Karakteristik Ketahanan Bakteri Asam Laktat Indigenous Kefir Sebagai Kandidat Bakteri Probiotik Pada Kondisi Saluran Pencernaan in vitro

KARAKTERISTIK KETAHANAN BAKTERI ASAM LAKTAT
INDIGENOUS KEFIR SEBAGAI KANDIDAT BAKTERI
PROBIOTIK PADA KONDISI SALURAN
PENCERNAAN in vitro

SKRIPSI
AIP WIYANA

DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011

RINGKASAN
Aip Wiyana. D14062017. 2011. Karakteristik Ketahanan Bakteri Asam Laktat
Indigenous Kefir sebagai Kandidat Bakteri Probiotik pada Kondisi Saluran
Pencernaan in vitro. Skripsi. Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan,
Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Pembimbing Utama : Dr. Ir. Rarah Ratih Adjie Maheswari, DEA
Pembimbing Anggota : Prof. Dr. Ir. Komang Gede Wiryawan
Makanan yang mengandung probiotik tergolong kedalam pangan fungsional

karena berpotensi meningkatkan fungsi fisiologis usus dengan memodifikasi
mikroflora usus. Bakteri probiotik merupakan mikroorganisme hidup yang bila
diberikan dalam jumlah yang cukup akan memberikan manfaat kesehatan bagi
penggunanya. Probiotik dapat diseleksi dari Bakteri Asam Laktat (BAL) yang
terkandung dalam biji kefir. BAL indigenous kefir dapat digolongkan kedalam
bakteri probiotik, bila mempunyai karakterisitk diantaranya mampu bertahan dalam
kondisi saluran pencernaan sehingga mampu menggantikan fungsi antibiotik untuk
melawan bakteri patogen. Bifidobacterium longum dan Lactobacillus acidophilus
sering ditambahkan ke produk kefir sebagai mixes culture, sehingga khasiat kefir
menjadi jauh lebih bermanfaat.
Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan karakteristik ketahanan BAL
indigenous kefir dan asal produk olahan susu sapi Bifidobacterium longum Y-01 dan
Lactobacillus acidophilus Y-01 pada kondisi saluran pencernaan, meliputi resistensi
atau ketahanan terhadap kondisi pH yang berbeda (pH 2; 2,5; 3,2 dan 7,2), garam
empedu dan antibiotik yang berbeda (amoksisilin dan klorampenikol) serta
mengetahui kemampuan antagonistik BAL terhadap bakteri patogen (Staphylococcus
aureus ATCC 25923, Escherichia coli ATCC 25922 dan Salmonella Typhimurium
ATCC 14028). Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi Bagian
Teknologi Hasil Ternak, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor pada bulan
Maret – September 2010.

Penelitian dilakukan melalui beberapa tahap: (a) pertama yakni persiapan starter
yang terdiri atas pemeriksaan kemurniaan BAL dan patogen; (b) tahap kedua adalah
tahap penelitian utama meliputi pengujian BAL indigenous kefir dan asal olahan
susu sapi pada kondisi pH yang berbeda, garam empedu, antibiotik yang berbeda,
serta aktivitas antagonistik terhadap bakteri patogen. Data yang diperoleh dianalisis
dengan uji t untuk menentukan ketahanan bakteri terhadap kondisi pH yang berbeda,
garam empedu, dan antibiotik berbeda serta Rancangan Acak Lengkap (RAL) untuk
menentukan aktivitas antagonistik terhadap bakteri patogen.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa bakteri asam laktat indigenous kefir
maupun produk olahan susu sapi B.longum Y-01 dan L. acidophilus Y-01 dapat
bertahan hidup dalam kondisi saluran pencernaan secara in vitro yaitu media dengan
(a) pH yang berbeda, (b) garam empedu dan (c) antibiotik yang berbeda.
Berdasarkan pengujian tersebut, BAL indigenous kefir, B.longum Y-01 dan L.
acidophilus Y-01 tidak mengalami penurunan jumlah populasi dan ketiganya lebih
tahan terhadap antibiotik kloramphenikol daripada antibiotik amoksisilin. Hasil uji
antagonistik terhadap bakteri patogen menunjukkan bahwa BAL kefir, B. longum Y01 dan L. acidophilus Y-01 memiliki penghambatan yang beragam terhadap tiga

bakteri patogen indikator. Spesies BAL yang berbeda mempengaruhi nilai diameter
penghambatan pada bakteri patogen S. aureus, E. coli dan S. Typhimurium. Nilai
diameter zona hambat terhadap S. aureus ATCC, E. coli dan S. Typhimurium ATCC

14028 berturut-turut adalah 13,77 mm; 14,71 mm dan 13,24 mm dihasilkan oleh B.
longum Y-01, 12,53 mm; 15,15 dan 15,35 mm dihasilkan oleh L. acidophilus Y-01
dan 8,46 mm; 9,10 dan 7,72 mm dihasilakan oleh BAL kefir. Hasil pengujian in vitro
pada kondisi saluran pencernaan manusia dan uji antagonistik mendapatkan bahwa
BAL indigenous kefir, B.longum Y-01 dan L. acidophilus Y-01 yang diisolasi dari
olahan susu sapi, ketiganya berpotensi dikembangkan sebagai bakteri probiotik.
Kata-kata kunci: kefir, bakteri asam laktat, probiotik, saluran pencernaan

ii

ABSTRACT
Resistance of Lactic Acid Bacteria Indigenous Kefir on In Vitro
Gastrointestinal Conditions as Probiotic Candidates
Wiyana. A, R. R. A. Maheswari, K. G. Wiryawan
Functional food containing probiotic bacteria is potential for modification intestine
microflora. The objective of this research was to assess the resistance characteristics
of kefir indigenous Lactic Acid Bacteria (LAB) (LABs from kefir, Bifidobacterium
longum Y-01 and Lactobacillus acidophilus Y-01) as probiotic bacteria through its
ability to grow in gastrointestinal conditions such as pH conditions (pH 2, 2.5, 3.2
and 7.2), the presence of bile salts in the small intestine, its resistance to antibiotics

(amoxycillin and chloramphenicol) and its microbial activity to inhibit the
pathogenic bacteria growth (Staphylococcus aureus ATCC 25923, Escherichia coli
ATCC 25922 and Salmonella Typhimurium ATCC 14028). The results of Gram
staining and catalase assay showed that the three kefir indigenous LABs were not
contaminated with other microorganisms. Three kefir indigenous LABs had good
resistance in gastro intestinal conditions, as the population of all kefir indigenous
LABs observed did not decrease when they were exposed to gastrointestinal
condition. Kefir indigenous LABs were more resistant to chloramphenicol antibiotics
than amoxycillin antibiotics. The antagonistic test of kefir indigenous LABs to
pathogen bacteria showed that the three kefir indigenous LABs had a variety
inhibition. The statistical analysis showed that different types of LABs had a
significant influenced on the inhibition zone of S. aureus, E. coli and S.
Typhimurium. Therefore, the three tested kefir indigenous LABs had potential
characteristics as probiotic bacteria.
Keywords: kefir, lactic acid bacteria, probiotic, gastrointestinal condition

KARAKTERISTIK KETAHANAN BAKTERI ASAM LAKTAT
INDIGENOUS KEFIR SEBAGAI KANDIDAT BAKTERI
PROBIOTIK PADA KONDISI SALURAN
PENCERNAAN in vitro

AIP WIYANA
D14062017

Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN ILMU PRODUKSI DAN TEKNOLOGI PETERNAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2011

Judul

: Karakteristik Ketahanan Bakteri Asam Laktat Indigenous Kefir sebagai
Kandidat Bakteri Probiotik pada Kondisi Saluran Pencernaan in vitro

Nama

: Aip Wiyana

NIM

: D14062017

Menyetujui:

Pembimbing Utama,

(Dr. Ir. Rarah R.A. Maheswari, DEA)
NIP. 19620504198703 2 002

Pembimbing Anggota,

(Prof. Dr. Ir. Komang G. Wiryawan)
NIP: 19610914198703 1 002

Mengetahui:

Ketua Departemen
Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
Fakultas Peternakan IPB

(Prof.Dr.Ir.Cece Sumantri, M.Agr.Sc.)
NIP. 19591212198603 1 004

Tanggal ujian: 22 Desember 2010

Tanggal lulus: 14 Januari 2011

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Indramayu pada tanggal 02 Juli 1988. Penulis
merupakan anak pertama dari dua bersaudara dari pasangan Bapak Nana Sunarya
dan Ibu Eti Rohaeti, S.Pd. Penulis menempuh pendidikan dasar di SDN Manangga
(1994-2000), kemudian melanjutkan pendidikan di SMPN 2 Haurgeulis (2000-2003),
pendidikan lanjutan tingkat atas dilanjutkan di SMAN 1 Cimalaka-Sumedang (20032006). Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi
Masuk IPB (USMI) (2006), setelah menyelesaikan pendidikan di Tingkat Persiapan
Bersama IPB, penulis diterima sebagai mahasiswa mayor jurusan Ilmu Produksi dan
Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor dengan minor

Manajemen Fungsional.
Selama mengikuti pendidikan di Institut Pertanian Bogor, penulis aktif di
beberapa organisasi diantaranya Himpunan Mahasiswa Ilmu Produksi dan Teknologi
peternakan sebagai ketua divisi Kewirausahaan (2007-2008) dan ketua divisi Peduli
Pangan Peternakan (2008-2009), EMULSI (Majalah Peduli Pangan dan Gizi) (20072009) dan Himpunan Mahasiswa Peduli Pangan Indonesia (HMPPI) (2008-2009).
Penulis juga bergabung di Himpunan Wadah Pelajar dan Mahasiswa Asal Lingga
Sumedang (WAPEMALA ) (2006-2010).
Penulis pernah magang kerja di Balai Inseminasi Buatan (BIB) Lembang
(2007) dan Rumah Potong Hewan Kota Bogor (2008). Penulis juga Pernah menjadi
Asisten Praktikum pada mata kuliah Dasar Teknologi Hasil Ternak (2009 dan 2010)
Ilmu dan Teknologi Pengolahan Susu (2009). Pelatihan yang pernah diikuti oleh
penulis diantaranya pelatihan Hazard Analytic Critical Control Poin (HACCP)
(2010) dan pelatihan Kewirausahaan Building Entrepreneur Student Program
(BEST) (2010). Penulis pernah mendapat penghargaan sebagai juara 1 Lomba
Business Plan Kewirausahaan In Action Fakultas Peternakan IPB tahun 2009 dan
Juara Harapan 1 National Food Innovation Competition HIMATEPA IPB (2009).
Penulis merupakan salah satu penerima beasiswa Supersemar pada tahun 2009 dan
beasiswa Bantuan Belajar Mahasiswa (BBM) pada tahun 2010.

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim,
Alhamdulillah. Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas
segala nikmat dan karunia-Nya yang telah diberikan sehingga penulis memperoleh
kemudahan dalam menyusun dan menyelesaikan skripsi ini. Tugas akhir dalam
bentuk skripsi yang berjudul “Karakteristik Ketahanan Bakteri Asam Laktat
Indigenous Kefir sebagai Kandidat Bakteri Probiotik pada Kondisi Saluran
Pencernaan secara In Vitro” merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Peternakan di Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Penelitian ini dilatarbelakangi oleh meningkatnya pengetahuan masyarakat
mengenai kesehatan sehingga menimbulkan implikasi yang luas dalam memilih
bahan makanan. Bahan makanan yang mengandung probiotik dipercaya mampu
menjaga kesehatan secara preventif melelui perbaikan keseimbangan mikroflora
usus. Probiotik dapat diseleksi pada Bakteri Asam Laktat (BAL) yang terkandung
dalam kefir. Kultur indigenous tunggal BAL Bifidobacterium longum dan
Lactobacillus acidophilus sering ditambahkan ke produk kefir, sehingga khasiat kefir
menjadi jauh lebih bermanfaat. Agar mampu menyeimbangkan mikroflora usus,
BAL yang terkandung dalam kefir harus mampu melewati beberapa rintangan dalam
saluran pencernaan serta mampu menekan perkembangan bakteri patogen. Oleh
karena itu, pembuktian terhadap potensi kultur BAL indigenous kefir sebagai
probiotik dilakukan agar mendukung ketersediaan produk pangan yang dapat

menguntungkan bagi kesehatan manusia.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini belum sempurna. Penulis mengharapkan
skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca sebagai sumber informasi dan referensi
dalam pengembangan penyediaan produk probiotik. Penulis menyampaikan rasa
terima kasih yang tak terhingga kepada pihak yang telah turut membantu proses
penyusunan skripsi ini. Semoga Allah SWT senantiasa membalasnya. Amin.
Bogor, Desember 2010
Penulis

DAFTAR ISI
Halaman
RINGKASAN ....................................................................................

i

ABSTRACT ......................................................................................

iii

LEMBAR PERNYATAAN ................................................................

iv

LEMBAR PENGESAHAN ...............................................................

v

RIWAYAT HIDUP ...........................................................................

vii

KATA PENGANTAR .......................................................................

viii

DAFTAR ISI .....................................................................................

ix

DAFTAR TABEL .............................................................................

xi

DAFTAR GAMBAR .........................................................................

xii

DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................

xv

PENDAHULUAN .............................................................................

1

Latar Belakang ..........................................................................
Tujuan .......................................................................................

1
2

TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................

3

Bakteri Asam Laktat .................................................................
Kefir ..........................................................................................
Probiotik .....................................................................................
Karakteristik Probiotik ................................................................
Ketahanan terhadap Asam Lambung ................................
Ketahanan terhadap Garam Empedu .................................
Ketahanan terhadap Antibiotik ........................................
Aktivitas Antimikroba terhadap Bakteri Patogen .............
Bakteri Probiotik .........................................................................
Bifidobacterium longum ....................................................
Lactobacillus acidophilus ..................................................
Bakteri Patogen .........................................................................
Staphylococcus aureus ......................................................
Escherichia coli .................................................................
Salmonella enteritidis serotipe Typhimurium
(S.

3
4
6
7
7
8
10
11
12
12
13
14
14
14

Typhimurium) .....................................................................

15

METODE ...........................................................................................

16

Lokasi dan Waktu .....................................................................
Materi ........................................................................................
Bahan .................................................................................
Alat ....................................................................................
Prosedur .....................................................................................
Pemeriksaan Kultur Bakteri Asam Laktat dan Patogen ....

16
16
16
16
17
17

Penentuan Standar Populasi Bakteri Asam Laktat .............
Metode Hitungan Cawan ............................................
Metode Turbidimetrik .................................................
Penelitian Utama .......................................................................
Persiapan Sel-sel Kultur Bakteri Asam Laktat ...................
Uji Ketahanan terhadap pH yang Berbeda .........................
Uji Ketahanan terhadap Garam Empedu ............................
Uji Ketahanan terhadap antibiotik ......................................
Uji Sifat Antimikroba terhadap Bakteri Patogen ..............
Persiapan Filtrat Bebas Sel (FBS) dan FBS
Terkonsentrasi .............................................................
Persiapan Bakteri Indikator .........................................
Konfrontasi Filtrat Bebas Sel dengan Bakteri
Indikator .....................................................................
Diagram Alir Penelitian ...............................................................
Rancangan Percobaan ..................................................................
Uji t .....................................................................................
Rancangan Acak Lengkap (RAL) .....................................

17
18
18
19
19
19
20
20
21

HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................................

26

Pemeriksaan Bakteri Asam Laktat dan Bakteri Patogen ............
Penelitian Utama ........................................................................
Karakteristik Pertumbuhan Kultur Starter BAL Indigenous
Kefir pada pH Berbeda .......................................................
Karakteristik Pertumbuhan Kultur Starter BAL Indigenous
Kefir terhadap Garam Empedu ...........................................
Karakteristik Pertumbuhan Kultur Starter BAL Indigenous
Kefir terhadap Antibiotik ...................................................
Aktivitas Antagonistik BAL Indigenous Kefir terhadap
Bakteri Patogen ..................................................................

26
30

KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................

50

21
21
21
23
24
24
24

..

Kesimpulan .................................................................................
Saran ...........................................................................................

30
36
39
43

50
50

UCAPAN TERIMA KASIH................................................................

51

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................

52

LAMPIRAN ........................................................................................

56

x

DAFTAR GAMBAR
Nomor

Halaman

1. Biji Kefir dan Mikroflora yang Terkandung dalam Biji Kefir ......

4

2. Mekanisme Skematik Sirkulasi Hepatik Asam Empedu ................

8

3. Skema Pengukuran Zona Hambat...................................................

22

4. Diagram Alir Proses Penelitian.......................................................

23

5. Morfologi Bakteri Asam Laktat Kefir ............................................

28

6. Morfologi (a) B. longum Y-01 dan (b) L.acidophilus Y-01 ...........

29

7. Morfologi (a) S. aureus ATCC 25923 (b) E. coli ATCC 25922
dan (c) S. Typhimurium ATCC 14028 ...........................................

29

8. Histogram Pertumbuhan Populasi Kultur BAL pada pH 2; pH
2,5; pH 3,2 dan pH 7,2 ....................................................................

34

9. Histogram Pertumbuhan Populasi Kultur BAL pada Konsentrasi
Garam Empedu 0,3% dan Kontrol ..................................................

38

10. Kurva Pertumbuhan Kultur BAL pada Kontrol; Antibiotik
Amoksisilin dan Antibiotik Kloramfenikol ....................................

42

11. Total Zona Hambat (a) BAL Kefir, (b) B. longum Y-01 dan (c) L.
acidophilus Y-01 terhadap S. aureus ATCC 25923 .......................

44

12. Total Zona Hambat (a) BAL Kefir, (b) B. longum Y-01 dan (c) L.
acidophilus Y-01 terhadap E. coli ATCC 25922 ............................

45

13. Total Zona Hambat (a) BAL Kefir, (b) B. longum Y-01 dan (c)
L.acidophilus Y-01 terhadap S. Typhimurium ATCC ....................

47

DAFTAR TABEL
Nomor

Halaman

1. Mikroflora yang Terkandung dalam Biji Kefir ................................

5

2. Populasi Kelompok Bakteri Utama pada Usus Manusia .................

9

3. Persamaan Linier BAL Indigenous Kefir dan Produk Olahan Susu
Sapi ..................................................................................................

19

4. Karakteristik BAL Indigenous Kefir dan Bakteri Patogen ..............

26

5. Jumlah Populasi BAL pada pH yang Berbeda.................................

35

6. Jumlah Populasi BAL pada Garam Empedu ...................................

37

7. Jumlah Populasi BAL pada Antibiotik ............................................

40

8. Aktivitas Antagonistik BAL terhadap S. aureus ATCC 25923 .......

44

9. Aktivitas Antagonistik BAL terhadap E. coli ATCC 25922 ...........

45

10. Aktivitas Antagonistik BAL terhadap S. Typhimurium ATCC
14028 ...............................................................................................

46

DAFTAR LAMPIRAN
Nomor

Halaman

1.

Nilai Rataan optical density (OD) pada Pengujian Garam empedu ..

57

2.

Nilai Rataan optical density (OD) pada Pengujian Antibiotik ..........

58

3.

Nilai Rataan optical density (OD) pada Pengujian pH yang
Berbeda… ..........................................................................................

59

4.

Hasil Uji-t Jumlah Populasi BAL Indigenous Kefir dalam pH 2,5 ...

59

5.

Hasil Uji-t Jumlah Populasi BAL Indigenous Kefir dalam pH 2,5 ...

60

6.

Hasil Uji-t Jumlah Populasi BAL Indigenous Kefir dalam pH 3,2 ...

60

7.

Hasil Uji-t Jumlah Populasi BAL Indigenous Kefir dalam pH 7,2 ...

61

8.

Hasil Uji-t Jumlah Populasi BAL Indigenous Kefir pada Kontrol
Garam Empedu ..................................................................................

61

Hasil Uji-t Jumlah Populasi BAL Indigenous Kefir pada Garam
Empedu ..............................................................................................

62

10. Hasil Uji-t Jumlah Populasi BAL Indigenous Kefir Kontrol
Antibiotik ...........................................................................................

62

11. Hasil Uji-t Jumlah Populasi BAL Indigenous Kefir pada Antibiotik
Amoksisilin ........................................................................................

63

12. Hasil Uji-t Jumlah Populasi BAL Indigenous Kefir pada Antibiotik
Kloramphenikol .................................................................................

63

13. Persentase BAL yang Hidup pada Kondisi pH yang Berbeda...........

64

14. Persentase BAL yang Hidup pada Media tanpa atau dengan Garam
Empedu …. ........................................................................................

64

15. Persentase BAL yang Hidup pada Media tanpa atau dengan
Antibiotik ………. .............................................................................

64

16. Hasil Analisis Ragam Aktivitas Antagonistik BAL Indigenous
Kefir terhadap S. aureus ATCC 25923 ..............................................

64

17. Hasil Uji perbandingan Aktivitas Antagonistik BAL Indigenous
Kefir terhadap S. aureus ATCC 25923 ..............................................

65

18. Hasil Analisis Ragam Aktivitas Antagonistik BAL Indigenous
Kefir terhadap E. coli ATCC 25923 ..................................................

65

19. Hasil Uji perbandingan Aktivitas Antagonistik BAL Indigenous
Kefir terhadap E. coli ATCC 25923 ..................................................

65

20. Hasil Analisis Ragam Aktivitas Antagonistik BAL Indigenous
Kefir terhadap S. Typhimurium ATCC 14028 ..................................

66

21. Hasil Uji perbandingan Aktivitas Antagonistik BAL Indigenou
Kefir terhadap S. Typhimurium ATCC 14028 ..................................

66

22. Komposisi Buffer Pepton Water (BPW)-OXOID.. ...........................

66

9.

23. Komposisi deMan Rogose Sharpe Agar (MRSA)-OXOID ...............

66

24. Komposisi Phosphate Buffered Saline (PBS)-OXOID .....................

67

25. Komposisi de Man Rogosa Sharpe (MRSB)-OXOID .......................

67

26. Komposisi Mueller Hinton Agar (MHA) ..........................................

67

xvi

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kesadaran masyarakat akan pentingnya kesehatan saat ini semakin
meningkat, sehingga menimbulkan implikasi yang luas dalam memilih bahan
makanan untuk kelangsungan hidup. Hal tersebut mendorong berkembangnya risetriset mengenai makanan dan minuman yang mempunyai efek menyehatkan,
termasuk pangan fungsional yang berasal dari ternak. Bioproduk atau makanan yang
mengandung probiotik tergolong kedalam pangan fungsional karena selain
mengenyangkan, berpotensi pula meningkatkan fungsi fisiologis usus dengan
memodifikasi mikroflora usus. Makanan yang mengandung probiotik selain
mempunyai nilai nutrisi yang baik, dianggap pula memberi manfaat kesehatan dan
terapeutik serta bisa dijadikan sebagai pengganti antibiotik untuk menekan
pertumbuhan bakteri patogen.
Mikroflora usus merupakan bagian yang terpenting bagi manusia untuk
mengoptimalkan kesehatan. Kondisi kesehatan yang baik dipengaruhi oleh “mikroba
baik” yang berguna bagi kesehatan yang kebanyakan dikelompokkan sebagai Bakteri
Asam Laktat (BAL). Karakteristik yang dipertimbangkan untuk menentukan syarat
utama isolat BAL sebagai bakteri probiotik diantaranya bersifat nonpatogenik, harus
mampu bertahan hidup dan bersaing serta tidak hanya sekedar tumbuh dalam saluran
pencernaan (Wahyudi dan Samsundari, 2008). Bakteri tersebut harus mampu
melewati beberapa rintangan seperti keasaman lambung yang tinggi, keberadaan
antibiotik dan sekresi garam empedu dalam usus halus. Selain itu BAL juga mampu
menghasilkan senyawa antimikroba untuk menekan pertumbuhan bakteri patogen
(Salminen et al., 2004; Winarno et al., 2003).
Bakteri asam laktat umumnya dapat tumbuh dalam susu segar, susu
fermentasi dan produk olahan berbahan baku susu, salah satunya adalah kefir.
Keistimewaan kefir dibandingkan susu fermentasi lainnya adalah penggunaan biji
kefir dalam cara pembuatannya. Jenis BAL yang terkandung pada biji kefir cukup
beragam, namun semuanya hidup bersama dan saling mempengaruhi. Selain biji
kefir dalam industri pengolahan susu, Bifidobacterium longum dan Lactobacillus
acidophilus sering ditambahkan ke produk kefir dan produk tersebut dinamakan

biokefir. Dengan adanya penambahan bakteri tersebut produk kefir akan jauh lebih
bermanfaat.
Bifidobacterium

longum

Y-01

dan

Lactobacillus

acidophilus

Y-01

merupakan kultur yang telah diisolasi dari produk olahan susu sapi dan telah
dikembangkan untuk pembuatan biokefir secara terkontrol dengan penambahan biji
kefir. Pembuktian terhadap potensi kultur tersebut sebagai probiotik perlu dilakukan
untuk mendukung ketersediaan produk pangan fungsional yang menguntungkan bagi
kesehatan manusia.
Tujuan
Mempelajari karakterisasi potensi BAL pada kefir, B. longum Y-01 dan L.
acidophilus

Y-01

terseleksi

sebagai

kandidat

bakteri

probiotik

melalui

resistensi/ketahanan terhadap kondisi saluran pencernaan manusia, khususnya pada
kondisi pH yang berbeda (pH 2; 2,5; 3,2 dan 7,2), garam empedu dan antibiotik serta
mengetahui kemampuan BAL dalam memproduksi antimikroba dan kemampuan
daya hambatnya terhadap bakteri patogen (Staphylococcus aureus ATCC 25923,
Escherichia coli ATCC 25922 dan Salmonella Typhimurium ATCC 14028).

2

TINJAUAN PUSTAKA
Bakteri Asam Laktat
Bakteri Asam Laktat (BAL) didefinisikan sebagai suatu kelompok bakteri
Gram positif yang disatukan oleh berbagai morfologi. Karakteristik BAL secara
umum tidak berspora, katalase negatif, berbentuk bulat atau batang, memerlukan
nutrisi yang kompleks seperti asam-asam amino, vitamin (B1, B6, B12 dan biotin),
purine dan pyrimidin. Kelompok bakteri ini mampu memproduksi asam laktat
sebagai produk akhir metabolik utama selama fermentasi karbohidrat. Berdasarkan
jenis fermentasinya BAL dibagi menjadi dua kelompok yaitu homofermentatif dan
heterofermentatif. Produk akhir dari proses metabolisme homofermentatif sebagian
besar berupa asam laktat sedangkan produk akhir dari proses metabolisme
heterofermentatif adalah asam laktat, etanol, asam asetat dan CO 2 (Surono, 2004).
Adanya BAL homofermentatif digunakan dalam pengawetan makanan karena
produksi asam laktat dalam jumlah besar serta mampu menghambat bakteri
penyebab kebusukan makanan dan bakteri patogen lainnya. Golongan BAL
heterofermentatif lebih ditujukan kepada pembentukan flavor dan komponen aroma,
seperti asetildehid dan diasetil (Fardiaz, 1992).
Menurut Mitsuoka (1990), BAL dapat dibagi atas 4 grup, berdasarkan
kemampuan hidupnya di dalam saluran pencernaan manusia, yaitu :
a) Grup yang berhasil hidup di dalam lumen usus dan merupakan organisme
yang paling banyak ditemukan dalam spesimen usus manusia, contohnya
galur-galur dari Bifidobacterium (B. bifidus, B. breve, B. longum, B.
adolecentris, B. infantis).
b) Grup yang berhasil hidup di dalam lumen usus dan sering ditemukan dalam
spesimen usus manusia, contohnya Lactobacillus (L. acidophillus, L.
salivarus, L. fermentum).
c) Grup yang berhasil hidup di dalam lumen usus dan kadang-kadang ditemukan
dalam spesimen usus manusia, contohnya Lactobacillus (L. casei, L. brevis,
L. plantarum, L.buchneri).
d) Grup yang sering digunakan dalam pembuatan produk susu dan tidak dapat
dijumpai dalam spesimen usus manusia, contohnya lactobacillus (L.
bulgaricus) dan Streptococcus (S. thermophilus dan S. cremoris).

Mitsuoka (1990) menyatakan bahwa BAL yang paling sering dijumpai pada
usus dalam keadaan hidup serta dapat digunakan sebagai kultur starter produk
fermentasi adalah Lactobacillus dan Bifidobacterium. Adanya BAL yang berasal dari
genus Lactococcus dan Streptococcus hanya dapat digunakan sebagai starter produk
fermentasi dan tidak dijumpai pada usus. Oleh karena itu, BAL yang umum
digunakan dalam produk probiotik adalah Lactobacillus dan Bifidobacterium.
Golongan BAL tersebut di antaranya adalah L. acidophilus, L. casei, L. johnsonii, L.
reuteri, L. rhamnosus, L. gasseri, L. bulgaricus, B. longum, B. lactis,dan B. bifidum
(Surono, 2004).
Kefir
Kefir merupakan salah satu produk susu fermentasi yang dihasilkan dari susu
sapi, domba atau kambing yang difermentasi dengan cara menambahkan butir kefir/
biji kefir (kefir grain). Kefir mempunyai rasa asam beralkohol dengan kekentalan
seperti krim dan sedikit berbuih. Selain itu, kefir mempunyai sensasi rasa berbusa
(foam) dan beruap (fizzy) seperti bir. Rasa asam yang timbul dalam kefir disebabkan
oleh aktivitas bakteri yang menghasilkan asam laktat, sedangkan alkohol, rasa
berbusa dan beruap dihasilkan oleh khamir yang memfermentasi laktosa menjadi
alkohol dan CO2. Kefir mengandung 0,5 - 1% alkohol dan 0,9 - 1,1% asam laktat
(Rahman et al., 1992). Komposisi kefir menurut Codex (2003) terdiri atas: protein
susu minimal 2,7% b/b, lemak susu kurang dari 10% b/b, Total Asam Tertitrasi
(TAT) 0,7%, etanol minimal 0,5% v/b, jumlah mikroorganisme kultur starter
minimal 107, dan khamir minimal 104 cfu/g.

Gambar 1. Biji Kefir dan Mikroflora yang Terkandung dalam Biji Kefir (Anfiteatro, 2009)

Biji kefir memiliki warna putih kekuningan berbentuk seperti butir-butir nasi,
ukurannya tidak seragam, tidak larut dalam air dan bersifat seperti gelatin (Rahman
4

et al., 1992). Biji kefir mengandung 24 persen polisakarida yang bersifat lengket.
Biji kefir ini merupakan simbiosis antara bakteri asam laktat dan khamir dengan
permukaan dilapisi kapang dalam perbandingan yang seimbang. Karakteristik sensori
yang dimiliki kefir menurut Tamime (2006) adalah: (a) warnanya putih atau
kekuningan; (b) aroma seimbang dan aroma yeasty; (c) rasanya asam, tetapi
menyenangkan dan menyegarkan; dan (d) teksturnya lebih tebal, tetapi tidak lengket
dan mempunyai konsistensi yang elastis.
Tamime dan Marshall (1994) menjelaskan bahwa jenis mikroorganisme yang
terdapat dalam biji kefir tergantung pada sumber dan negara asal, serta teknik
pembuatan kultur yang digunakan untuk mengidentifikasi spesies yang beragam
tersebut. Bakteri asam laktat yang termasuk penyusun mikroflora kefir adalah
Lactobacillus sp. dan Streptococcus sp. yang bersifat homofermentatif (Fardiaz,
1992). Contoh mikroflora yang terkandung dalam biji kefir terdapat pada Tabel 1.
Table 1. Mikroflora yang Terkandung dalam Biji Kefir
Yeasts

L. galactose

Streptococcus sp/
Lactococci sp
S. cremeris

Saccharomyces cerevisiae

L. brevis

S. faecalis

Sacc. florentinus

L. casei subsp. casei

S. lactis

Sacc. pretoriensis

L. paracasei subsp.
paracasei
L. casei subsp. ramos

Leuconostoc
mesenteroides
Pediococcus damnosus

Candida valida

Lactobacillus sp

C. lambica

L. casei subsp. tolerant

Kloeckera apiculata

L. coraciiform subsp.
torquens
L. fructose

Hansenula yalbensis

L. hilarities
L. homophobia
L. plantarum
L. pseudo plantarum
L. admonishes
Sumber : Anfiteatro (2009)

5

Probiotik
Probiotik atau dikenal dengan mikroorganisme “baik” adalah preparat yang
terdiri atas mikroba hidup yang dimasukkan ke dalam tubuh manusia atau hewan
secara oral. Mikroba hidup itu diharapkan mampu memberikan pengaruh positif
terhadap kesehatan manusia atau hewan dengan cara memperbaiki sifat-sifat yang
dimiliki mikroba alami yang tinggal di dalam tubuh manusia atau hewan tersebut.
Syarat - syarat probiotik yang baik adalah probiotik harus mempunyai kemampuan
untuk bertahan hidup ketika melalui saluran pencernaan dan bermanfaat bagi
kesehatan (Ardiansyah, 2007).
Keseimbangan

yang

baik

dalam

ekosistem

mikroflora

usus

bisa

menguntungkan kesehatan tubuh dan dapat dipengaruhi oleh konsumsi probiotik
setiap hari (Lisal, 2005). Keuntungan dalam mengkonsumsi bakteri probiotik
menurut Wahyudi dan Samsundari (2008) antara lain :
1. Meningkatkan pertumbuhan inang. Peningkatan pertumbuhan terjadi sebagai
hasil dari penurunan infeksi subklinis akibat tertekannya pertumbuhan
mikroorganisme penyebab penyakit. Mekanisme yang terjadi mirip dengan
mekanisme kerja dari penggunaan antibiotik sebagai growth-promotor.
2. Memperbaiki penggunaan nutrisi makanan. Hal ini dapat terjadi melalui
peningkatan efisiensi proses pencernaan atau peningkatan kecernaan
senyawa-senyawa yang awalnya tidak tercerna.
3. Meningkatkan kesehatan. Resistensi inang terjadi terhadap penyakit infeksi
baik secara langsung melalui mekanisme antagonis maupun melalui status
kekebalan. Manusia menjadi kebal secara alami terhadap berbagai penyakit
infeksi.
Ada beberapa manfaat probiotik dalam peningkatan kesehatan. Pertama,
adalah

mencegah

terjadinya

kanker

yaitu

dengan

menghilangkan

bahan

prokarsinogen (bahan penyebab kanker) dari tubuh dan mengaktifkan sistem
kekebalan tubuh. Kedua, dapat menghasilkan bahan aktif antitumor. Ketiga,
memproduksi berbagai vitamin yaitu thiamin (B1), riboflavin (B2), piridoksin (B6),
asam float, sianokobalamin (B12) yang mudah diserap ke dalam tubuh. Keempat,
berperan dalam penurunan kadar kolesterol. Kelima, kemampuannya memproduksi
asam laktat dan asam asetat di usus dapat menekan pertumbuhan bakteri E. coli dan
6

Clostridium perfringens penyebab radang usus dan menekan bakteri patogen lainnya
(Ardiansyah, 2007).
Karakteristik Probiotik
Syarat utama agar probiotik mampu memberikan efek positif bagi kesehatan
inang adalah probiotik tersebut harus berada dalam keadaan hidup dan dikonsumsi
dalam jumlah yang cukup. Kriteria yang perlu dipertimbangkan untuk mendapatkan
produk probiotik dengan pengaruh positif optimal bagi inangnya, di antaranya
adalah : (a) memiliki kemampuan untuk bertahan selama proses pengolahan dan
selama waktu penyimpanan, (b) memiliki karakteristik sensorial yang baik, (c)
memiliki kemampuan menempel dan mengkolonisasi usus, (d) memiliki sifat
antagonistik terhadap mikroba patogen enterik, (e) terbukti memiliki pengaruh
menguntungkan bagi kesehatan inang, (f) produk probiotik diharapkan memiliki
jumlah sel hidup besar (10 7 -10 9 cfu/ml) dan (g) total konsumsi produk probiotik
sekitar 300-400 Gram per minggu (Surono, 2004).
Salminen et al. (2004) menambahkan bahwa suatu bakteri dapat dikatakan
sebagai bakteri probiotik apabila memenuhi beberapa kriteria yakni bersifat
nonpatogenik, masih aktif dalam kondisi asam lambung dan konsentrasi garam
empedu yang tinggi dalam usus halus, mampu tumbuh dan melakukan metabolisme
dengan cepat dan tepat dalam jumlah yang banyak dalam usus serta memiliki sifat
antimikroba terhadap bakteri merugikan. Kriteria yang lain adalah dapat
mengkolonisasi beberapa bagian dari saluran usus untuk sementara dan dapat
memproduksi asam-asam organik secara efisien dan mudah diproduksi.
Ketahanan terhadap Asam Lambung
Ketahanan terhadap asam lambung merupakan syarat penting suatu BAL
untuk dapat menjadi probiotik. Setiap organisme mempunyai kisaran nilai pH
pertumbuhan, yaitu kondisi lingkungan pH yang masih memungkinkan pertumbuhan
terjadi dan masing-masing bakteri biasanya mempunyai pH optimum. Kebanyakan
mikroorganisme dapat tumbuh pada kisaran pH 6,0-8,0 dan nilai pH di luar kisaran
kurang dari 2,0 dan lebih dari 10,0 biasanya bersifat merusak (Buckle et al., 2007).
Waktu yang diperlukan BAL mulai saat bakteri masuk sampai keluar dari
lambung sekitar 90 menit (Mitsuoka, 1990). Lambung setiap hari memproduksi lebih
7

kurang dari 2-3 liter getah lambung. Getah lambung merupakan cairan jernih
berwarna kuning pucat yang mengandung HCl 0,2 - 0,5% dengan pH sekitar 2 bila
lambung dalam kondisi kosong (Chou dan Weimer, 1999).
Bakteri Asam Laktat (BAL) merupakan mikroorganisme fermentatif yang
dapat hidup pada kisaran pH yang luas. Setiap galur BAL memiliki ketahanan yang
berbeda terhadap asam atau pH rendah, seperti contoh adalah Lactobacillus dan
Bifidobacteria yang lebih toleran terhadap pH rendah daripada laktokoki dan
streptokoki (Zavaglia et al., 1998; Chou dan Weimer, 1999).
Ketahanan terhadap Garam Empedu
Ketahanan BAL terhadap garam empedu juga merupakan salah satu syarat
penting untuk probiotik. Asam empedu disintesis dalam hati dari kolesterol,
menghasilkan senyawa asam empedu primer. Asam empedu ini berkonjugasi dengan
glisin atau taurin dan disekresikan ke dalam kantung empedu sebagai asam empedu
terkonjugasi. Asam empedu di dalam kantung empedu dilepaskan ke lumen
duodenum dalam bentuk misel dengan asam lemak dan gliserol yang dihasilkan oleh
pencernaan lipase pankreatik. Sebanyak 5.500 sampai 35.500 mg asam empedu
terkonjugasi disekresikan ke dalam usus kecil manusia setiap harinya (Corzo dan
Gilliland, 1999). Asam empedu terkonjugasi diserap dari usus kecil (sekitar 97%)
dan dikembalikan ke dalam hati melalui sirkulasi hepatik. Sebagian kecil dari asam
empedu (250-400 mg) yang tidak terserap hilang dari tubuh manusia sebagai asam
empedu bebas di feses. Mekanisme proses terjadinya penyerapan asam empedu
dalam usus kecil dan kolon, dikenal dengan sirkulasi hepatik (Gambar 2).

Gambar 2. Mekanisme Skematik Sirkulasi Hepatik Asam Empedu (Nakazawa dan Hosono, 1992)

8

Menurut Zavaglia et al. (1998), semua mikroba yang berhasil hidup setelah
ditumbuhkan dalam MRSA yang ditambah 0,3% oxgal, dinyatakan bersifat tahan
terhadap garam empedu. Konsentrasi garam empedu sebesar 0,3% merupakan
konsentrasi kritikal dan merupakan nilai yang cukup tinggi untuk menyeleksi isolat
yang resisten terhadap garam empedu. Laktobasili yang paling bersifat resisten
terhadap garam empedu terdapat pada bagian atas usus halus. Hal tersebut dilaporkan
oleh Tappenden et al. (2007) bahwa BAL ditemukan dalam usus halus yang terdapat
dalam jumlah yang lebih rendah di duodenum dibanding jejunum, ileum dan kolon.
Hal ini dikarenakan konsentrasi garam empedu pada bagian duodenum paling tinggi,
disebabkan lokasinya paling dekat bila garam empedu masuk ke dalam saluran usus.
Populasi kelompok bakteri utama pada usus manusia disajikan pada Tabel 2.
Table 2. Populasi Kelompok Bakteri Utama pada Usus Manusia
Saluran Pencernaan
Duodenum

Jumlah Bakteri cfu/g*
103–104

Kelompok Bakteri
Bacteroides
Lactobacillus
Streptococcus

Jejunum

10 –10
5

7

Bacteroides
Lactobacillus
Streptococcus

Ileum

107–108

Bacteroides
Clostridium
Enterobacteriae
Enterococcus
Lactobacillus

Colon

10 –10
10

11

Bacteroides
Bacillus
Bifidobacterium
Clostridium
Enterococcus
Eubacterium
Streptococcus

Keterangan : * cfu/g = coloni forming unit/ gram
Sumber : Tappenden et al. (2007)

9

Ketahanan terhadap Antibiotik
Salah satu syarat BAL yang bermanfaat sebagai probiotik adalah memiliki
ketahanan terhadap antibiotik. Antibiotik adalah suatu jenis senyawa antibakteri, baik
alami maupun sintetik yang mempunyai efek menekan atau menghentikan suatu
proses

biokimia

di

dalam

organisme.

Setiap

antibiotik

sangat

beragam

keefektifannya dalam melawan jenis bakteri, baik bakteri Gram positif atau Gram
negatif maupun yang memiliki spektrum luas (Black, 2004). Antibiotik bekerja
sesuai dengan peptisida dengan menekan atau memutus suatu mata rantai
metabolisme, hanya saja targetnya adalah bakteri. Jenis antibiotik yang dilihat dari
target atau sasaran kerjanya di antaranya yakni:
1). Kloramfenikol
Kloramfenikol merupakan sutu antibiotik dengan spektrum luas.
Kloramfenikol digunakan untuk peyembuhan penyakit tifus (demam tifoid) dan
paratifoid, infeksi berat karena Salmonella sp, H. influenza (terutama meningitis),
rickettzia,

limfogranuloma,

psitakosis,

gastroenteristis,

bruselosis,

disentri.

Kloramfenikol dapat merusak sistem pembentukan darah seperti anemia
aplastik anemia (dapat berlanjut menjadi leukemia). Senyawa ini termasuk

antibiotik yang paling stabil larut dalam air pada pH 6 menunjukkan
kecenderungan terurai yang paling rendah. Antibiotik ini diabsorsi dalam
saluran pencernaan secara cepat dan sempurna dengan bantuan hati dan ginjal
(Scuhnack et al., 1990).
2). Amoksisilin
Amoksisilin adalah antibiotik yang termasuk ke dalam golongan
penisilin,

dengan

aktivitasnya

membunuh

bakteri

secara

langsung.

Amoksisilin sangat efektif untuk beberapa bakteri seperti H. influenza, N.
gonorrhoea, E. coli, Pneumococci, Strptococci, dan beberapa strain dari
Staphylococci. Amoksisilin dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme
Gram positif dan Gram negatif. Amoksisilin stabil dalam kondisi asam serta
memiliki keuntungan tambahan dengan tidak berikatan dengan makanan
seperti pada kebanyakan antibiotik lainnya. Hal ini karena Amoksisilin ini
disekresikan secara cepat ke dalam bentuk urin (Schunack et al, 1990).

10

Amoksisilin biasa digunakan dalam pengobatan infeksi yang diduga
disebabkan karena bakteri (Kline, 2009).
Aktivitas Antimikroba terhadap Bakteri Patogen
Syarat lain agar BAL layak digolongkan dengan bakteri probiotik yakni harus
mampu menghasilkan senyawa antimikroba. Senyawa antimikroba merupakan suatu
kemampuan antagonistik suatu senyawa kimia untuk menghambat pertumbuhan
mikroba yang tidak diinginkan. Komponen antimikroba yang dimiliki BAL dapat
menghambat bakteri patogen. Cotter dan Hill (2003) menyatakan bahwa asam laktat
mampu menghambat pertumbuhan berbagai tipe bakteri pembusuk dan patogen
termasuk

spesies

Gram

negatif

dalam

famili

Enterobacteriaceae

dan

Pseudomonadaceae. Lactobacillus dapat menghasilkan antibakteri, karena filtrat
Lactobacillus mampu menghambat pertumbuhan bakteri patogen Staphylococcus
aureus dan Escherichia coli (Hardiningsih et al., 2006).
Mekanisme penghambatan pertumbuhan mikroba oleh senyawa anti mikroba
diantaranya : (1) perusakan dinding sel sehingga mengakibatkan lisis atau
menghambat pertumbuhan dinding sel pada sel yang sedang tumbuh, (2) mengubah
permeabilitas membran sitoplasma yang menyebabkan kebocoran nutrien di dalam
sel, (3) denatuarasi protein sel, (4) perusakan sistem metabolisme dalam sel dengan
cara menghambat kerja enzim intraseluler. Umumnya bakteri Gram negatif
mempunyai ketahanan yang lebih baik terhadap senyawa antimikroba dibanding
bakteri Gram positif. Struktur dinding sel bakteri Gram negatif lebih kompleks dari
pada bakteri Gram positif, sehingga senyawa antimikroba akan lebih mudah masuk
ke dalam sel bakteri Gram positif (Pelezar and Chan, 2007).
Kemampuan suatu zat antimikroba dalam menghambat pertumbuhan mikroba
dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain konsentrasi zat pengawet, waktu
penyimpanan, suhu lingkungan, sifat-sifat mikroba (jenis, konsentrasi, umur dan
keadaan mikroba), sifat-sifat fisik dan kimia makanan, termasuk kadar air, pH, jenis
dan jumlah senyawa di dalamnya (Fardiaz,1992). Metabolit-metabolit bakteri asam
laktat yang berfungsi sebagai senyawa antimikroba antara lain asam organik (asam
laktat dan asam asetat), bakteriosin, hidrogen peroksida, diasetil, CO 2 dan semua
metabolit yeng mempunyai aktivitas antimikroba (Salminen et al., 2004).
11

Asam organik merupakan substansi alami dari berbagai jenis makanan. Aksi
antimikroba dari asam organik berdasarkan pada kemampuannya untuk menurunkan
pH dalam pangan yang berfase air (Samelis dan Sofos, 2003). Bakteriosin
merupakan senyawa protein aktif dan kompleks yang dihasilkan oleh bakteri asam
laktat yang mempunyai aktivitas antimikroba misalnya melawan patogen pencemar
makanan penyebab food borne disease dan organisme berspora lainnya (Ray, 2004).
Hidrogen peroksida merupakan salah satu agen pengoksidasi yang kuat dan dapat
dijadikan sebagai zat antimikroba melawan bakteri, fungi dan bahkan virus (Ray,
2004).
Bakteri Probiotik
Bifidobacterium longum
Bifidobacterium longum memiliki bentuk batang dan termasuk ke dalam
golongan bakteri Gram positif, anaerob strict, tidak berspora, katalase negatif,
pertumbuhan optimal pada suhu 36-37oC, memiliki pH optimum 6,5-7. Bakteri B.
longum bersifat homofermentatif dengan rasio asam asetat dan asam laktat yang
dihasilkan 1,5 : 1 (Nakazawa dan Hasono, 1992). Bifidobacterium hidup pada lapisan
lumen kolon dan lebih spesifik lagi membentuk koloni dalam jumlah banyak,
mensekresi asam laktat, asam asetat dan senyawa antimikroba. Bifidobacterium
dominan pada dinding usus sehingga mencegah dinding usus dari kolonisasi bakteri
yang tidak diinginkan (E. coli) atau 7 khamir (candida) (Tamime dan Robinson,
1999).
Bifidobacterium sangat efektif untuk melawan bakteri yang merugikan atau
patogen yang masuk dari luar maupun bakteri yang merugikan dalam saluran
pencernaan seperti Shigella dysenteria, Salmonella typhosa, Staphylococcus aureus,
E. coli, dan bakteri lainnya. Bakteri ini memproduksi zat-zat yang bersifat asam
lemak rantai pendek terutama asam asetat dan laktat, dan bisa juga menghasilkan zat
bersifat antibiotik (Winarno et al., 2003). Bakteri B. longum diberikan untuk
mengurangi frekuensi gangguan pencernaan, diare dan rasa sakit kepala karena
pengobatan antibiotik dan dapat meningkatkan nilai gizi makanan, selain itu, bakteri
tersebut juga mempunyai aktivitas antitumor pada kolon (Wahyudi dan Samsundari,
2008).

12

Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus acidophilus merupakan bakteri dari famili Lactobacillaceae
yang termasuk dalam golongan Gram positif, berbentuk batang, bersifat mesofilik
dan tidak dapat membentuk spora. Bakteri L. acidophilus bersifat homofermentatif
dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi karbohidrat (Rahman et al.,
1992). Saat ini telah diketahui bahwa keberadaan bakteri ini tidak bersifat patogen
dan aman bagi kesehatan sehingga sering digunakan dalam industri pengawetan
makanan, minuman dan berpotensi sebagai produk probiotik. Sifat yang
menguntungkan dari bakteri Lactobacillus dalam bentuk probiotik adalah dapat
digunakan untuk mendukung peningkatan kesehatan. Bakteri tersebut berperan
sebagai flora normal dalam sistem pencernaan yang berfungsi untuk menjaga
keseimbangan asam dan basa sehingga pH dalam kolon konstan (Hardianingsih et
al., 2006). Karakteristik L. acidophilus adalah : (1) tidak tumbuh pada suhu 15oC
dan tidak memfermentasi ribosa; (2) pertumbuhan optimum pada suhu 35-38oC dan
pH optimum 5,5-6,0; (3) pada susu sapi memproduksi 0,30%-1,90% DL asam laktat
(Nakazawa dan Hosono, 1992).
Bakteri L. acidophilus merupakan salah satu spesies penyusun mikroflora
alami usus yang mampu melewati hambatan di dalam saluran pencernaan. Spesies ini
resisten terhadap enzim dalam saliva, asam lambung dan asam empedu sehingga
mampu mencapai usus dalam keadaan hidup. Bakteri L. acidophilus banyak
ditemukan pada bagian akhir usus halus dan bagian awal usus besar. Bakteri ini
mampu memproduksi berbagai zat metabolit, seperti : asam organik, hidrogen
peroksida dan berbagai bakteriosin yang dapat menghambat perkembangan bakteri
patogen (Kanbe, 1992). Bakteri L. acidophilus dapat digolongkan dalam probiotik
potensial untuk digunakan pada ayam yang ditujukan untuk pengendalian
salmonellosis, colibacillosis dan clostridial necrotic enteritis (Natalia dan Priadi,
2006). Bakteri tersebut membantu mengendalikan infeksi dan peradangan usus,
dengan fungsi tersebut maka mengurangi potensi diare, serta mampu menghalangi
terbentuknya kanker dan membantu mengendalikan kadar kolesterol darah (Wahyudi
dan Samsundari, 2008).
Bakteri Patogen
Bakteri yang dapat mengkontaminasi makanan terbagi menjadi dua jenis
yaitu bakteri yang menyebabkan makanan menjadi rusak atau disebut bakteri perusak
13

dan bakteri yang menyebabkan keracunan atau penyakit pada manusia atau disebut
bakteri patogen. Food borne disease terjadi pada manusia melalui dua cara, yaitu :
1) intoksikasi, yakni makanan mengandung toksin yang dihasilkan bakteri yang
tumbuh di dalam makanan tersebut, dan 2) infeksi, yakni penyakit yang disebabkan
oleh masuknya bakteri ke dalam tubuh melalui makanan yang telah terkontaminasi
dan adanya reaksi dari tubuh terhadap keberadaan suatu metabolit yang dihasilkan
oleh bakteri yang bersifat patogen dan digunakan sebagai acuan untuk mengetahui
besarnya tingkat aktivitas antimikroba (Suriawiria, 2005). Beberapa mikroba yang
diketahui sebagai bakteri pembusuk dan patogen pada produk fermentasi adalah dari
famili Enterobacteriaceae, meliputi famili Enterobacter, Erwina, Citobacter,
Klebsiella, Proteus, Salmonella, Serattia, Shigella dan Yersinia (Fardiaz, 1992).
Staphlococcus aureus
Staphlococcus aureus merupakan bakteri Gram positif, berbentuk kokus yang
terdapat dalam bentuk tunggal, berpasangan tetrad atau kelompok, seperti buah
anggur berdiameter berkisar 0,5-1,5 µm, anaerob fakultatif, tidak bergerak, tidak
berspora dan biasanya termasuk katalase positif (Holt et al., 1994). Bakteri ini sering
berada pada pori-pori dan permukaan kulit, kelenjar keringat dan saluran usus serta
dapat menyebabkan intoksikasi dan infeksi bisul (Fardiaz, 1992).
Suhu optimum pertumbuhan S. aureus adalah 35-57 oC, dengan kisaran suhu
minimum adalah 6,7 oC dan suhu maksimum 45,5 oC. Bakteri ini dapat tumbuh
pada kisaran pH 4,0-9,8 dengan pH optimum sekitar 7,0-7,8. Pertumbuhan pada pH
mendekati 9,8 hanya mungkin apabila substratnya mempunyai komponen yang baik
untuk pertumbuhannya (Buckle et al., 2007).
Escherichia coli
Escherichia coli merupakan bakteri Gram negatif, tidak mempunyai kapsul,
umumnya mempunyai fimbriae, bersifat motil atau nonmotil dengan flagella,
berukuran lebar 1-1,5 µm dan panjang 2-6 µm, bersifat anaerob fakultatif, tunggal
atau berpasangan, mempunyai suhu optimal pertumbauhan 37 oC, tetapi dapat tumbuh
pada rentang suhu 15-45oC dan nilai aw optimum untuk pertumbuhannya adalah
0,96. (Willshaw et al., 2000).
Eschericia coli merupakan bakteri alami penghuni usus besar manusia. E.
coli berpotensi sebagai penyebab diare dan infeksi saluran pencernaan yang akut.
14

Bayi yang ba