Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013
Potensi Dadih Susu Kerbau Fermentasi Sebagai Antioksidan dan Antibakteri Sri Yadial Chalid1, Fitria Hartiningsih2 Program Studi Kimia, UIN Syarif Hidayatullah Jakarta Lab. Terpadu, UIN syarif Hidayatullah Jakarta Abstrak. Dadih merupakan pangan tradisional Sumatra Barat yang berpotensi dikembangkan menjadi pangan fungsional. Peptide atau protein dadih mempunyai potensi sebagai antioksidan, antimutagen, hipokolesterolemia, antihipertensi dan antibakteri. Penelitian ini merupakan penelitian bertahap yang bertujuan mengeksporasi potensi dadih sebagai pangan fungsional. Tahap awal penelitian ini menguji kemampuan protein atau peptida dadih sebagai antioksidan dan antibakteri. Sebelum dilakukan isolasi protein dengan menambahkan buffer fosfat, lemak dadih dihilangkan terlebih dahulu dengan menggunakan heksan. Kemampuaan sebagai antioksidan diuji dengan menggunakan radikal DPPH (1,1difenil-2-pikrilhidrazil) 0,1mM dalam metanol secara spektrofotometri, sedangkan kemampuan sebagai antibakteri diuji dengan menggunakan bakteri Salmonella, E.Coli. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa dadih mempunyai aktivitas sebagai antioksidan dengan nilai IC50 sebesar 44,86 ppm untuk dadih bebas lemak dan bila dibandingkan dengan quersetin (IC50 = 81,83 ppm), maka dadih mempunyai kemampuan lebih baik. Keyword: Dadih, fermentasi, antibakteri, antioksidan, IC50 dan DPPH
Pendahuluan Dadih merupakan kearifan lokal dari Sumatra Barat yang berpotensi dikembangkan menjadi pangan fungsional, sampai sekarang dadih belum banyak diteliti dari sudut peptida bioaktif. Penelitian dadih yang telah dan sedang banyak dikembangkan tentang Bakteri Asam Laktat (BAL) yang khas yaitu strain Lactobacillus plantarum yang merupakan bakteri indegenous. Hasil penelitian Surono (2002 dan 2004) menunjukkan bahwa sepuluh strain BAL dadih bersifat asam dan toleran terhadap asam empedu secara invitro sehingga strain ini berpotensi sebagai antimutagenik dan hipokolesteroemik. Hosono et.al (1990) melaporkan bahwa BAL dadih bersifat antimutagenik dan hipokolesterol, menurunkan secara signifikan total kolesterol, kolesterol LDL serum dan total asam empedu. Menurrut Lily, et. al (2000) pada tikus yang diberi pakan kolesterol tinggi pemberian dadih dapat menurunkan kolesterol serum tikus
sebesar 39,7% yang diduga sebagai aktivitas BAL indigenus strain Lactobacillus plantarum IS-10506. Uji kemampuan L. plantarum mengasimilasi kolesterol dan mendekonyugasi garam empedu BAL dadih pada 37°C lebih besar dibandingkan BAL dari yoghurt, menunjukkan penurunan jumlah bakteri patogen yang signifikan sehingga BAL dadih berpotensi digunakan sebagai probiotik. Penelitian ini juga menemukan 36 strain BAL dadih dari genus Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc, dan Lactococcus (Ngatirah et al., 2000, Surono, 2002 dan Pato, 2003). Sebagai pangan tradisonal dadih dibuat dengan cara sederhana melalui fermentasi susu kerbau selama dua hari, di dalam tabung bambu ditutupi dengan daun pisang atau daun talas. Beberapa daerah di Sumatra Barat mengkonsumsi dadih sebagai lauk-pauk saat memakan nasi atau dicampur dengan beras emping (terbuat dari beras ketan). Dadih diyakini dapat meningkatkan selera makan sehingga sering Semirata 2013 FMIPA Unila |369
Sri Yadial Chalid dkk: Potensi Dadih Susu Kerbau Fermentasi Sebagai Antioksidan dan Antibakteri
disuguhi utuk orang yang baru pulih dari sakit. Dilihat dari sifat fungsional dadih yang tidak kalah dibandingkan dengan susu fermentasi lain seperti yakult, yougurt dan kefir, sudah waktunya dadih diangkat ke tingkat Nasional ataupun Internasional sebagai pangan fungsional. Sehingga dadih tidak hanya dikenal oleh penduduk Sumatra Barat saja Telah diketahui terdapat korelasi positif paparan radikal bebas dengan penyakit degeneratif seperti diabetes militus, aterosklerosis, kanker, penuaan dini, inflamasi, parkinson dan karatak (Halliwell dan Gutteridge 1998). Antioksidan merupakan bahan atau senyawa yang dapat mereduksi aru mengeliminasi kereaktifan radikal bebas. Bila jumlah radikal bebas di dalam tubuh melebihi jumlah antioksidan maka tubuh mengalami kondisi stress oksidatif yang merupakan salah satu penyebab penyakit degenerative. Penyakit-penyakit di atas dapat dicegah atau diperlambat dengan mengkonsumsi antioksidan dari buahbuahan, sayuran, dan biji-bijian (Byers, 1993). Selain dari sumber tesebut di atas banyak penelitian menemukan bahwa beberapa peptida dari susu fermentasi berperan sebagai antioksidan, antibakteri (Clar and Swaisgood, 2000) antikanker, antihipertensi (Nakamura et al. 1995), antitrombotik dan anti aterogenik (Pato dkk). Peptida bioaktif adalah komponen pangan yang mempunyai fungsi biologis terhadap kesehatan baik menyembukan ataupun mencegah penyakit. Susu dan produk derivative susu seperti susu fermentasi mengandung peptide yang bersifat aktif secara biologis. Peptida atau hidrolisat protein adalah turunan protein melalui degradasi enzim proteolitik. Sumber utama peptide berasal dari susu dan susu fermentasi (Walther, 2011). Korhone and Pihlanto (2006) dalam ulasannya menyebutkan bahwa peptide susu
370|Semirata 2013 FMIPA Unila
fermentasi mempunyai sifat fungsional sebagai antioksidan, antitrombotik, antihipertensi, hipokolesterolemia, opioid, mineral binding, antimikroba dan mempunyai aktivitas sebagai immunomodulator Banyak peelitian menyebutkan bahwa protein whey dengan berat molekul 3.500 Da mampu menghambat peroksidasi lipd (Sasaki, A., McClements, 2000). Penelitian lain menunjukkan bahwa susu fermentasi kefir yang diberikan secara oral, tidak hanya menghambat pertumbuhan tumor, menginduksi kematian sel (apotosis) sel tumor tetapi juga meningkatkan antibody IgA pada jaringan dari dinding sel usus halus tikus (Liu et al., 2002). Penelitian ini juga menyimpulkan bahwa kefir merupakan antioksidan yang dapat berinteraksi secara luas dengan spesies yang bertanggung jawab terhadap kerusakan oksidatif melalui donor proton, mempunyai kemampuan mereduksi dan mempunyai kemampuan seperti halnya enzim SOD yang mempengaruhi radikal DPPH dan bersifat radical scavenging terhadap superoksida dan menghmbat peroksidasi lipid sehingga kefir mempunyai potensi dikembangkan menjadi pangan fungsional Berangkat dari informasi di atas, dadih sebagai susu fermentasi berpotensi untuk dikembangkan menjadi pangan fungsional. Fungsi sebagai pangan fungsional memrlukan dataa ilmiah yang ingin disajikan pada kajian ini. Sebagai penelitian awal, penelitian ini bertujuan melihat potensi susu kerbau fermentasi alami dari sifat fungsional peptida bioaktif sebagai antioksidan antibakteri. Peneltian yang sudah banyak dikembangkan dari sudut potensi bakteri asam laktat yang berperan pada fermentasi susu tersebut. Penelitian awal ini merupakan landasan untuk penelitian lebih lanjut dari peran bioaktif peptida dadih sebagai antikanker, antieterosklerosis dan antihipertensi
Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013
BAHAN DAN METODE Dadih didapatkan dari peternak kerbau konvensional di daerah Kenagarian Gadut, Kecamatan Tilatang Kamang, Sumatra Barat. 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) p.a (Merck), heksan p.a (Merck), aseton (Merck), Stok bakteri Bacilluscereus, Pseudomonas aerogeosa, Staphylococcus aureus, Salmonella thypii serta Escherichiacoli dan Salmonella spp. dari Lab Mikrobiologi, Lab Terpadu UIN Jakarta, media Nutrient Agar, media Nutrient Broth Delipitisasi lemak Penghilangan lipid dari dadih mengacu pada metode Liu et al. 2007. Penghilangan lemak dilakukan dengan merendam dengan heksan perbandingan sampel: heksan = 1: 5 (v/v) selama 1 jam pada suhu kamar. Sampel disentrifugasi (8000 x g, 15 menit, 4oC). Supernatan dibuang dan terhadap endapan diulangi proses diekstraksi sebanyak dua kali untuk menghilangkan lemak yang tersisa. Sampel bebas lemak dikumpulkan dan dikeringkan dengan frezee dryer. Isolasi Protein Dadih Dadih yang sudah dihilangkan lemaknya ditambahkan ammonium sulfat 0,1 M dengan perbandingan sampel dan garam 1: 4 (w/v) sambil diaduk.. Endapan dikumpulkan dengan cara mensentrifuse pada 10.000 g selama 20 menit Filtrat dibuang dan endapat dikumpulkan untuk dikeringkan dengan freeze dryer Aktivitas Antioksidan (IC50) Pembuatan larutan induk sampel Sebanyak 2 gram dadih murni dilarutkan dalam 10 mL methanol dan 250 mg dadih yang telah dihilangkan kadar lemaknya dilarutkan dengan 10 mL methanol. Selanjutnya dibuat larutan kerja dengan
konsentrasi 100 ppm, 500 ppm, 1000 ppm, 2000 ppm, 4000 ppm, 8000 ppm dan 10000 ppm Aktivitas antioksidan dadih Masing-masing sebanyak 2 ml larutan kerja ditambahkan dengan 2 ml DPPH 0.1 mM. Campuran dihomogenkan dan dibiarkan selama 30 menit ditempat gelap, serapan diukur dengan spektrofotometer UV - Vis pada panjang gelombang 514,9 nm (panjang maksimun DPPH). Blanko yang digunakan adalah methanol Uji Penghambatan Bakteri Uji penghambatan B. cereus, P. aeruginosa, dan S. aureu antibakteri dilakukan dengan metode difusi agar. Suspensi bakteri NB yang telah berumur fase midlock diambil 0,1 ml dimasukkan ke dalam 10 ml NA agar tegak cair, divortex dan tuangkan ke dalam cawan petri steril. Setelah agar membeku dimasukkan kertas cakram (diameter 16 mm) yang telah diberi sampel (50% dan 100%). Biakan bakteri diinkubasi dengan cara terbalik selama 24 jam pada suhu 35-37°C. Daerah bening disekitar kertas cakram menunjukan uji positif, sebagai kontrol digunakan kertas cakram yang dibasahi akuades steril tanpa sampel. Daerah bening yang terbentuk diukur dan dibandingkan dengan antibiotik Chloramphenicol konsentrasi 100% sebanyak 0,1 ml. kurva dibuat hubungan antara konsentrasi sampel (%) dengan diameter daerah hambat (mm). HASIL DAN PEMBAHASAN
Aktivitas Antioksidan Dadih Bebas Lemak Pengukuran aktivitas antioksidan protein dadih yang sudah dibebaskan dari lemak didapatkan data sebagai berikut
Semirata 2013 FMIPA Unila |371
Sri Yadial Chalid dkk: Potensi Dadih Susu Kerbau Fermentasi Sebagai Antioksidan dan Antibakteri
Tabel 1. % Inhibisi terhadap radikal DPPH
dadih bebas lemak
Konsentrasi DPPH (ppm) 100 500 1000 2000 4000 8000 10000
% Inhibisi 6.61 6.01 6.34 6.84 9.77 12.78 16.92
Nilai IC50 (inhibition concentration) yaitu konsentrasi antioksidan yang menurunkan aktivitas radikal DPPH sebesar 50%. Ablanko Asample % Inhibition x100% Ablanko Nilai IC50 dadih bebas lemak didapatkan dari persamaan linear Y = 0,001x + 5,5181 sebesar 44,86 ppm. Nilai IC50 menunjukkan bahwa dadih mempunyai aktivitas yang kuat karena memiliki nilai IC50 kurang dari 200 μg ml Blois, 1958 .. Bila dibandingkan dengan aktivitas quersetin (IC50 = 81,83 ppm) maka kemampuan dadih sebagai antioksidan lebih baik. Komponen dadih yang diperkirakan bersifat sebagai antioksidan adalah peptide yang merupakan pecahan protein susu kerbau oleh enzim microbial saat susu kerbau difermentasi
secara spontan pada tabung bamboo dan daun pisang sebagai penutup. Enzim protease memecah ikatan peptide penyusun protein menghasilkan peptide pendek yang menpunyai aktivitas biologic atau yang dikenal dengan peptide bioaktif. Sifat. Sifat bioaktif susu fermentasi berkisar dari 2- 20 asam amino. Aktivitas Antioksidan Dadih Tanpa Penghilangan Lemak Lemak merupakan komponen makanan yang tidak larut dalam pelarut polar, keberadannya dalam bahan makanan bersifat kontradiktif. Di satu sisi lemak merupakan nutrisi essensial yang sangat diperlukan tubuh sebagai sumber energy, komponen essesnsial membrane sel, untuk perkembangan sel otak dan sintesis garam empedu tetapi di sisi lain bagi orang tertentu merupakan komponen pangan yang perlu dihindari. Hal ini dipicu oleh kenyataan bahwa lipid makanan dapat menyebabkan peningkatan kolesterol darah sehingga secara tidak langsung pemicu penyakit jantung, tekanan darah tinggi dan aterosklerosis. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa keberadaan lemak pada dadih juga diperkirakan menghambat sifat antioksidan dadih (table 3.) Tabel 2. % Inhibisi dadih tanpa penghilangan lemak terhadap radikalDPPH Dadih Murni Konsentrasi (ppm) % Inhibisi
Gambar 1 grafik % inhibisi dadih terhadap radikal DPPH
372|Semirata 2013 FMIPA Unila
100 500 1000 2000 4000 8000 10000
1.14 1.60 2.13 3.35 2.16 3.51 3.71
Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013
Tabel 3. Zona hambatan dadih terhadap bakteri patogen Zona Hambat (mm) Bakteri
Chloramphenicol
Dadih
100%
Dadih delipidisasi
100%
50%
100%
50%
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
P. aeruginosa
27
27
0
0
0
0
0
0
0
0
B. cereus
28
30
0
0
0
0
0
0
0
0
S. aureus
23
25
15
15
15
15
15
15
15
15
Nilai IC50 didapatkan sebesar 241,8 ppm, nilai ini menunjukkan bahwa keberadaan lemak pada dadih secara signifikan menrunkan kemampuan komponen dadih dalam menghambat radikal bebas DPPH. Berbagai kemungkinan yang dapat terjadi antara lain bahwa kandungan lemak menyelubungi peptide dadih sehingga peptide mengalami kesulitan bereaksi dengan DPPH atau bisa juga peptide antioksidan menetralisir lipid radikal yang terdapat secara alami dalam dadih sehingga kemampuannya untuk menetralisir DPPH menjadi kecil. Protein atau peptida dadih memberikan penghambatan terhadap bakteri patogen S. Aureus cukup tinggi, walaupun beberapa bakteri seperti P. Aeruginosa, B. Creus dan Salmonella tidak dihambat oleh protein atau peptida dadih. Zona hambatan baik dadih delipitisasi atapun dadih tanpa dibebaskan lemaknya adalah sama, hal ini diperkirakan komponen yang memberikan penghambatan terhadap bakteri bukan dai peptida atau proteun dadih tetapi berasal dari BAL yang terdapat di dalam dadih, yang keberadaannya pada dadih telah dimatikan dengan penambahan heksan ataupun kematian secara alami.
fungsional dengan klaim sebagai makanan yang mengandung antioksidan. Bila ingin membuat produk pangan fungsional, maka kandungan lemak dalam dadih perlu dihilangkan terlebih dahulu karena keberadaan lemak di dalam dadih menurunkan kemampuan dadih dalam menangkal radikal bebas DPPH. Secara umum perlu ditinjau ulang dalam mengkaji sifat antibakteri dadih. Sehingga disarankan untuk meneliti mekanisme penghambatan radikal bebas dadih seperti melakukan uji aktivitas antioksidan dengan metode lain, melakukan karakterisasi terhadap protein dan peptide dadih dengan cara eletroforesis (SDSPAGE), melakukan isolasi peptide yang berpotensi sebagai antioksidan dan enentukan derajat hidolisis karena jumlah peptide di daam bahan fermentasi sangat ditentukan oleh derajat hidrolisi
DAFTAR PUSTAKA Byers T. Vitamin E supplements and coronary heart disease. Nutr Rev 1993;51:333-45
KESIMPULAN DAN SARAN
Catherine A., Rice-Evans and Anthony T. Diplock, 1991, Techniques in Free Radical Research, Elsevier Science Publishing Company Inc, New York.
Berdasarkan penelitian ini, kesimpulan bahwa dadih mempunyai potensi untuk dikembangkan menjadi produk pangan
Halliwell B, Gutteridge 1.998. JMC. Free radicals in biology and medicine. 2nd ed. Oxford: Clarendon Press
Semirata 2013 FMIPA Unila |373
Sri Yadial Chalid dkk: Potensi Dadih Susu Kerbau Fermentasi Sebagai Antioksidan dan Antibakteri
Hannu Korhonen and Anne Pihlant (2006) Review Bioactive peptides: Production and functionality International Dairy Journal 945–960
Asam Laktat sebagai Agensia Probiotik yang Berpotensi Menurunkan Kolesterol. Prosiding Seminar Nasional Industri Pangan. Surabaya
Hosono, A., Wardoyo, R. & Otani, H. 1989. Microbial flora in dadih, a traditional fermented milk in Indonesia. Lebensm.Wiss. U. –Technol. 22: 20-24.
Papas, Andreas M., 1999, Antioxidant Status, Diet, Nutrition, and Health, CRC Press, University of Massachusetts, Amherst, USA.
Ingrid S. Surono , 2002 In Vitro Probiotic Properties of Indigenous Dadih Lactic Acid Bacteriaa . Center for the Assessment and Application of Biotechnology, Agency for the Assessment and Application of Technology Kawasan Puspiptek Gd 630 Serpong.
Pokorny, Jan; Nedyalka Yanishlieva; and Michael Gordon, 2001, Antioxidants in Food, CRC Press, USA.
Ingrid S. Surono1, Usman Pato, Koesnandar1 and A. Hosono, 2009. In vivo Antimutagenicity of Dadih Probiotic Bacteria towards Trp-P1. Asian-Aust. J. Anim. Sci. Vol. 22, No. 1 : 119 – 123 Jorry Dharmawan1, Ingrid S. Surono2 and Lee Yuan Kun Adhesion Properties of Indigenous Dadih Lactic Acid Bacteria on Human Intestinal Mucosal Surface Department of Microbiology, Faculty of Medicine, National University of Singapore Liu, J. R., S. Y. Wang, Y. Y. Lin and C. W. Lin. 2002. Antitumor activity of milk-kefir and soymilk-kefir in tumor-bearing mice.Nutri. Cancer 44:182-187. Lily Arsanti Lestasri, Eni Harmayani dan Y. Marsono, 2000. Efek Hipokolesterolemik Yoghurt yang disuplementasi probiotik Indigenous pada Tikus Sprague Sawley Rats. Program Studi Ilmu dan Teknologi, UGM Ngatirah, Eni Harmayani, E. S. Rahayu, dan Tyas Utami. 2000. Seleksi Bakteri
374|Semirata 2013 FMIPA Unila
Pato U. 2003. Potensi bakteri asam laktat yang diisolasi dari dadih untuk menurunkan resiko penyakit kanker. Jurnal Natur Indonesia 5(2): 162 – 166. Pato U, 2003. Potensi Bakteri Asam Laktat yang diisolasi dari Dadih untuk Menurunkan Resiko Penyakit Kanker Jurnal Natur Indonesia 5(2): 162-166 Pato U, Ingrid S. Surono1, Koesnandar and Akiyoshi Hosono. 2004. Hypocholesterolemic Effect of Indigenous Dadih Lactic Acid Bacteria by Deconjugation of Bile Salts. AsianAust. J. Anim. Sci.. Vol 17, No. 12 : 1741-1745 Nugroho, Agung E., dkk, 2006, Determination of antioxidant activity of dehydrozingerone through hydroxy radical scavengers using deoxyribosa method, Majalah Farmasi Indonesia, 17(3), 116 – 122. Supari, Fadilah. 1996. Radikal Bebas dan Patofisiologi Beberapa Penyakit. Prosiding Seminar. Kerjasama Pusat Studi Pangan dan Gizi IPB dengan Kedutaan Prancis, Jakarta Surono, I.S. & Nurani, D. 2001. Exploration of indigenous dadih lactic bacteria for probiotic and starter cultures. Domestic Research Collaboration Grant-URGE-IBRD World Bank
Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013
Tong, L. M., Sasaki, S., McClements, D. J. and Decker, E. A. 2000. Mechanisms of the antioxidant activity of a high
molecular weight fraction of whey. J. Agric. Food Chem. 48: 1473-1478
Semirata 2013 FMIPA Unila |375