I. PENDAHULUAN Bakteri asam laktat (BAL) adalah salah satu mikroorganisme utama dalam saluran pencernaan manusia normal. Populasinya di dalam saluran pencernaan manusia dewasa diperkirakan sekitar 0.1% dari total populasi bakteri. Populasi BAL, yang terdiri dari 12 spesies, didominasi oleh Lactobacilli dan Bifidobacteria, yang juga merupakan komponen mikroorganisme dominan pada saluran pencernaan bayi (Favier et al., 2002). Akhir-akhir ini banyak diteliti tentang manfaat probiotik terhadap kesehatan manusia. Probiotik adalah bakteri hidup yang bila diberikan atau dikonsumsi dalam jumlah cukup dapat memberikan efek menguntungkan bagi tubuh (WHO-FAO, 2002). Bakteri yang mempunyai sifat probiotik adalah bakteri penghasil asam laktat seperti Bifidobacterium dan Lactobacillus. Bakteri penghasil asam laktat terbukti dapat menurunkan tingkat keparahan infeksi rotavirus pada manusia (Qiao H. et al., 2002). Beberapa jenis bakteri yang termasuk probiotik diantaranya adalah L. acidhopillus, L. bulgaricus, L. casei, B. bifidum dan B. longum yang semuanya itu termasuk dalam golongan Bakteri Asam Laktat (BAL) (Widodo, 2003). Prebiotik yang kini sedang dikembangkan dari produk fermentasi adalah Yoghurt dan Soyghurt. Yoghurt berasal dari fermentasi susu sapi murni, sedangkan Soyghurt berasal dari fermentasi susu kedelai. Produk-produk ini mengalami modifikasi untuk membantu para konsumen yang mempunyai masalah pada kasus penyakit gangguan saluran pencernaan dan alergi, sehingga dapat dikembangkan produk fermentasi susu kedelai (soyghurt) sebagai salah satu alternatif bahan makanan tambahan bayi. Susu kedelai mengandung senyawa aktif isoflavon yang mempunyai manfaat untuk mencegah osteoporosis tulang (Hendrich and Murphy, 2001).
2 Asam laktat merupakan senyawa metabolit yang dihasilkan dari proses fermentasi susu oleh BAL. Senyawa metabolit yang dihasilkan dalam yoghurt terjadi sebagai akibat adanya metabolisme laktosa yang dilakukan oleh bakteri asam laktat. Bakteri asam laktat memiliki enzim ß-Dgalaktosidase. Aktivitas enzim ßDgalaktosidase akan menghidrolisis laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Glukosa selanjutnya memasuki jalur Embden Meyerhoff Parnas (EMP) atau glikolisis yang akan menghasilkan asam piruvat. Asam piruvat ini dalam kondisi anaerob akan direduksi menjadi asam laktat dengan melibatkan enzim laktat dehidrogenase (Akmar, 2006). Bifidobacterium merupakan komponen mikroflora yang penting dalam usus manusia dan hewan (Modler, 1994). Mikroorganisme ini sangat dominan dalam usus bayi karena terdapat sebanyak 91% dari jumlah total mikroba dalam populasi di usus bayi yang diberi ASI dan 75% pada bayi yang diberi susu formula (Gagnon et al., 2004). Bifidobacterium memiliki aktivitas antibakteri dan bersifat antagonis terhadap mikroba patogen, termasuk genus Salmonella, Escherichia, Proteus, Shigella, dan Candida (Gagnon et al., 2004), karena mengandung zat antibakteri berupa bifidin. Chaitow dan Trenev (1990), efek yang menguntungkan dari B. bifidum antara lain menghasilkan antibiotik bifidin yang stabil pada suhu 100 oC selama 30 menit. Dapat melindungi usus dari bakteri atau khamir patogen, menghasilkan asam asetat dan asam laktat, meningkatkan metabolisme protein, dan membantu fungsi hati dalam proses pencernaan makanan. Bifidin bereaksi positif terhadap uji ninhidrin. Komponen utama bifidin adalah asam glutamat dan fenil alanin. Bifidin mempunyai aktivitas antibakteri terhadap Micrococcus flavus dan Staphylococcus aureus. Karakteristik umum dari Bifidobacterium menurut Charteris et al. (2002) antara lain bersifat Gram positif, tidak membentuk spora, non motil, katalase negative dan anaerobik, mempunyai panjang 2-8 μm, temperatur optimum
3 pertumbuhannya 36-38
o
C, pH optimum pertumbuhan sebesar 6.5, bersifat
heterofermentatif, memfermentasi laktosa untuk menghasilkan asam laktat dan asam asetat dengan rasio 2:3 tanpa menghasilkan CO2. Zinedine and Faid (2007) menambahkan morfologi sel Bifidobacterium berbentuk Y, V, kurva, spatula, batang atau palisade. Keberadaan Bifidobacterium pada sistem organ intestinal manusia dapat mencapai konsentrasi 1010 CFU/g (Tannock, 1995). Habitat Bifidibacterium ada juga berada dalam sistem intestinal hewan berdarah panas dan sistem intestinal lebah madu (Scardovi, 1986). Soyghurt adalah prebiotik hasil fermentasi yang dilakukan oleh bakteri asam laktat L. bulgaricus dan S. thermophillus maupun yang sedang banyak dikembangkan adalah dari golongan Bifidobacterium. Susu kedelai terbuat dari ekstrak biji kedelai yang merupakan bahan nabati berprotein tinggi. Susu kedelai kurang begitu disukai karena mengandung off-flavour yang sering disebut “langu” kedelai (beany flavor) (Karleskind et al., 1991). Susu kedelai tergolong jenis susu (filled milk) karena bahan bakunya yang berasal dari bahan nabati (susu skim dan lemak nabati). Namun, kandungan nutrisinya yang tinggi sangat baik bagi tubuh terutama dalam hal asupan protein. Kandungan protein yang terdapat pada susu kedelai umumnya lebih tinggi dibanding kadar protein pada susu sapi, yaitu sekitar 3.2-3.6 % (Haytowitz dan Matthews, 1989). Hasil penelitian Amaliah (2002) menyatakan bahwa total asam laktat produk soyghurt dari ekstrak tempe yang ditambah bakteri L. bulgaricus dan S. thermophilus sebesar 0,87-0,90 % (b/b) sesuai standar mutu SNI 01-2981-1992 total asam yoghurt yaitu sebesar 0.5-2.00%. Selain itu, yoghurt memiliki minimal 3% (b/b) lemak, 2,7% (b/b) protein, dan total padatan susu bukan lemak (b/b) minimal 8,2%. Fardiaz dan Jenie (1982) menyebutkan bahwa nilai total asam laktat yang akan memberikan hasil terbaik pada soyghurt berkisar antara 0.75-0.88%. Penambahan susu skim
4 memberikan pengaruh yang nyata terhadap total asam laktat soyghurt karena semakin tinggi konsentrasi susu skim, maka total asam laktat yang dihasilkan akan meningkat (Fardiaz dan Jenie, 1982). Berdasarkan uraian di atas dapat diketahui bahwa Bifidobacterium merupakan probiotik alami yang ada di dalam saluran pencernaan manusia yang dapat dijadikan kultur produk fermentasi Soyghurt, sehingga timbul permasalahan: 1. Apakah lama inkubasi soyghurt yang ditambah kultur Bifidobacterium BBIV berpengaruh terhadap pertumbuhan Escherichia. coli 2. Apakah penambahan konsentrasi kultur Bifidobacteium BBIV pada soyghurt berpengaruh terhadap pertumbuhan Escherichia. coli 3. Apakah lama inkubasi dan konsentrasi soyghurt yang ditambah kultur Bifidobacteium BBIV berpengaruh terhadap petumbuhan Escherichia coli. Adapun penelitian yang dilakukan bertujuan untuk : 1. Mengetahui pengaruh penghambatan soyghurt yang ditambah Bifidobacterium BBIV terhadap pertumbuhan Escherichia coli dengan lama waktu inkubasi berbeda 2. Mengetahui pengaruh penghambatan soyghurt yang ditambah Bifidobacterium BBIV terhadap pertumbuhan Escherichia coli dengan konsentrasi berbeda. 3. Mengetahui pengaruh penghambatan soyghurt yang ditambah Bifidobacterium
BBIV terhadap pertumbuhan Escherichia coli dengan lama inkubasi dan konsentrasi berbeda. Bifidobacterium memiliki aktivitas antibakteri terhadap mikroba patogen seperti Escherichia coli, Staphylococus aureus, Shigella dysentriae, Salmonella typhi, Proteus spp, dan Candida albicans. Bifidobacterium mampu menghambat pertumbuhan bakteri patogen seperti Escherichia coli dengan mengatur pH usus melalui produksi asam laktat dan asam asetat (Gibson et al., 1997). Robinson et al.,
5 (1999) menambahkan bahwa Bifidobacterium mendominasi dinding usus dari kolonisasi bakteri yang tidak diinginkan seperti E. coli. Sehingga akan melindungi inang dari diare yang berhubungan dengan pertumbuhan berlebihan bakteri Koliform. Koliform dapat dibedakan menjadi 2 grup yaitu : (1) koliform fekal misalnya Escherichia coli dan ( 2 ) koliform nonfekal misalnya Enterobacter aerogenes. E. coli merupakan bakteri yang berasal dari kotoran hewan atau manusia, sedangkan Enterobacter aerogenes biasanya ditemukan pada hewan atau tanam-tanaman yang telah mati (Fardiaz, 1993 ). E. coli adalah bakteri Gram negatif, bersifat anaerobik fakultatif, tidak membentuk spora, motil dan berbentuk batang pendek. Bakteri ini tumbuh baik pada temperatur 37oC tetapi juga dapat tumbuh pada suhu 15oC – 45oC. Koloni bentuk cembung, permukaan licin dengan pinggiran rata dan dapat tumbuh subur pada biakan nutrient agar. Kultur starter yoghurt pada umumnya terdiri dari bakteri asam laktat L. bulgaricus dan S. thermophillus yang merupakan pasangan bakteri utama dalam pembuatan yoghurt, dan ada juga yang diterapkan dalam pembuatan soyghurt. Bergabungnya kedua bakteri ini akan menghasilkan nilai organoleptik yang lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan kultur tunggalnya. Keadaan ini disebabkan oleh adanya simbiosis antara L. bulgaricus dengan S. thermophillus yang saling menguntungkan, karena bakteri yang satu akan mensintesis dan membebaskan senyawa yang saling menguntungkan atau menstimulasi bakteri lainnya. Gilliland, 1985 dalam Sunarlim et al. (2007) menyatakan bahwa L. bulgaricus dan S. thermophilus adalah bakteri non probiotik karena hanya sebentar bertahan hidup di dalam saluran pencernaan, sehingga aktivitasnya kurang maksimal untuk mengalahkan bakteri patogen yang mambahayakan kesehatan. Oleh karena itu, penambahan bakteri jenis probiotik, seperti misalnya Bifidobacterium bifidum dapat
6 menekan pertumbuhan bakteri patogen yang mengganggu kesehatan manusia. Bakteri “probiotik” berarti untuk kehidupan, maksudnya mikroba yang hidup pada makanan yang bermanfaat bagi inangnya dengan menjaga keseimbangan mikroflora usus (Fuller, 1997). Bakteri Bifidobacterium BBIV memiliki karakterisasi yaitu ukuran kecil, bantuk bulat, putih, permukaan halus kusam, tepi entire, elevasi convex, batang pendek, gram positif, non motil dan tidak memiliki endospora (Kusharyati et al. 2011). Hasil penelitian Kusharyati et al.(2011) menunjukan bahwa Bifidobacterium spp. yang diisolasi dari feses bayi yang lahir secara normal umur 10 hari diperoleh isolat Bifidobacterium BBIV merupakan isolat yang terbaik dengan kandungan asam laktat 4,29% fermentasi selama 72 jam dan jumlah sel 1,53x108. L. bulgaricus merupakan bakteri asam laktat berbentuk batang dan koloninya berbentuk pasangan dan rantai dari sel-selnya yang bersifat homofermentatif. Bakteri ini termasuk bakteri Gram positif, lebih tahan terhadap asam dibanding dengan Streptococcus ataupun Pediococcus, oleh karena itu lebih banyak terdapat pada tahapan terakhir dari fermentasi tipe asam laktat (Buckle et al., 1987). Bakteri ini bersifat anaerob, katalase negatif, tidak membentuk spora, dan suhu optimal untuk pertumbuhannya adalah 40-45 oC (Surono, 2004).
S. thermophilus merupakan
bakteri asam laktat berbentuk bulat (kokus) dengan koloni berantai yang bersifat homofermentatif. Bakteri ini bersifat Gram positif, katalase negatif, anaerob fakultatif, dapat mereduksi litmus milk, tidak toleran terhadap konsentrasi garam lebih besar dari 6.5%, tidak berspora, bersifat termodurik, dan menyukai suasana mendekati netral dengan pH optimal untuk pertumbuhannya adalah 6.5 (Helferich dan Westhoff, 1980). L. bulgaricus tumbuh optimum pada pH 5.5-5.8 (Hutkins dan Nannen, 1993) dan terhenti pada pH 3.5-3.8 (Jay, 1978). Dalam pembuatan yoghurt, L. bulgaricus
7 berperan dalam pembentukan flavor yang khas dan tajam (Helferich dan Westhoff, 1980). Menurut Robinson et al. (1999), S. thermophilus memproduksi 0.6-0.8 % L(+)-asam laktat. Menurut Nakazawa et al. (1992), Bifidobacterium bifidum dapat tumbuh pada suhu 43-45 oC, bersifat heterofermentatif dimana rasio asam asetat dan asam laktat yang dihasilkan adalah 1.5 : 1, dan bersifat katalase negatif. Hasil penelitian Ramadzanti (2006), asam laktat yoghurt dengan perbandingan starter L. bulgaricus : S. thermophillus : B. bifidum 1:1:0, 1:1:0,5, 1:1:1, dan 1:1:1,5 semakin meningkat selama hari penyimpanan dan mencapai kadar tertinggi pada penyimpanan hari ke-25 berturut-turut sebesar 0,5235%, 0,5641%, 0,6080%, dan 0,6371%. Hasil penelitian Akhmar (2006), kandungan asam laktat tertinggi dimiliki oleh yoghurt yang memiliki perbandingan starter L. bulgaricus : S. thermophillus : B. bifidum 1:1:0, 1:1:0,5, 1:1:1, dan 1:1:1,5 pada hari ke-25 mengalami kenaikan masing-masing 0,5709%, 0,5202%, 0,6638%, dan 0,5945%. Karmini et al. (2007) menyatakan bahwa penambahan Bifidobacterium longum BB536, B. breve M16V, dan B. infantis M63 pada susu formula untuk anak usia di atas 1 tahun dapat meningkatkan mikroflora saluran cerna Bifidobacteria dan Lactobacillus serta menekan pertumbuhan bakteri merugikan, koliform. Hasil penelitian Putra (2012) menyatakan bahwa hasil uji aktivitas antibakteri soyghurt terhadap bakteri E. coli menghasilkan rata-rata zona hambat terbesar yaitu 11,8 mm pada soyghurt Formula IV (penambahan gula jagung 11%) dengan konsentrasi kultur stater sebanyak 5%. Penelitian yang dilakukan oleh Lestari (2012) menunjukan adanya zona jernih disekitar kertas cakram dari supernatant Bifidobacterium sp. isolat BCc6 terhadap E. coli sebesar 13,8 mm dan zona jernih terkecil sebesar 6 mm. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah mengenai pengaruh tingkat penghambatan soyghurt yang ditambah kultur
8 Bifidobacterium BBIV terhadap pertumbuhan E. coli dengan lama inkubasi dan konsentrasi berbeda. Berdasarkan kerangka pemikiran di atas, maka hipotesis yang diajukan adalah: 1.
Penambahan starter Bifidobacterium BBIV pada soyghurt dengan konsentrasi 3% mampu menghambat pertumbuhan E. coli.
2.
Penambahan starter Bifidobacterium BBIV pada soyghurt dengan lama inkubasi 30 hari mampu menghambat pertumbuhan E. coli.
3.
Penambahan starter Bifidobacterium BBIV pada soyghurt dengan konsentrasi 3% dan lama inkubasi 30 hari mampu menghambat pertumbuhan E. coli.
