate PENDAHULUAN Susu sapi merupakan bahan makanan kaya nutrisi yang dibutuhkan oleh manusia khususnya bayi dan balita . Kandungan gizi yang baik pada susu menjadikan bahan pangan yang mudah terkontaminasi mikroba baik bakteri, kapang, atau khamir . Kehadiran mikroba kontaminan merusak mutu susu dengan mengubah rasa, bau, warna, kekentalan dan komposisi zat gizi yang dikandungnya (ABUBAKAR et al., 2001) . Beberapa cara sudah dikembangkan untuk mengatasi hal ini antara lain penyaringan, pendinginan, pasteurisasi dan proses pengawetan seperd pembuatan keju. Pada negara berkembang di mana sistem pengangkutan susu dengan pendinginan belum merata pada seluruh daerah, mutu susu akan mengalami penurunan pada waktu pengumpulan susu dari tempat yang berjauhan. Food Agriculture Organization (FAO) telah menyebarkan suatu sistem yang dapat memperlambat mmpakan susu sampai 8 jam pada suhu 30°C. Sistem ini dikenal dengan nama Lactoperosidase system (LPS) dan disetujui CODEX (CAC/GL 13, 1991). Pemanfaatan sistem ini telah berlangsung baik pada negara Kuba, Cina, Mongolia, Uganda, Srilangka, Kenya, Estonia, Pakistan dan Filipina . LPS dapat bersifat bakteriostatik pada bakteri mesofilik umum dan bakterisida pada
146
bakteri golongan Gram negatif seperti Escherichia coli (VAN HOODDONK et al., 2000). Sistem LPS melibatkan tiga komponen yang secara alami di kandung susu yaitu aktivitas laktoperoksidase, kandungan tiosianat, dan hidrogen peroksida . Reaksi yang terjadi pada sistem ini sangat kompleks melalui tahapan reaksi radikal meliputi inisiasi dan propagasi (KUSSENDRAGER dan VAN HOODDONK, 2000). Reaksi dimulai dari oksidasi tiosianat dengan adanya hidrogen peroksida membentuk asam hipotiosianat (HOSCN) yang terdisosiasi menjadi ion hipotiosianat (OSCN-1). Ion ini akan mengoksidasi gugus sulfidril bebas (SH) yang menekan aktivitas enzim mikroba, sehingga tidak dapat berreproduksi . Ion hipotiosianat tidak bekerja pada gugus SH yang dikandung dalam protein susu seperti laktoglobulin. Dapat disimpulkan oksidasi gugus sulfidril ini yang membentuk zat anti mikroba . Laktoperosidase merupakan salah satu enzim alami yang bersifat antioksidatif dan ditemukan pada tanaman, manusia dan hewan (KUSSENDRAGER dan VAN HOOIJDONK, 2000, MANSON dan AKENSSON, 2000). Pada manusia dan hewan enzim ini terdapat dalam susu, saliva dan air mata (KUMAR dan BHATIA, 1999) . Mereka melaporkan aktivitas peroksidase yang didapatkan pada susu kerbau 7,3 U/ml, sedangkan pada susu sapi 5,7 U/ml. Pada sistem LPS peroksidase diperlukan pada kadar yang rendah sehingga tidak perlu
ditambahkan . Ion tiosianat dapat terbentuk pada beberapa jaringan sel makhluk hidup, yaitu pada kelenjar sekresi seperti air hur, susu dan tiroid (KUSSENDRAGER dan VAN HOODDONK, 2000). Umumnya susu sapi mengandung kadar tiosianat 5 ppm dan untuk mencapai kadar 15 ppm . pads sistem LPS tiosianat (LAMBERT, 1999). Kadar ditambahkan 10 ppm tiosianat bervariasi dan tergantung pada pengaturan pemberian pakan. Hidrogen peroksida dapat dihasilkan secara endogen oleh polimorfonukleus sel darah putih, sedangkan pada kondisi aerob beberapa laktobasili, laktokokus dan streptokokus dapat menghasilkan cukup H202 untuk mengaktifkan sistem laktoperoksidase secara endogen (KUSSENDRAGER dan VAN HOODDONK, 2000) . Pada sistem LPS ditambahkan 30 mg/1 sodium perkarbonat, kadar ini jauh di bawah kadar H202 yang dipakai untuk mengawetkan susu yaitu 300-800 mg/1 (CAC/GL 13, 1991). Hubungan kadar tiosianat pada susu dengan pengaturan pemberian pakan mengakibatkan dilakukannya penentuan kadar tiosianat pada contoh susu yang dimulai pada sumber yang berada di sekitar Balitnak. Aktivitas laktoperosidase juga ditentukan . Kedua hal ini ditentukan untuk melihat kemungkinan pengaruhnya pada pelaksanaan sistem LPS. Natrium benzoat merupakan bahan pengawet pangan yang umum digunakan terutama pada media asam dan dengan kadar air yang relatif tinggi dan bersifat anti mikroba sehingga menghambat terjadinya pembusukan. Batas penggunaannya tidak melebihi 0,1% . Tujuan penelitian pendahuluan ini untuk mengamati pengaruh penambahan natrium benzoat pada kadar tiosianat dan aktivitas peroksidase selama inkubasi 2 jam pada suhu ruang. METODOLOGI Contoh susu Pada percobaan ini dipergunakan tiga contoh susu dari daerah Ciawi dan Caringin: (1) Balai Penelitian Ternak Ciawi; (2) peternak di daerah Cisalopa Kelurahan Pasir Buncir Kec . Caringin; (3) peternak Kampung Sijok, Desa Banjarwaru . Pengambilan masing-masing contoh susu dilakukan pada waktu pemerahan, perlakuan dan analisis dilakukan setelah tiga jam pemerahan untuk menyesuaikan waktu yang dibutuhkan untuk transportasi susu dari Caringin ke Balitnak. Taraf perlakuan Pada penelitian ini dilakukan tiga macam perlakuan yaitu: (1) pengaruh penambahan dan tanpa penambahan 0,1% Natrium benzoat; (2) pengaruh asal jenis susu
pada ketiga jenis susu yang diperoleh; dan (3) tiga waktu inkubasi pada suhu ruang (28°C) selama 0, 1, dan 2 jam. Masing-masing contoh ditentukan kadar tiosianat dan aktivitas peroksidase dengan empat kali ulangan. Data yang diperoleh diolah dengan analisis sidik ragam menggunakan pola rancangan lengkap factorial (2 x 3 x 3). Penentuan kadar tiosianat Penentuan dilakukan dengan uji spektrofotometer mengikuti metoda CAC/GL 13 (1991) dengan modifikasi pada penambahan larutan TCA contoh tidak dikocok dengan blendor, tetapi digoyang dengan shaker selama 10 menit, dan disaring dengan kertas Whatman no 1 . Analisis dilakukan secara triplo . Penentuan aktivitas enzim laktoperoksidase Uji aktivitas dilakukan mengikuti metoda KUMAR dan BHATIA (1999) mengunakan 2,2'-azinobis-(3-etil benztiazolin-6-sulfonat) (ABTS) . Pengukuran dilakukan secara triplo. Satu unit aktivitas (U) menyatakan jumlah enzim yang dapat mengoksidasi Ipmol ABTS per menit pada suhu ruang (28 °C) dan pH 6,0 (buffer fosfat 0.1M). HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil analisis statistik kadar tiosianat pada setiap taraf perlakuan menunjukkan tidak terdapatnya interaksi (P>0,05) antar perlakuan penambahan Natrium benzoat, waktu inkubasi penyimpanan, dan asal jenis susu. Hasil perbedaan nyata (P<0,05) hanya diperoleh pada perlakuan contoh susu. Kadar tiosianat tertinggi didapatkan pada susu asal Sijog (4,12 ppm) yang tidak berbeda nyata dengan susu asal Cisalopa (3,54 ppm), tetapi berbeda nyata terhadap susu asal Balitnak (1,67 ppm). Besarnya kadar tiosianat dalam susu sangat bervariasi bergantung pada jenis pakan ternak yang diberikan. Kandungan tiosianat yang tinggi pada pakan ruminansia akan menghasilkan susu dengan kadar tiosianat yang tinggi . Kadar tiosianat tertinggi contoh susu asal Balitnak sebesar 1,80 ppm dengan komposisi pakan konsentrat LS, ampas tahu, rumput gajah dan kaliandra, sedangkan contoh susu asal Cisalopa dengan konsentrat KPS, ampas tahu, rumput gajah, rumput lapang, daun jagung, dan daun singkong dan contoh susu asal Sijog dengan konsentrat KPS, rumput gajah, rumput lapang, rumput raja, ampas tahu, daun singkong, kaliandra, dan daun pisang masingmasing sebesar 3,68 dan 4,44 ppm . (Gambar 1). Dari ketiga contoh tersebut Cisalopa dan Sijog memiliki kadar tiosianat yang cukup tinggi. Tiosianat yang tinggi ini disebabkan oleh pemberian pakan dengan 147
kandungan tiosianat yang tinggi pula seperti daun singkong. Pada laporan SINURAT et al. (1993) dituliskan bahwa daun singkong mempunyai kandungan tiosianat yang tinggi yaitu sebesar 150 ppm. Perlakuan penambahan natrium benzoat dan waktu inkubasi (sampai 2 jam penyimpanan) tidak mempengaruhi kadar tiosianat . Oleh karena itu dapat disimpulkan analisis tiosianat contoh susu dapat dilakukan secara akurat pada tempat yang memerlukan transportasi 5 jam dan penambahan natrium benzoat untuk mempertahankan kadar tiosianat tidak perlu dilakukan. Hal yang sama disebutkan bahwa sistem LPS dapat dilakukan 2-3 jam setelah pemerahan . Walaupun demikian prasyarat yang harus ditepati sebelum sistem berlangsung, adalah susu yang memenuhi standar kesehatan (CAC/GL 13, 1991). Walaupun kadar tiosianat susu 1 ppm sudah dilaporkan (KUSSENDRAGER dan VAN HooIJDONK, 2000) kadar tiosianat pada ketiga contoh ini relatif kecil dibandingkan dengan hasil analisis pada susu umum. Adanya efek positif pemberian daun singkong pada kadar tiosianat atau sistem pertahanan mutu susu merupakan suatu hal yang positif yang dapat dipertimbangkan untuk dianjurkan penggunaannya pada peternak. Dari pengamatan ini masih diperlukan penambahan maksimum 10 ppm tiosianat dari luar untuk pengamatan dengan sistem LPS .
Aktivitas laktoperoksidase dari ketiga contoh susu pada percobaan ini yaitu sebesar 0,1-0,3 U/ml (Gambar 2) jauh lebih kecil dibandingkan dengan hasil penelitian yang dilakukan National Dairy Research Institute di India yaitu sebesar 5,35 f 0,18 U/ml. Perbedaan yang tinggi ini dapat disebabkan oleh banyak faktor, seperti jenis sapi, lingkungan dan jenis pakan. Aktivitas mikroba kontaminan atau protease juga dapat mempengaruhi aktivitas tersebut . Walaupun aktivitas enzim relative rendah pada uji awal penambahan perkarbonat dan tiosianat pada kadar yang diusulkan FAO memerukan efek positif (tidak dipublikasi). Hal ini dapat terjadi karena sistem kerja enzim yang merupakan biokatalisator . Penambahan natrium benzoat dan penyimpanan susu sampai 2 jam (5 jam setelah pemerahan) tidak berpengaruh pada kadar tiosianat dan aktivitas laktoperosidase di dalam contoh susu Balitnak., Cisalopa, dan Sijog. Hasil perbedaan nyata hanya terdapat pada kadar tiosianat terhadap jenis susu yang berkaitan dengan pengaturan pemberian pakan. Pakan yang mengandung daun singkong mengakibatkan kadar tiosianat yang lebih tinggi. Kadar tiosianat yang rendah mengakibatkan penerapan system LPS pada contoh susu di atas baru efektif bila diberikan kadar optimum .
Dengan natrium benzoat
13 Balitnak ®Cisalopa "Sijog
0
1 Waktu inkubasi (Jam)
2
A. Tanpa natrium benzoat 0 Balitnak ®Cisalopa " Sijog
0
1
2
Waktu inkubasi (Jam)
Gambar 1. Kadar tiosianat contoh susu Balitnak, Cisalopa dan Sijog dengan dan tanpa penambahan natrium benzoat pada masa inkubasi 0, 1 dan 2 jam .
A.
Dengan natrium benzoat
O Balitnak
®Cisalopa " Sijog
0.30
0
0.27
1 Waktu inkubasi (Jam)
2
A. Tanpa natrium benzoat 13 Balitnak
®Cisalopa
E
"Sijog
m N
w v . a
Y O N
0
1
2
Waktu inkubasi (Jam) Gambar 2. Aktivitas peroksidase contoh susu Balitnak, Cisalopa dan Sijog dengan dan tanpa penambahan natrium benzoat pada masa inkubasi 0, 1, dan 2jam. DAFTAR PUSTAKA TRIYANTINI, R. SUNARLIM, H. ABUBAKAR, SETIYANTO dan NURJANNAH. 2001 . Pengaruh suhu dan waktu pasteurisasi terhadap mutu susu selama penyimpanan. J. Ilmu. Temak Vet. 6: 45-50. CAC/GL 13 . 1991 . Guidelines for the preservation of raw milk by use of the lactoperosidase system . CAC/GL 13 . KUMAR, R. and K.L .BHATIA. 1999 . Standardization of method for lactoperosidase assay in milk. Lait 79 : 269274. KUSSENDRAGER, K.D. and A.C . M. VAN HOOIJDONK. 2000 . Lactoperosidase: physico-chemical properties, occurrence, mechanism of action and applications. Br. J. Nut. 84, Suppl. 1 : S19-S25.
LAMBERT, M.J .C. 1999 . The lactoperosidase system of milk preservation . FAO. Dairy Develop. Newslett . 4: 1-3 . MANSON,H .L AND B. AKENSSON. 2000. Antioxidative factors in milk . Br . J. Nut. 84, Suppl. 1 : S103-S110. SINURAT,A.P ., J. DARMA, T. HARYATI, T. PURWADARIA, and R. DHARSANA . 1993 . Upgrading the nutritional value of cassava leaves through fungal biotechnology. Report for Asian Network for Biotechnology in Animal Production, Bogor. Not published. VAN HOOIJDONK, ACM, K.D . KUSSENDRAGER and J.M. STEIJNS. 2000 . In vivo antimicrobial and antiviral of components in bovine milk and colostrum involved in non- specific defence. Br . J. Nut. 84, Suppl. 1 : S 127S134 .
