KEMAMPUAN PLIEK U DALAM MENINGKATKAN JUMLAH BAKTERI ASAM LAKTAT DAN AKTIVITAS ANTIBAKTERI BAKTERI ASAM LAKTAT SALURAN PENCERNAAN AYAM
Nurliana1 dan Sugito2 1
Laboratorium Kesehatan Masyarakat Veteriner , Fakultas Kedokteran Hewan Universitas Syiah Kuala. Jalan Tgk Hasan Krueng Kalee No 4, Banda Aceh, Indonesia, 23111. Email:
[email protected] 2 Laboratorium Klinik, Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Syiah Kuala, Jalan Tgk Hasan Krueng Kalee No 4, Banda Aceh, Indonesia, 23111. ABSTRACT The research was aim to know the effect of pliek u as feed additive of broiler diet on the total of lactic acid bacteria (LAB) and antibacterial activity of LAB broiler gut. Twenty four broilers were used and grouped into four groups of six chicken each, in which 0,5, 1 and 2% pliek u were added in broiler diet to the first 3 groups during 21 and 35 days, referred to as test groups, and the fourth group referred to as the control group. At the 22nd and 36th chicken were slaughtered and intestinal gut excised. The results showed that there were no significant difference long term feeding treatments of broiler diet contain pliek u (P>0,05) on the LAB total. LAB broiler gut which feeding diet contained 2% pliek u had antibacterial activity to inhibit the growth of Bacillus subtilis. Based on the research concluded that feeding diet contained pliek u with concentration 0,5-1% could increase the LAB total, broiler diet contained 2% pliek u could support the antibacterial of LAB was more active. Key words : pliek u, lactic acid bacteria, antibacterial, chicken PENDAHULUAN Suplemen mikrob dapat memperbaiki kesehatan pencernaan hewan, yaitu dengan menjaga keseimbangan mikrob yang menguntungkan dalam saluran pencernaan sehingga dapat meningkatkan kesehatan hewan (Nelson dkk., 2007). Pemberian suplemen mikrob merupakan salah satu bentuk pencegahan penggunaan antibiotik dalam ransum. Pemberian bahan tambahan pakan (BTP) dapat mengurangi dampak resistensi mikrob terhadap antibiotik, misalnya memberikan produk-produk fermentasi, menambahkan mikrob (probiotik), asam organik dan produk-produk herbal dalam pakan (Frizzo dkk., 2010). Pada dasarnya antibiotik dapat meningkatkan produksi unggas, namun menimbulkan permasalahan terkait dengan interaksi mikrob dalam saluran pencernaan atau gangguan keseimbangan mikroflora normal dalam saluran pencernaan ayam (Andremont, 2000), meningkatkan kejadian resistensi mikrob terhadap antibiotik (Sorum dan Sunde, 2001) serta meninggalkan residu antibiotik pada daging dan telur (Burgat, 1999; Nelson dkk., 2007). Efek makanan fermentasi yang berhubungan dengan kesehatan telah lama diketahui dan telah terbukti secara ilmiah memiliki aktivitas antidiare dan antimikrob (Brunser, 2007). Makanan fermentasi yang mengandung bakteri asam laktat telah diakui mampu mengatasi alergi dan radang usus. Kemampuan makanan fermentasi tersebut ternyata disebabkan oleh peningkatan aktivitas bakteri asam laktat dalam saluran pencernaan sehingga berpengaruh terhadap kesehatan saluran pencernaan. Pemberian makanan fermentasi yang mengandung probiotik dalam pakan dapat meningkatkan pertumbuhan 1
bakteri probiotik saluran pencernaan dan menghasilkan beberapa substansi antimikrob yang dapat memengaruhi saluran pencernaan dan organ lainnya (Mehanna dkk., 2011). Mikr ob dalam saluran pencernaan memberi manfaat sangat penting untuk kesehatan unggas, terutama bakteri asam laktat. Bakteri asam laktat merupakan sebutan umum untuk bakteri yang memfermentasi gula seperti laktosa atau glukosa untuk menghasilkan sejumlah besar asam laktat dan menghasilkan enzim ß-galaktosidase dan laktat dehidrogenase (Rafael dkk., 2010). Pada hewan ternak, metabolisme asam laktat dapat meningkatkan aktivitas enzim pencernaan sehingga dapat meningkatkan berat badan dan efesiensi konversi ransum (Nelson dkk., 2007). Oleh sebab itu penggunaan produk fermentasi dan hasil fermentasi sebagai feed additive dapat menjadi alternatif untuk mengurangi penggunaan antibiotik yang menghasilkan residu dalam karkas ayam dan timbulnya resisten terhadap mikrob. Sebagai salah satu produk fermentasi tradisional, pliek u telah terbukti mengandung senyawa antibakteri. Pliek u digunakan oleh masyarakat Aceh sebagai bumbu masak dan juga diberikan untuk tambahan pakan ayam (Nurliana, 2008, 2009). Berdasarkan uraian di atas maka akan dijelaskan hasil penelitian terhadap kemampuan pliek u sebagai bahan tambahan pakan untuk meningkatkan jumlah bakteri asam laktat dan aktivitasnya menghasilkan antibakteri sehingga dapat memperbaiki kesehatan saluran pencernaan dan meningkatkan produksi ayam pedaging. METODE Penyiapan pliek u, ayam (hewan coba) dan pembagian kelompok perlakuan. Ayam pedaging galur Cobb berumur 3 hari sebanyak 24 ekor dengan berat badan homogen diadaptasikan selama 7 hari, kemudian dibagi secara acak ke dalam empat kelompok, masing-masing terdiri dari 3 ekor ayam. Keempat perlakuan terdiri dari kontrol (K0), ayam yang diberi ransum komersial dengan penambahan 0,5% pliek u (K1), 1% pliek u (K2), dan 2% pliek u (K3). Pakan diberikan setiap pagi dan sore hari selama 21 dan 35 hari. Penelitian ini digunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial. Pliek u diperoleh dari tempat industri rumah tangga desa Jangka, Kabupaten Bireuen, Provinsi Aceh. Penghitungan Jumlah Bakteri Asam Laktat. Ayam disembelih pada hari ke-22 dan hari ke 36, usus pada bagian caecum dimasukkan dalam plastik steril yang mengandung 30 ml brain heart infusion (BHI) broth + gliserol 20%, kemudian disimpan pada suhu -20oC sebelum diuji. Sampel terlebih dahulu dithawing selama 20 menit sebelum dianalisis jumlah BAL. Isi usus ditimbang dan ditambah dengan larutan BHI sebanyak 9 kali berat sampel. Penghitungan jumlah bakteri berdasarkan metode Total Plate Count (Swanson dkk., 1992). Setiap pengenceran diinokulasi pada media agar MRS (de-Mann Rogossa and Sharp) kemudian diinkubasi pada suhu 37oC selama 24 jam. Penyediaan Bacillus subtilis dan pengujian aktivitas antibakteri BAL. Bacillus subtilis pada agar miring diinoklasikan pada Nutrient Broth, diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37˚C. Hasil biakan 24 jam tersebut mengandung B. Subtilis 108-1012/ml, kemudian diinokulasi dalam Nutrient Agar semisolid. Pengujian aktivitas antibakteri BAL dilakukan menggunakan metode double layer. Bakter asam laktat dari pada Media tumbuh MRSA dari pengenceran terakhir (uji penghitungan jumlah BAL) dengan jumlah koloni < 250 koloni dilapisi dengan Nutrient Agar semisolid yang mengandung B. subtilis, diinkubasikan selama 24 jam pada suhu 37˚C. Zona hambatan yang
2
terbentuk disekitar koloni menunjukkan adanya aktivitas antibakteri yang dihasilkan oleh BAL. Analisis Data. Data jumlah BAL dianalisis secara statistik menggunakan Analisis Varian (ANAVA), data yang menunjukkan adanya perbedaan antar kelompok perlakuan diuji beda Duncan. Data yang diperoleh dari hasil pengukuran daya hambat dianalisis secara deskriptif. DISKUSI DAN KESIMPULAN Jumlah BAL saluran pencernaan ayam pedaging setelah diberi pakan mengandung pliek u pada perlakuan K0, K1, K2 dan K3 masing - masing adalah 2,9 x 107, 6,4 x 107, 4,4 x 107, dan 3,9 x 107 cfu/g atau ditransformasikan menjadi Log 10 seperti yang disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Rata-rata ± SD jumlah BAL (log 10) cfu/g isi saluran pencernaan ayam pedaging setelah pemberian pakan yang ditambah dengan pliek u Konsentrasi pliek u Waktu Rata-rata Pengamatan K0 K1 K2 K3 Hari ke-22 7,43 ± 0,03 7,78 ± 0,09 7,58 ± 0,05 7,63 ± 0,10 7,60 ± 0,14 Hari ke-36 7,49 ± 0,08 7,82 ± 0,07 7,70 ± 0,05 7,53 ± 0,15 7,63 ± 0,15 Rata-rata 7,46 ± 0,04a 7,80 ± 0,02c 7,64 ± 0,08b 7,58 ± 0,07ab a, b, ab, c : Superskrip yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,01). K0 (kontrol), K1 (konsentrasi pliek u 0,5%), K2 (konsentrasi pliek u 1%), dan K3 (konsentrasi pliek u 2%). Penambahan pliek u pada konsentrasi 0,5 dan 1% secara nyata (P<0,01) meningkatkan jumlah BAL isi saluran pencernaan ayam yaitu log 7,80 ± 0,02 dan log 7,64 ± 0,08 cfu/g dibandingkan dengan jumlah BAL pada kontrol dan penambahan pliek u 2%, yaitu masing-masing log 7,46 ± 0,04 dan log 7,58 ± 0,07 cfu/g isi saluran pencernaan ayam. Selain dapat meningkatkan jumlah BAL, pliek u pada konsentrasi 0,5, 1 dan 2% juga dapat menstabilkan jumlah BAL saluran pencernaan ayam, yang dibuktikan dengan tidak adanya perbedaan (P>0,05) antara hari pengamatan ke 22 dengan 36, namun apabila konsentrasi pliek u ditingkatkan maka akan menurunkan BAL saluran pencernaan. Menurut Nurliana dkk., (2008, 2009 dan 2010) pliek u mengandung komponen yang bersifat antimikroba terhadap bakteri, sehingga apabila pliek u diberikan dengan konsentrasi berlebihan justru akan berdampak tidak baik terhadap mikroflora saluran pencernaan. Jumlah BAL dalam saluran pencernaan ayam pedaging pada penelitian ini masih berada pada kisaran normal jumlah BAL pada saluran pencernaan seperti yang dikemukakan oleh Mitsuoka (1978), bahwa jumlah BAL dalam usus (intestinal) berkisar antara 105-108 per gram isi usus. Menurut Axelsson (1998), enzim komplek yang berperan dalam pembentukan asam laktat seperti glucokinase, fructose-1,6diphosphat aldolase, gliceraldehid-3-phosphat dehydrogenase, pyruvat kinase dan lactat dehidrogenase dapat mendukung pertumbuhan BAL. Enzim-enzim tersebut dapat mengkonversi 1 mol glukosa menjadi 2 mol asam laktat dan setiap 1 mol fruktosa dapat dikonversi menjadi 2 mol asam laktat, sehingga pertumbuhan BAL akan terjadi peningkatan dan mampu mengoptimalkan pembentukan asam laktat yang mengakibatkan akumulasi asam laktat menjadi lebih tinggi (Rafael dkk., 2010). Populasi BAL dalam jumlah yang optimal dapat membentuk enzim komplek yang optimal pula yang berperan dalam pembentukan asam laktat (Muwakhid dkk., 2007). 3
Hasil penelitian setelah pemberian pliek u dengan konsentrasi 0,5, 1, dan 2 % dalam pakan ayam menunjukkan bahwa BAL dari isi saluran pencernaan ayam broiler pada perlakuan pemberian pliek u 2% dapat menghambat pertumbuhan Basillus subtilis yang dibuktikan dengan adanya zona hambat yang terbentuk disekitar koloni BAL menggunakan metode double layer (Gambar 1).
ZH
Gambar 1. Zona hambat (ZH) B. subtilis akibat aktivitas antibakteri Bakteri Asam Laktat (BAL) saluran pencernaan ayam pada pemberian pliek u 2% dalam pakan. Aktivitas bakteri dapat dikendalikan dengan penghambatan secara fisik maupun kimia. Salah satu senyawa antimikrob secara kimia merupakan hasil dari aktivitas metabolisme mikrob itu sendiri. Kemampuan BAL saluran pencernaan ayam sebagai antibakteri karena BAL menghasilkan beberapa senyawa antibakteri, antara lain menghasilkan hidrogen peroksida sehingga menghambat pertumbuhan bakteri lainnya dengan cara memengaruhi proses oksidasi terhadap sel mikroba atau bisa melalui pemecahan struktur dasar molekul asam nukleat atau protein sel (Jin dkk., 1996). Disamping itu BAL juga menghasilkan bakteriosin yang mampu menghambat bakteri Gram positif atau bakteri yang berhubungan erat dengan BAL itu sendiri seperti genus dari Lactobacillus (Todorov dkk., 2004). Produk fermentasi yang mengandung BAL juga menghasilkan asam-asam organik (asam laktat, asetat, propionat dan format), yang dapat menekan pertumbuhan mikrob patogen sehingga melindungi inang terhadap kolonisasi patogen yang dapat meningkatkan keseimbangan mikrob di dalam saluran pencernaan ternak (Bevilacqua dan Califano, 1989). Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pliek u pada konsentrasi 0,5, dan 1% dapat meningkatkan dan menstabilkan jumlah bakteri asam laktat (BAL), pliek u konsentrasi 2% mendukung aktivitas antibakteri BAL saluran pencernaan ayam. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengidentifikasi spesies BAL penghasil senyawa antibakteri dan jenis senyawa tersebut. DAFTAR PUSTAKA Andremont, A. 2000. Consequences of antibiotic therapy to the intestinal ecosystem. Ann. Fr. Anesth. Reanim. 19:395-402. Axelsson L. 1998. Lactic acid bacteria: classification and physiology. In: Salminen S and Von Wright A (Eds) Lactic Acid Bacteria; Microbiology and Functional Aspects, Marcel Dekker Inc., New York. 1–72.
4
Bevilacqua, A.E. and A.N. Califano. 1989. Determination of organic acid in dairy product by high performance liquid chromatography. J. Food Sci. 56 (4): 10761077. Brunser, O., M. Gotteland and S. Cruchet. 2007. Functional Fermented Milk Products. Abstract. Agostoni C, Brunser O (eds): Issues in Complementary Feeding. Nestec Ltd., Vevey/S. Karger AG, Basel, © 2007. Nestlé Nutr Workshop Ser Pediatr Program. 60: 235-250. http :// www. arjournals. org/ index. php/ abs/ article/ view/ 284. Burgat, V. 1999. Residues of drugs of veterinary use in food. Rev. Prat. 41:985–990. Frizzo, L.S., L.P. Soto, M.V. Zbrun, E. Bertozzi, G. Sequeira, R. Rodríguez Armesto, and M.R. Rosmini. 2010. Lactic acid bacteria to improve growth performance in young calves fed milk replacer and spray-dried whey powder. Animal Feed Sci. and Techno. 157. 159–167. Jin, L.Z., N. Abdullah, M.A Ali and S. Jalaluddin. 1996. Antagonistic effects of intestinal lactobacillus isolates on Phatogens of chicken. J. Appl. Microbiol. 23: 67-71. Mehanna, N. S., E. A. M. Omara, and I. M. Hosni. 2011. Safety Assessment of Probiotic Bacteria in Dietary of Laboratory Animals. Advanced Research Journal, 4:70-71. Mitsuoka, T. 1978. Intestinal Bacteria and Health. Iwanami Shoten Publisher, Tokyo. Muwakhid, B., Soebarinoto, O. Sjofjan, dan A. Am. 2007. Pengaruh penggunaan inokulum bakteri asam laktat terhadap kualitas silase limbah sayuran pasar sebagai bahan pakan. J. Indon. Trop. Anim. Agric. 32:3. Nelson, P. G., F.B, Paula., M. Jes´us. C. Pilar, P.C. Lorenzo. 2007. Production of four potentially probiotic lactic acid bacteria and their evaluation as feed additives for weaned piglets. Animal Feed Sci. and Techno. 134: 89–107. Nurliana, M. Sudarwanto, L.I. Sudirman, dan A.W. Sanjaya 2008. Pengujian awal aktivitas antibakteri dari minyak pliek u: Makanan tradisional Aceh. J. Kedokteran Hewan. (2): 150-156. Nurliana dan L.I. Sudirman 2009. Characterization antimicrobes of pliek u, traditional spice of Aceh. Hayati. (16): 30-38. Nurliana, M. Sudarwanto, L.I. Sudirman, dan A.W. Sanjaya 2010. Aktivitas antimikroba dan penetapan LC 50 ekstrak kasar etanol dari pliek u: makanan fermentasi tradisional Aceh. J. Kedokteran Hewan. (2): 150-156. Rafael. A., L.T. Lim., E.M.S. Susan. T. Hideto. 2010. Poly (Lactic Acid). Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications. John Wiley and Sons, Inc., Hoboken, New Jersey.
5
Sorum, H. and M. Sunde. 2001. Resistance to antibiotics in the normal flora of animals. Vet. Res. 32:227–241. Swanson, K.M.J., F.F. Busta. E.H. Peterson. dan M.G. Johnson. 1992. Colony Count Methods. In; C. Vander Zantand D.F. Splittstoesser (eds.), Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods, 3rd ed. Pp:.75-95. American Public Health Association, Washington, DC. Todorov, S. D., C. A. van Reenen, and L. M. Dicks. 2004. Optimization of bacteriocin production by Lactobacillus plantarum ST13BR, a strain isolated from Barley beer. J. Gen. Appl. Microbiol. 50:149–157.
6
