PENGARUH LAMA FERMENTASI TERHADAP JUMLAH KOLONI BAKTERI ASAM LAKTAT DALAM SOYGHURT DAN EFEKTIFITASNYA PADA PENYEMBUHAN GASTRITIS LAMBUNG MENCIT (Mus musculus L) YANG DIINDUKSI DENGAN ASPIRIN
TESIS
Oleh NAFIAH 097030011/BIO
PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH LAMA FERMENTASI TERHADAP JUMLAH KOLONI BAKTERI ASAM LAKTAT DALAM SOYGHURT DAN EFEKTIFITASNYA PADA PENYEMBUHAN GASTRITIS LAMBUNG MENCIT (Mus musculus L) YANG DIINDUKSI DENGAN ASPIRIN
TESIS
Oleh NAFIAH 097030011/BIO
PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH LAMA FERMENTASI TERHADAP JUMLAH KOLONI BAKTERI ASAM LAKTAT DALAM SOYGHURT DAN EFEKTITASNYA PADA PENYEMBUHAN GASTRITIS LAMBUNG MENCIT (Mus musculus L) YANG DIINDUKSI DENGAN ASPIRIN
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Biologi pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara
Oleh NAFIAH 097030011/BIO
PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN ORISINALITAS
PENGARUH LAMA FERMENTASI TERHADAP JUMLAH KOLONI BAKTERI ASAM LAKTAT DALAM SOYGHURT DAN EFEKTIFITASNYA PADA PENYEMBUHAN GASTRITIS LAMBUNG MENCIT YANG DIINDUKSI DENGAN ASPIRIN
TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, 28 Februari 2013
( Nafiah ) NIM. 097030011
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama NIM Program Studi Jenis Karay Ilmiah
: : : :
Nafiah 097030011 Biologi Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non–Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul : Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Jumlah Koloni Bakteri Asam Laktat Dalam Soyghurt Dan Efektifitas Pada Penyembuhan Gastritis Lambung Mencit (Mus musculus L) Yang Diinduksi Dengan Aspirin Beserta perangkat yang ada (jika dipedrlukan). Dengan Hak Bebas Royalty NonEksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta. Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, 28 Februari, 2013
( Nafiah )
Universitas Sumatera Utara
Telah diuji pada Tanggal : 15 Februari 2013
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
: Prof.Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed
Anggota
: 1. Dr.Ir. Herla Rusmarilin, MP 2. Dr. It Jamilah, M.Sc 3. Dr. Salomo Hutahaean, M.Si
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama
: Nafiah, S.Si
Tempat dan Tanggal Lahir
: Medan, 04 Juni 1969
Alamat Rumah
: Jl. Alfalah II No. 5B Medan
Telepon/HP
: 081396328446
e-mail
:
[email protected]
Instansi Tempat Bekerja
: Fakultas Kedokteran USU Medan
Alamat Kantor
: Jl. Universitas No.I Gd. Abdul Hakim Kampus USU Medan
Telepon
: (061) 8211746
DATA PENDIDIKAN SD
: SD Negeri Tanjung Selamat Kab. Langkat
Tamat
: 1982
SMP
: SMP Negeri Tg. Pura Kab. Langkat
Tamat
: 1985
SMA
: SMAK Dharma Analitika Medan
Tamat
: 1988
Strata-1
: Fak. Biologi UMA Medan
Tamat
: 2005
Strata-2
: Program PascasarjanaFMIPA USU
Tamat
: 2013
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR Pertama-tama Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan Rahmat dan Hidayahnya, sehinga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis ini. Dengan selesainya tesis ini, perkenankanlah kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. Syahril Pasaribu, DMT&H, M.Sc (CTM), Sp. A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister. Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara, Dr. Sutarman, M.Sc atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasajana FMIPA Universitas Sumatera Utara. Ketua Program Studi Pascasarjana Biologi Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed, Sekretaris Program Studi Pascasarjana Biologi Dr. Suci Rahayu, M.Si beserta seluruh staf pengajar pada Program Studi Pascasarjana Biologi Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara. Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan yang setinggi-tingginya penulis ucapkan kepada Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed dan Dr.Ir. Herla Rusmarilin, M.P selaku komisi pembimbing yang senantiasa bersedia meluangkan waktu untuk membimbing dan memberikan masukan serta pemikiran dengan penuh kesabaran kepada penulis untuk menyelesaikan tesis ini. Terima kasih juga kepada Dekan Faklutas Kedokteran USU bapak Prof.dr. Gontar A.Siregar, SpPD, KGEH, ketua Departemen P. Anatomi FK USU dr. Ibnu Alferally, Sp.PA, dr. Lidya Imelda Laksmi, Sp.PA beserta seluruh staf pengajar dan teman sejawat di Departemen P. Anatomi FK USU yang telah memberikan kesempatan dan dukungan untuk melanjutkan pendidikan Program Magister pada Program Pascasarjana FMIPA USU. Kepada teman sejawat di Laboratorium Mikrobiologi FK USU serta adikadik mahasiswa strata-1 Fakultas Biologi FMIPA Universitas Sumatera Utara yang telah mambantu penulis dalam melaksanakan Penelitian. Kepada ayahanda Hafas Achmad dan Ibunda Zuraidah (Alm),serta suami tercinta Alimuddin Nst dan kepada anak-anak tersayang Zhafirah Alfina Nst, Nahdansyah Abd. Rauf Nst dan Syafitri Nurhaliza Nst penulis mengucapkan terima kasih yang tulus atas pengertian, pengorbanan baik moril mupun materil serta dukungannya, budi baik ini tidak dapat dibalas hanya diserahkan kepada Allah SWT. Medan, Februari 2013 Penulis,
Nafiah i
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH LAMA FERMENTASI TERHADAP JUMLAH KOLONI BAKTERI ASAM LAKTAT DALAM SOYGHURT DAN EFEKTIFITASNYA PADA PENYEMBUHAN GASTRITIS LAMBUNG MENCIT (Mus musculus L) YANG DIINDUKSI DENGAN ASPIRIN
ABSTRAK Penggunaan Obat Anti Inflamasi Non Steroid (OAINS) seperti Acetylsalicylic acid (ASA) atau aspirin di masyarakat masih tinggi. Aspirin berefek iritasi terhadap mukosa lambung hingga timbulnya gastritis. Soyghurt dimanfaatkan untuk penyembuhan gastritis. Penelitian ini tentang pembuatan soyghurt dengan menggunakan starter youghurt yang mengandung bakteri asam laktat spesies Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektifitas soyghurt dalam penyembuhan gasritis lambung mencit yang diinduksi aspirin 400 mg/kg BB dengan jumlah bakteri asam laktat dan lamanya waktu fermentasi yang optimum. Perlakuan lamanya waktu inkubasi pada pembuatan soyghurt adalah 4, 6 dan 8 jam pada suhu inkubasi 40 ⁰C. Analisa jumlah bakteri asam laktat berdasarkan Standar Plate Count. Identifikasi jenis bakteri berdasarkan karakteristik morfologi (pewarnaan Gram) dan uji biokimia (uji katalase, fermentasi karbohidrat, motilitas, reduktase nitrat, dan uji ketahanan suhu). Hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu fermentasi yang semakin lama menyebabkan kenaikan total koloni bakteri asam laktat, waktu inkubasi yang optimal adalah 8 jam dengan jumlah koloni sebesar 1,57 x 109 CFU/ml. Pemberian soyghurt sebanyak 0,5 ml per hari selama 14 hari kepada hewan uji (mencit) pada kelompok perlakuan gastritis yang disebabkan aspirin (P1) menunjukkan pengaruh yang berbeda tidak nyata (P>0,05) terhadap kelompok kontrol (P0) melalui gambaran makroskopis, histopatologi dan persentase ketebalan lapisan mukus pada mukosa lambung mencit. Pemberian soyghurt selama 14 hari memberikan pengaruh yang signifikan terhadap pemulihan (recovery) gastritis lambung mencit yang induksi aspirin baik secara makroskopis maupun mikroskopis. Kata kunci : Lama Fermentasi, Bakteri asam laktat, Soyghurt, Gastritis.
ii Universitas Sumatera Utara
THE EFFECT OF FERMENTATION DURATION TO THE NUMER OF COUNT OF LACTIC ACID BACTERIAL IN SOYGURT AND ITS EFFECTIVENESS IN HEALING OF GASTRITIS ON MICE ( Mus musculus L) THAT INDUCED BY ASPIRIN
ABTSRACT Using of non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDS) such as Acetylsalicyclic acid (ASA) or aspirin in the high community. The effect of aspirin against gastric mucosal irritation to the onset of gastritis. Soygurt is used to cure gastritis. Research on creating soygurt using lactic acid bacteria starter yogurt. Objection of this study to determine the effectiveness of soygurt in healing of gastritis that induced aspirin in mice 400 mg/kg body weight by the number of lactic acid bacteria and the optimum duration of fermentation. Treatment duration of incubation on making soygurt is 4, 6 and 8 hours of incubation at 40 °C. Analysis of the amount of lactic acid bacteria based on Standard Plate Count. Identify the types of bacteria based on morphological characteristics (gram staining) and biochemical tests (catalase test, carbohydrate fermentation, motility, nitrate reductase, and temperature resistance test). The results showed that the fermentation time which led to an increase in total lactic acid bacteria colonies, the optimal incubation time is 8 hours by the number of colonies of 1.75 x109 CFU / mL. Administration of soygurt approximately 0.5 mL per day for 14 days to test animals (mice) in the treatment of gastritis caused by aspirin (P1) showed different effects are not significant (p>0.05) for the control group (P0) through macroscopic description, histopathology, and the percentage of the thickness of mucus in the gastric mucosa of mice. Administration of soygurt for 14 days orally found a significant effect on recovery gastritis that induced aspirin of gastric mice at the both microscopic and macroscopic.
Keywords: duration of fermentation, lactic acid bacteria, Soygurt, Gastritis.
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR .......................................................................................... i ABSTRAK ........................................................................................................... ii ABSTRACT ......................................................................................................... iii DAFTAR ISI ....................................................................................................... iv DAFTAR TABEL ................................................................................................ vi DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................vii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... ix BAB I
PENDAHULUAN .............................................................................. 1 1.1 Latar Belakang ........................................................................ 1 1.2 Pembatasan dan Perumusan Masalah ..................................... 7 1.3 Kerangka Pemikiran ................................................................ 8 1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................... 8 1.5 Manfaat Penelitian ................................................................... 9 1.6 Hipotesis .................................................................................. 9
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 10 2.1 Aspirin ................................................................................... 10 2.1.1 Mekanisme Kerja Aspirin (Asam Asetil Salisilat) ....... 11 2.1.2 Efek OAINS Pada Lambung......................................... 12 2.2 Omeprazole ............................................................................. 13 2.3 Lambung ................................................................................. 14 2.3.1 Fisiologi Lambung ....................................................... 14 2.3.2 Anatomi Dan Histologi Lambung Normal .................. 15 2.3.3 Pertahanan Mukosa Lambung ..................................... 19 2.3.4 Patologi Lambung ........................................................ 21 2.4 Kedelai .................................................................................... 24 2.5 Susu Kedelai .......................................................................... 26 2.6 Yoghurt Susu Kedelai ............................................................. 28 2.7 Bakteri Asam Laktat ............................................................... 30 2.7. 1. Lactobacillus bulgaricus.............................................. 33 2.7.2. Streptococcus thermopillus ........................................... 35 2.8 Bakteri Asam Laktat Sebagai Probiotik.................................. 37 2.9 Potensi Soyghurt Yang Mengandung Bakteri Asam Laktat Dalam Penyembuhan Gastritis Pada Lambung ...................... 38
BAB III
BAHAN DAN METODE ................................................................. 41 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ................................................. 41 3.2 Populasi dan Sampel ............................................................... 41 3.2.1 Populasi ......................................................................... 41 3.2.2 Sampel ........................................................................... 41 3.3 Alat dan Bahan........................................................................ 41 3.3.1 Alat ............................................................................... 41 iv
Universitas Sumatera Utara
3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15.
3.16
3.3.2 Bahan ............................................................................. 42 Pembuatan Kultur Stater ......................................................... 42 Pembuatan Susu Kedelai ........................................................ 43 Pembuatan Soyghurt ............................................................... 44 Pemeliharaan Hewan Percobaan ............................................. 44 Perhitungan Jumlah Koloni Bakteri Asam Laktat .................. 44 Identifikasi Bakteri Asam Laktat ............................................ 45 Rancangan Percobaan Efek Probiotik Bakteri Asam Laktat Secara in Vivo Pada Hewan Uji Mencit ................................ 47 Pengukuran Berat Badan Mencit.............................................49 Pengukuran Bobot Lambung Mencit.......................................49 Pengamatan Mukosa Lmabung Secara Makroskopis ............. 49 Pengamatan Gambaran Histopatologi Mukosa Lambung Mencit .................................................................................... 49 Penilaian Ketebalan Lapisan Lendir Mukosa Lambung Mencit Menggunakan Pewarnaan Periodic Acid Schiff (PAS) ...................................................................................... 51 Analisis Data ........................................................................... 52
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................ 53 4.1 Jumlah Koloni Bakteri Asam Laktat Pada Soyghurt ............. 53 4.2 Identifikasi Bakteri Asam Laktat ............................................ 55 4.3 Pengukuran Berat Badan Mencit ............................................ 57 4.4 Bobot Lambung Mencit .......................................................... 60 4.5 Peradangan Mukosa Lambung Mencit Secara Makroskopis.. 62 4.6 Histopatologi Mukosa Lambung Mencit ................................65 4.7 Ketebalan Lapisan Lendir Mukosa Lambung ......................... 70
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 76 5.1 Kesimpulan ............................................................................. 76 5.2 Saran ....................................................................................... 76 DAFTAR KEPUSTAKAAN ......................................................... 78 LAMPIRAN ................................................................................. L1
v
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL Nomor Tabel
Judul
Halaman
2.1
Kandungan Gizi dalam tiap 100 gram Biji Kedelai Kering
26
2.2
Komposisi Susu Kedelai, Susu Sapi 100 gram
27
2.3
Tabel 2.3. Syarat Mutu yoghurt Menurut SNI
30
2.4
Diferensial Karakteristik Bakteri Asam Laktat Berdasarkan
31
Morfologi dan Fisiologi 2.5
Pola Fermentasi Karbohidrat Spesies Homofermentatif
32
Obligat dari dari Genus Lactobacillus 4.1
Jumlah Koloni Baktei Asam Laktat Pada Soyghurt suhu
53
0
inkubasi 40 C dengan waktu inkubasi 4, 6 dan 8 jam 4.2
Karakteristik Morfologi Sel dan Uji Biokimia BAL
55
4.3
Peningkatan Berat Badan Mencit pada Hari ke-0 dan Hari
58
ke-24 pada Masing-masing Kelompok Perlakuan 4.4
Hasil Rata-rata Bobot Lambung Mencit pada Hari ke-24
61
pada Masing-masing Kelompok Perlakuan 4.5
Hasil Rata-rata Penilaian Makroskopis Lambung Mencit
62
pada Hari ke- 24 Masing-masing Kelompok Perlakuan 4.6
Hasil Rata-rata Kerusakan dan Derajat Peradangan Mukosa
66
Lambung Mencit Secara Histopatologi pada Hari ke-24 pada Masing-masing Kelompok Perlakuan 4.7
Perbandingan Nilai Persentase Ketebalan Lapisan Lendir
71
Mukosa Lambung Mencit Pada Hari ke-24 pada Masingmasing Kelompok Perlakuan 4.8
Persentase Penurunan dan Peningkatan Rasio Ketebalan
72
Lapisan Lendir Mukos Lambung Mecit
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Gambar
Halaman
2.1
Struktur Aspirin
11
2.2
Anatomi Eksternal dan Internal Lambung Mamalia
16
2.3
Histologi Normal Mukosa Lambung
19
2.4
Penyebab, Mekanisme Pertahanan dan ulkus Peptik
24
2.5
Youghurt atau Soyghurt
28
2.6
Lactocbacillus bulgaricus
34
2.7
Streptococcs thermopillus
36
2.8
Fermentasi Bakteri Asam Laktat Jalur Homofermentatif
37
(A) dan Heterif (A) dan Heterofermentatif 3.1
Metode Plate Count dan Pengenceran seri
45
Mencit Kelompok Perlakuan P1, P2, dan P3 3.2
Skema Perlakuan Hewan Uji
48
4.1
Histogram selisih berat badan awal dan akhir Mencit
57
Masing-masing Kelompok Perlakuan 4.2
Histogram Bobot Lambung Mencit pada hari ke-24
60
Masing-masing Kelompok Perlakuan 4.3
Histogram Makroskopis Lambung Mencit pada hari ke-
62
24, terhadap masing-masing kelompok perlakuan 4.4
Gambar Makroskopis Mukosa Lambung Mencit
64
4.5
Histogram Rata-rata Penilaian Kerusakan dan Derajat
65
Peradangan Mukosa Lambung Mencit secara ikroskopis pada hari ke-24, terhadap masing-masing kelompok perlakuan 4.6
Gambar Kerusakan Mukosa Lambung Mencit Secara
69
Histopatologi
vii
Universitas Sumatera Utara
4.7
Histogram Perbandingan Nilai Persentase Ketebalan
70
Lapisan Lendir Mukosa Lambung Mencit pada hari ke24 terhadap Masing-Masing Kelompok Perlakuan 4.8
Ketebalan Mukus Mukosa Lambung Mencit dengan
73
Pewarnaan PAS 5.0
Kedelai dan Bioklut (starter komersial)
L-18
6.0
Soyghurt Inkubasi 4,6 dan 8 jam
L-18
7.0
Bakteri Asam Laktat pada Soyghurt Inkubasi 4, 6 dan 8
L-18
jam 8.0
Uji Pewarnaan Gram L. Bulgaricus dan S. termophillus
L-18
9.0
Uji Fermentasi Karbohidrat
L-19
10.0.
Alat Inkubator dan Autoclave
L-19
11.0
Alat Automatic Tissue Processor/Leica TP 1020, Tissue
L-19
Embedding /Leica EG 1160, Microtome/Leica RM 2245 12.0
Mencit Yang Digunakan Untuk Penelitian
L-20
13.0
Blok Paraffin, Slide dan Pewarnaan Haematoxyline-
L-20
Eosin
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Lampiran A
Judul
Halaman
SuratEthical clearance
L-1
B
Komposisi Media
L-2
C
Cakupan Kegiatan Penelitian
L-3
D
Diagram Alir Pembuatan Starter Soyghurt
L-4
E
Diagram Alir Pembuatan Susu Kedelai
L-5
F
Diagram Alir Pembuatan Soyghurt
L-6
G
Tabel Jumlah koloni L. Bulgaricus dan S. thermophillus
L-7
pada Pengenceran 10-7 H
Identifikasi Fermentasi Karbohidrat Beberapa Genus
L-8
Lactobacillus Menurut Bergey;s I
Hasil Uji Statistik Peningkatan Berat Badan Mencit pada
L-9
Hari ke-0 dan Hari ke-24 Pada Masing-maing Kelompok J
Data-data Bobot Lambung, Makroskopis dan
L-11
Histopatologi Lambung pada Hari ke-24 Pada Masingmaing Kelompok Perlakuan K
Persentase Ketebalan Lapisan Lendir Mukosa Lambung
L-16
Mencit pada Hari ke-24 pada Masing-masing Kelompok Perlakuan L
Dokumentasi Penelitian
L-18
ix
Universitas Sumatera Utara