Viabilitas Bakteri Probiotik In Vitro Dan Pengaruh Pemberian Air Beroksigen Terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik Secara In Vivo
VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK IN VITRO
DAN PENGARUH PEMBERIAN AIR BEROKSIGEN
TERHADAP VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK
SECARA IN VIVO
ENOK SOBARIAH
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan
Pengaruh Pemberian Air Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo,
adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada Perguruan
Tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Juli 2007
Enok Sobariah
NRP: A551050041
@ Hak cipta milik IPB, tahun 2007
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian
atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm dan sebagainya
ABSTRAK
ENOK SOBARIAH. Viability of Probiotic bacteria in vitro and the effect of oksigennated
water on viability of probiotik bacteria in vivo. Under direction of ALI KHOMSAN and
INGRID SURONO.
The aim of this study were to identify the in vitro tolerance of pro-biotic bacteria
to acid and bile salt condition; and to prove a hypothesis that the supplementation of
oxygenated water has a positive effecte on the body weight of rat and on viability of probiotic bacteria. The first study was carried out in PAU Laboratory of IPB, while the
second study was conducted in FEMA Animal Laboratory of IPB and Micro-biology
Laboratory of Indonesia Institute of Technology. Fourty five rats aged 6 weeks were
devided into three groups, i.e., control group without probiotic (a0), Lactobacillus casei
Shirota (a1), and Lactobacillus IS- 7257 (a2). Each group (consisting of 5 rats each) has
three different treatments, namely, control without oxygenated water (b0), 50 ppm
oxygenated water (b2), and 80 ppm oxygenated water (b2). Oxygenated water was
administered to the rats twice a day in the morning (3.25 ml) and afternoon (3.00 ml).
Observation was carried out on the body weight of the rats,, fecal lactic acid bacteria,
coliform, and anaerob bacteria by plate counting, for 4 periods, i.e, prior to the treatment
(c0), after three-day treatment (c1), seven-day treatment (c2), and on the 10th day
treatment or three days after washed out period. The results indicated that probiotic
bacteria are resistant to acid and bile acid condition and. Oxygen concentration in water
has a significant positive influence on the body weight of rats towards viability of
probiotic bacteria (p-level < 0.05). The supplementation of oxygenated water 50 ppm
significantly increase the population of viable fecal lactic acid bacteria in Lactobacillus.
casei Shirota and Lactobacillus IS-7257 groups after 3 and 7 days of treatment.
Lactobacillus IS 7257 gave better response than Lactobacillus casei Shirota. The
supplementation of oxygenated water 80 ppm significantly reduce the fecal coliform and
anaerob bacteria in-vivo in both Lactobacillus. casei Shirota and Lactobacillus IS-7257
groups (p-level < 0.05).
Keywords: Oxygenated water, probiotic bacteria, viability
RINGKASAN
ENOK SOBARIAH. Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air
Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo. Dibimbing oleh ALI
KHOMSAN dan INGRID S. SURONO.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui toleransi bakteri probiotik terhadap
kondisi asam dan garam empedu dan untuk membuktikan hipotesis bahwa air beroksigen
berpengaruh positif terhadap pertumbuhan berat badan tikus dan pertumbuhan bakteri
probiotik.
Penelitian ini menggunakan tikus putih Spraque Douley sebanyak 45 ekor yang
dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu kelompok kontrol tanpa probiotik (A0), kelompok
Lactobacillus casei Shirota (A1), dan Lactobacillus IS-7257 (A2) serta tiap kelompok
mendapat 3 variabel perlakuan yaitu tanpa air beroksigen (B0), air beroksigen konsentrasi
50 ppm (B1), dan air beroksigen konsentrasi 80 ppm (B2). Pemberian air beroksigen
dengan pencekokan dua kali sehari yaitu pagi dan sore masing-masing 3,25 dan 3,0 ml.
Pengamatan terhadap berat badan tikus, fekal bakteri asam laktat, coliform dan bakteri
anaerob dilakukan dalam 4 periode pengamatan yaitu sebelum perlakuan (C0), 3 hari
perlakuan (C1), 7 hari perlakuan (C2) dan setelah pemberian diet normal selama 3 hari
(C3).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa bakteri probiotik tahan terhadap asam dan
garam empedu. Kombinasi air beroksigen dengan Lactobacillus casei Shirota dan
Lactobacillus IS-7257 menghasilkan perubahan berat badan tikus (p< 0.05). Hasil
penelitian menunjukkan bahwa kombinasi air beroksigen 50 ppm dengan Lactobacillus
IS-7257 (A2B1) meningkatkan secara nyata populasi bakteri asam laktat pada berbagai
periode pengamatan. Jumlah bakteri asam laktat pada pengamatan 3 hari lebih tinggi
bibandingkan dengan 0 hari dan 7 hari. Bakteri coliform dapat ditekan pada perlakuan air
beroksigen 80 ppm dengan Lactobacillus casei Shirota (A1B2).
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa konsentrasi air beroksigen 50
ppm dan 80 ppm masing-masing mempunyai manfaat meningkatkan bakteri probiotik
dan menurunkan bakteri coliform secara in vivo, sehingga diharapkan akan membantu
meningkatkan kesehatan saluran pencernaan dan penyerapan gizi menjadi lebih baik.
Kata kunci : Air beroksigen, bakteri probiotik dan viabilitas.
VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK IN VITRO
DAN PENGARUH PEMBERIAN AIR BEROKSIGEN
TERHADAP VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK
SECARA IN VIVO
ENOK SOBARIAH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
Judul Tesis
Nama
NRP
: Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air
Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo.
: Enok Sobariah
: A551050041
Disetujui,
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS
Ketua
Dr. Ir. Ingrid S Surono, MSc
Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi Gizi Masyarakat
dan Sumberdaya Keluarga
Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS
Tanggal ujian : 1 Agustus 2007
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS
Tanggal lulus :
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Prof. Dr. Ir. Faisal Anwar.
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa
karena atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulisan tesis berjudul Viabilitas
Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air beroksigen terhadap
Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo dapat diselesaikan tepat pada waktunya.
Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga,
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan
terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS selaku ketua komisi pembimbing juga
sebagai Ketua Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga dan Dr. Ir. Ingrid S. Surono, MSc. selaku anggota komisi
pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran
sehingga tesis ini dapat diselesaikan.
2. Prof. Dr. Ir. Faisal Anwar selaku dosen penguji yang telah
memberikan arahan dan masukan untuk perbaikan tesis ini.
3. Staf
pengajar Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga.
4. Direktur RSU Cibabat Cimahi dr.H.Hanny Rono S, MSc beserta staf.
5. Kepala Dinas Kesehatan kota Cimahi dr. Hj. Endang, MSc beserta staf.
6. PT. Tirta Alam Semesta terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya.
7. Dr. Ir. Aswi Rudito, MSi (Didit), Dr. Drs. Muhamad Royani MSc,
Unggul S.Kom, MSi, dan rekan mahasiswa Program Studi Gizi
Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga Eli Walimah, Anita, Wiwik
Widayati.
8. Suamiku tercinta Asmara Hadi, ananda Febby Habibie Hadi Wijaya,
dan Vitha Fitriyani Hadi Wijaya, terima kasih atas doa restunya.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyajian tesis ini,
meskipun demikian, penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat.
Bogor, Juli 2007
Enok Sobariah
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sumedang, Jawa Barat pada tanggal 4 Mei 1966 dari
ayah H. Tjetje Tjentasa dan ibu Hj Epong Warnaga. Penulis merupakan anak keempat dari enam bersaudara.
Pada tahun 1984 penulis lulus dari SMA Negeri Situraja Sumedang, Jawa
barat dan pada tahun 1987 penulis berhasil menyelesaikan pendidikan Diploma
dari Akademi Gizi Jakarta.
Penulis diterima sebagai karyawan Rumah Sakit Swasta Muhammad
Husni Thamrin Jalan Salemba Jakarta pada tahun 1988, kemudian beralih dinas ke
PT Nestle Indonesia sebagai Medical Representatif pada tahun 1989. Penulis
diangkat sebagai Pegawai Negeri Sipil pada tahun 1991 bertempat di Rumah Sakit
Umum Swadana Daerah Cibabat Cimahi. Alhamdulillah penulis dapat
menyelesaikan pendidikan S1 bidang studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga pada Sekolah Tinggi Pertanian Jawa Barat di Bandung tahun 1997.
VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK IN VITRO
DAN PENGARUH PEMBERIAN AIR BEROKSIGEN
TERHADAP VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK
SECARA IN VIVO
ENOK SOBARIAH
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan
Pengaruh Pemberian Air Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo,
adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada Perguruan
Tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Juli 2007
Enok Sobariah
NRP: A551050041
@ Hak cipta milik IPB, tahun 2007
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian
atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm dan sebagainya
ABSTRAK
ENOK SOBARIAH. Viability of Probiotic bacteria in vitro and the effect of oksigennated
water on viability of probiotik bacteria in vivo. Under direction of ALI KHOMSAN and
INGRID SURONO.
The aim of this study were to identify the in vitro tolerance of pro-biotic bacteria
to acid and bile salt condition; and to prove a hypothesis that the supplementation of
oxygenated water has a positive effecte on the body weight of rat and on viability of probiotic bacteria. The first study was carried out in PAU Laboratory of IPB, while the
second study was conducted in FEMA Animal Laboratory of IPB and Micro-biology
Laboratory of Indonesia Institute of Technology. Fourty five rats aged 6 weeks were
devided into three groups, i.e., control group without probiotic (a0), Lactobacillus casei
Shirota (a1), and Lactobacillus IS- 7257 (a2). Each group (consisting of 5 rats each) has
three different treatments, namely, control without oxygenated water (b0), 50 ppm
oxygenated water (b2), and 80 ppm oxygenated water (b2). Oxygenated water was
administered to the rats twice a day in the morning (3.25 ml) and afternoon (3.00 ml).
Observation was carried out on the body weight of the rats,, fecal lactic acid bacteria,
coliform, and anaerob bacteria by plate counting, for 4 periods, i.e, prior to the treatment
(c0), after three-day treatment (c1), seven-day treatment (c2), and on the 10th day
treatment or three days after washed out period. The results indicated that probiotic
bacteria are resistant to acid and bile acid condition and. Oxygen concentration in water
has a significant positive influence on the body weight of rats towards viability of
probiotic bacteria (p-level < 0.05). The supplementation of oxygenated water 50 ppm
significantly increase the population of viable fecal lactic acid bacteria in Lactobacillus.
casei Shirota and Lactobacillus IS-7257 groups after 3 and 7 days of treatment.
Lactobacillus IS 7257 gave better response than Lactobacillus casei Shirota. The
supplementation of oxygenated water 80 ppm significantly reduce the fecal coliform and
anaerob bacteria in-vivo in both Lactobacillus. casei Shirota and Lactobacillus IS-7257
groups (p-level < 0.05).
Keywords: Oxygenated water, probiotic bacteria, viability
RINGKASAN
ENOK SOBARIAH. Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air
Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo. Dibimbing oleh ALI
KHOMSAN dan INGRID S. SURONO.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui toleransi bakteri probiotik terhadap
kondisi asam dan garam empedu dan untuk membuktikan hipotesis bahwa air beroksigen
berpengaruh positif terhadap pertumbuhan berat badan tikus dan pertumbuhan bakteri
probiotik.
Penelitian ini menggunakan tikus putih Spraque Douley sebanyak 45 ekor yang
dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu kelompok kontrol tanpa probiotik (A0), kelompok
Lactobacillus casei Shirota (A1), dan Lactobacillus IS-7257 (A2) serta tiap kelompok
mendapat 3 variabel perlakuan yaitu tanpa air beroksigen (B0), air beroksigen konsentrasi
50 ppm (B1), dan air beroksigen konsentrasi 80 ppm (B2). Pemberian air beroksigen
dengan pencekokan dua kali sehari yaitu pagi dan sore masing-masing 3,25 dan 3,0 ml.
Pengamatan terhadap berat badan tikus, fekal bakteri asam laktat, coliform dan bakteri
anaerob dilakukan dalam 4 periode pengamatan yaitu sebelum perlakuan (C0), 3 hari
perlakuan (C1), 7 hari perlakuan (C2) dan setelah pemberian diet normal selama 3 hari
(C3).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa bakteri probiotik tahan terhadap asam dan
garam empedu. Kombinasi air beroksigen dengan Lactobacillus casei Shirota dan
Lactobacillus IS-7257 menghasilkan perubahan berat badan tikus (p< 0.05). Hasil
penelitian menunjukkan bahwa kombinasi air beroksigen 50 ppm dengan Lactobacillus
IS-7257 (A2B1) meningkatkan secara nyata populasi bakteri asam laktat pada berbagai
periode pengamatan. Jumlah bakteri asam laktat pada pengamatan 3 hari lebih tinggi
bibandingkan dengan 0 hari dan 7 hari. Bakteri coliform dapat ditekan pada perlakuan air
beroksigen 80 ppm dengan Lactobacillus casei Shirota (A1B2).
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa konsentrasi air beroksigen 50
ppm dan 80 ppm masing-masing mempunyai manfaat meningkatkan bakteri probiotik
dan menurunkan bakteri coliform secara in vivo, sehingga diharapkan akan membantu
meningkatkan kesehatan saluran pencernaan dan penyerapan gizi menjadi lebih baik.
Kata kunci : Air beroksigen, bakteri probiotik dan viabilitas.
VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK IN VITRO
DAN PENGARUH PEMBERIAN AIR BEROKSIGEN
TERHADAP VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK
SECARA IN VIVO
ENOK SOBARIAH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
Judul Tesis
Nama
NRP
: Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air
Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo.
: Enok Sobariah
: A551050041
Disetujui,
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS
Ketua
Dr. Ir. Ingrid S Surono, MSc
Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi Gizi Masyarakat
dan Sumberdaya Keluarga
Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS
Tanggal ujian : 1 Agustus 2007
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS
Tanggal lulus :
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Prof. Dr. Ir. Faisal Anwar.
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa
karena atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulisan tesis berjudul Viabilitas
Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air beroksigen terhadap
Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo dapat diselesaikan tepat pada waktunya.
Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga,
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan
terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS selaku ketua komisi pembimbing juga
sebagai Ketua Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga dan Dr. Ir. Ingrid S. Surono, MSc. selaku anggota komisi
pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran
sehingga tesis ini dapat diselesaikan.
2. Prof. Dr. Ir. Faisal Anwar selaku dosen penguji yang telah
memberikan arahan dan masukan untuk perbaikan tesis ini.
3. Staf
pengajar Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga.
4. Direktur RSU Cibabat Cimahi dr.H.Hanny Rono S, MSc beserta staf.
5. Kepala Dinas Kesehatan kota Cimahi dr. Hj. Endang, MSc beserta staf.
6. PT. Tirta Alam Semesta terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya.
7. Dr. Ir. Aswi Rudito, MSi (Didit), Dr. Drs. Muhamad Royani MSc,
Unggul S.Kom, MSi, dan rekan mahasiswa Program Studi Gizi
Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga Eli Walimah, Anita, Wiwik
Widayati.
8. Suamiku tercinta Asmara Hadi, ananda Febby Habibie Hadi Wijaya,
dan Vitha Fitriyani Hadi Wijaya, terima kasih atas doa restunya.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyajian tesis ini,
meskipun demikian, penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat.
Bogor, Juli 2007
Enok Sobariah
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sumedang, Jawa Barat pada tanggal 4 Mei 1966 dari
ayah H. Tjetje Tjentasa dan ibu Hj Epong Warnaga. Penulis merupakan anak keempat dari enam bersaudara.
Pada tahun 1984 penulis lulus dari SMA Negeri Situraja Sumedang, Jawa
barat dan pada tahun 1987 penulis berhasil menyelesaikan pendidikan Diploma
dari Akademi Gizi Jakarta.
Penulis diterima sebagai karyawan Rumah Sakit Swasta Muhammad
Husni Thamrin Jalan Salemba Jakarta pada tahun 1988, kemudian beralih dinas ke
PT Nestle Indonesia sebagai Medical Representatif pada tahun 1989. Penulis
diangkat sebagai Pegawai Negeri Sipil pada tahun 1991 bertempat di Rumah Sakit
Umum Swadana Daerah Cibabat Cimahi. Alhamdulillah penulis dapat
menyelesaikan pendidikan S1 bidang studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga pada Sekolah Tinggi Pertanian Jawa Barat di Bandung tahun 1997.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
X
XI
XII
PENDAHULUAN ..........................................................................................
Latar Belakang ..........................................................................................
Tujuan Penelitian ......................................................................................
Hipotesis ....................................................................................................
Manfaat Penelitian ....................................................................................
1
1
3
3
4
TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................
Air Beroksigen ..........................................................................................
Bakteri Asam Laktat .................................................................................
Bakteri Probiotik .......................................................................................
Lactobacillus casei Shirota .................................................................
Lactobacillus IS-7257..........................................................................
Viabilitas Bakteri Probiotik ......................................................................
Ketahanan terhadap Asam Lambung ..................................................
Ketahanan terhadap Garam Empedu ...................................................
Analisis Mikrobiologi ...............................................................................
Hewan Percobaan ......................................................................................
5
5
8
8
10
11
12
12
14
14
16
BAHAN DAN METODE ...............................................................................
Waktu dan Tempat ..................................................................................
Metode Penelitian .....................................................................................
Persiapan Kultur ........................................................................................
Persiapan dan Perlakuan Hewan Percobaan .............................................
Uji Viabilitas .............................................................................................
Analisis Mikrobiologi ...............................................................................
Persiapan Sampel Feses Tikus ..................................................................
Persiapan Analisis Mikrobiologi ...............................................................
Analisis Total Bakteri Asam Laktat Metode SPC ...............................
Analisis Bakteri Total Coliform Metode SPC......................................
Analisis Total Bakteri Anaerob Metode SPC .....................................
Rancangan Percobaan dan Analisis Data ..................................................
Rancangan Percobaan .........................................................................
Analisis Data .......................................................................................
19
19
20
20
20
20
22
23
23
23
24
24
24
24
26
HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................
Ketahanan terhadap Asam dan Garam Empedu ........................................
Pengaruh Pemberian Air Beroksigen dan Probiotik .................................
Pertambahan Berat Badan Tikus .........................................................
Total Fekal Bakteri Asam Laktat ........................................................
Total Fekal Bakteri Coliform ..............................................................
Total Fekal Bakteri Anaerob ...............................................................
27
27
30
30
37
43
49
2
SIMPULAN DAN SARAN ............................................................................
Simpulan ...................................................................................................
Saran ..........................................................................................................
55
55
55
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
56
LAMPIRAN ....................................................................................................
60
3
Judul Tesis
Nama
NRP
: Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air
Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo.
: Enok Sobariah
: A551050041
Disetujui,
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS
Ketua
Dr. Ir. Ingrid S Surono, MSc
Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi Gizi Masyarakat
dan Sumberdaya Keluarga
Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS
Tanggal ujian : 1 Agustus 2007
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, MS
Tanggal lulus :
4
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa
karena atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulisan tesis berjudul Viabilitas
Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air berksigen terhadap
Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo dapat diselesaikan tepat pada waktunya.
Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga,
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan
terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS selaku ketua komisi pembimbing juga
sebagai Ketua Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga dan Dr. Ir. Ingrid S. Surono, MSc. selaku anggota komisi
pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran
sehingga tesis ini dapat diselesaikan.
2. Prof. Dr. Ir. Faisal Anwar selaku dosen penguji yang telah
memberikan arahan dan masukan untuk perbaikan tesis ini.
3. Staf
pengajar Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga.
4. Direktur RSU Cibabat Cimahi dr.H.Hanny Rono S, MSc beserta staf
5. Kepala Dinas Kesehatan kota Cimahi dr. Hj. Endang, MSc beserta staf
6. PT. Tirta Alam Semesta terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya.
7. Dr. Ir. Aswi Rudito, MSi (Didit), Dr.Drs. Muhamad Royani MSc,
Unggul S.Kom, MSi, dan rekan mahasiswa Program Studi Gizi
Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga Eli Walimah, Anita, Wiwik
Widayati.
8. Suamiku tercinta Asmara Hadi, ananda Febby Habibie Hadi Wijaya,
dan Vitha Fitriyani Hadi Wijaya, terima kasih atas doa restunya
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyajian tesis ini,
meskipun demikian, penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat.
Bogor, Juli 2007
Enok Sobariah
5
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sumedang, Jawa Barat pada tangga 4 Mei 1966 dari
ayah H. Tjetje Tjentasa dan ibu Hj Epong Warnaga. Penulis merupakan anak keempat dari enam bersaudara.
Pada tahun 1984 penulis lulus dari SMA Negeri Situraja Sumedang, dan
pada tahun 1987 penulis berhasil menyelesaikan pendidikan Diploma dari
Akademi Gizi Jakarta.
Penulis diterima sebagai karyawan Rumah Sakit Swasta Muhammad
Husni Thamrin Jalan Salemba Jakarta pada tahun 1988, kemudian beralih dinas ke
PT Nestle Indonesia sebagai Medical Representatif pada tahun 1989. Penulis
diangkat sebagai Pegawai Negeri Sipil pada tahun 1991 bertempat di Rumah Sakit
Umum Swadana Daerah Cibabat Cimahi. Alhamdulillah penulis dapat
menyelesaikan pendidikan S1 bidang studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga pada Sekolah Tinggi Pertanian Jawa Barat di Bandung tahun 1997.
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Alat bantu penelitian .................................................................................. 19
2
Tahapan perlakuan pada tikus .................................................................... 22
3
Rata-rata berat badan tikus pada awal dan akhir penelitian ....................... 31
4
Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen tanpa penambahan
probiotik terhadap pertambahan berat badan tikus secara in vivo ............. 31
5
Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan bakteri Lactobacillus
casei Shirota terhadap pertambahan berat badan tikus secara in vivo ....... 32
6
Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan Lactobacillus
IS-7257 terhadap pertambahan berat badan tikus secara in vivo .............. 33
7
Pengaruh perlakuan bakteri Lactobacillus casei Shirota dan L. IS-7257
terhadap pertambahan berat badan tikus secara in vivo ............................. 34
8
Pertambahan berat badan tikus .................................................................. 36
9
Pengaruh perlakuan tanpa bakteri probiotik dengan air beroksigen terhadap
total fekal bakteri asam laktat secara in vivo ............................................. 38
10 Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan bakteri Lactobacillus
casei Shirota terhadap total fekal bakteri asam laktat secara in vivo ......... 39
11 Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan Lactobacillus
IS-7257 terhadap total fekal bakteri asam laktat secara in vivo ................. 40
12 Delta perubahan jumlah bakteri asam laktat ........................................................
42
13 Pengaruh perlakuan tanpa bakteri probiotik dengan air beroksigen
(kontrol) terhadap total fekal bakteri coliform secara in vivo .................... 44
14 Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan bakteri Lactobacillus
casei Shirota terhadap total fekal bakteri coliform in vivo ....................... 45
15 Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan Lactobacillus
IS-7257 terhadap total fekal bakteri coliform secara in vivo ..................... 46
16 Delta perubahan bakteri coliform (log cfu/g) .......................................................
48
17 Pengaruh perlakuan tanpa bakteri probiotik dan tanpa air beroksigen
(kontrol) terhadap total fekal bakteri anaerob secara in vivo ..................... 49
18 Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan bakteri Lactobacillus
casei Shirota terhadap total fekal bakteri anaerob in vivo ........................ 50
19 Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan Lactobacillus
IS-7257 terhadap total fekal bakteri anaerob in vivo ................................ 51
20 Perubahan jumlah bakteri anaerob ............................................................. 53
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
Skema uji ketahanan bakteri asam laktat terhadap pH rendah
(modifikasi dari Zavaglia et al. 1998)......................................................... 21
2
Skema uji ketahanan bakteri probiotik terhadap garam empedu
(Zavaglia et al. 1998) .................................................................................. 22
3
Ketahanan bakteri Lactobacillus casei Shirota terhadap asam lambung ... 27
4
Ketahanan bakteri Lactobacillus IS-7257 terhadap asam lambung .......... 28
5
Ketahanan bakteri Lactobacillus casei Shirota dan Lactobacillus
IS- 7257 terhadap garam empedu ............................................................... .30
6
Pengaruh perlakuan pemberian bakteri probiotik tanpa air beroksigen
terhadap fekal bakteri asam laktat .............................................................. 41
7
Pengaruh penambahan probiotik terhadap jumlah bakteri coliform
secara in vivo .............................................................................................. 46
8
Pengaruh penambahan probiotik terhadap jumlah bakteri anaerob
secara in vivo ............................................................................................... 52
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Ketahanan bakteri Lactobacillus casei Shirota terhadap asam lambung .... . 60
2
Ketahanan bakteri Lactobacillus IS- 7257 terhadap asam lambung ......... 59
3
Ketahanan bakteri Lactobacillus casei Shirota dan IS- 7257 terhadap
garam empedu ............................................................................................ . 59
4
Data berat badan tikus selama periode pengamatan ................................... 61
5.
Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal bakteri
asam laktat secara in vivo (kontrol) ........................................................... 62
6
Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal bakteri
asam laktat secara in vivo (Lactobacillus casei Shirota) ............................ 63
7
Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal bakteri
asam laktat secara in vivo (Lactobacillus IS-7257) .................................. 64
8
Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal
coliform secara in vivo (kontrol) ................................................................. 65
9
Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal coliform
secara in vivo (Lactobacillus casei shirota) ................................................ 66
10 Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal
coliform secara in vivo (Lactobacillus IS-7257) ......................................... 67
11 Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal bakteri
anaerob secara in vivo (kontrol) .................................................................. 68
12 Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal
bakteri anaerob secara in vivo (Lactobacillus casei Shirota) ..................... 69
13 Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal bakteri
anaerob secara in vivo (Lactobacillus IS-7257) ......................................... 70
14 Hasil analisis ragam pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap berat
badan tikus .................................................................................................. 71
15 Hasil uji lanjut pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap berat badan
tikus ............................................................................................................. 71
16 Hasil uji lanjut periode pengamatan terhadap berat badan tikus ................ 71
17 Hasil analisis ragam pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap jumlah
bakteri asam laktat ...................................................................................... 71
18 Hasil uji lanjut pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap jumlah
bakteri asam laktat ...................................................................................... 72
19 Hasil uji lanjut periode pengamatan terhadap jumlah bakteri asam laktat . 72
20 Hasil analisis ragam pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap
jumlah bakteri coliform ............................................................................... 72
21 Hasil uji lanjut pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap jumlah
bakteri coliform ........................................................................................... 73
22 Hasil uji lanjut periode pengamatan terhadap jumlah bakteri coliform ...... 73
23 Hasil analisis ragam pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap
jumlah bakteri anaerob ................................................................................ 73
24 Hasil uji lanjut pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap jumlah
bakteri anaerob ............................................................................................ 73
25 Hasil uji lanjut periode pengamatan terhadap jumlah bakteri anaerob ....... 74
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Air merupakan unsur yang sangat penting dalam semua kehidupan, baik
kehidupan manusia, hewan maupun tumbuhan. Hampir semua metabolisme zat
gizi di dalam tubuh memerlukan air. Air berfungsi untuk transportasi zat gizi,
seperti protein, mineral, vitamin, dan zat gizi yang lainya ke seluruh tubuh,
bermanfaat untuk pengeluaran zat-zat racun atau sisa hasil pencernaan. Selain itu
juga berfungsi untuk keseimbangan fungsi tubuh dan mengatur suhu tubuh.
Mengonsumsi air yang cukup dapat meningkatkan fungsi hormon,
memperbaiki kemampuan hati, untuk memecah dan melepaskan lemak serta
mengurangi rasa haus dan lapar. Sebaliknya apabila kekurangan air dapat
menyebabkan konstipasi, infeksi saluran kemih, terbentuknya batu ginjal,
kelelahan dan masalah-masalah seputar kulit, rambut dan kuku (Khomsan 2005).
Selain air, unsur yang tidak kalah pentingnya dalam kehidupan adalah
oksigen. Oksigen diperlukan untuk proses pembakaran dalam tubuh, yaitu
mengubah zat-zat gizi sumber energi seperti karbohidrat, protein, dan lemak
menjadi energi yang diperlukan oleh tubuh untuk melakukan aktivitas sehari-hari.
Ciri utama orang yang mengalami kekurangan oksigen adalah merasa lelah,
mengantuk dan kurang waspada. Oksigen juga merupakan unsur vital dalam
regenerasi sel, tanpa oksigen akan terjadi proses degenerasi atau peluruhan.
Ketiadaan oksigen akan membawa kematian cepat pada mahluk hidup.
Pada tahun 2004
Rumawas dkk. meneliti air beroksigen dan
menghasilkan temuan yang menarik dari sisi ilmiah. Hipotesis bahwa oksigen
dalam air beroksigen akan mempengaruhi pertumbuhan ataupun akan meracuni
mikroba yang bermanfaat/probiotik tidak terbukti. Pada kultur Lactobacillus casei
strain Shirota, penambahan O2 30-35 ppm menghasilkan kultur dengan populasi
bekteri asam laktat yang jauh lebih tinggi dibandingkan kontrol. Dengan demikian
kekhawatiran jika mengkonsumsi air beroksigen akan menurunkan jumlah
populasi bakteri baik di usus tidak terbukti.
Probiotik adalah bakteri ”baik” yang harus dikonsumsi dalam keadaan
hidup dan mencapai saluran pencernaan dalam keadaan hidup dengan jumlah
2
yang cukup guna menghasilkan efek kesehatan yang positif. Probiotik
menghasilkan metabolit yaitu asam organik, hidrogen peroksida, karbondioksida
dan acidolin yang bersifat antimikroba terhadap bakteri patogen. Bakteri ini
mampu mengikat senyawa racun hasil metabolisma protein dan lemak, serta hasil
pemecahan enzim tertentu, sehingga meringankan tugas organ hati (Salminen
1999).
Probiotik merupakan mikroorganisma hidup, yang mempunyai pengaruh
menguntungkan
pada
kesehatan
inang
(manusia)
dengan
memperbaiki
keseimbangan mikrobiota intestinal. Efektifitas probiotik ditentukan oleh
kemampuannya dalam memberikan
efek menguntungkan dalam sel inang,
sifatnya yang tidak patogenik dan tidak toksik dan juga kemampuanya bertahan
dan melakukan kegiatan metabolisma dalam usus (Gibson dan Fuller 2000)
Karena itu bakteri probiotik harus dapat menaklukan berbagai hambatan
fisiologis seperti asam lambung dan cairan empedu sehingga dapat mencapai dan
bertahan hidup dalam usus manusia. Dari dalam usus, bakteri ini membantu
meningkatkan kesehatan kita dengan cara mengaktifkan sel-sel kekebalan,
meningkatkan jumlah bakteri berguna, dan mengurangi jumlah bakteri yang
merugikan.
Probiotik dapat diberikan sebagai suplemen makanan, pemberian probiotik
dapat berpengaruh menguntungkan bagi kesehatan karena probiotik dapat
menghasilkan asam lemak rantai pendek dan menyebabkan suasana usus menjadi
asam sehingga menekan pertumbuhan bakteri patogen serta memperbaiki
keseimbangan mikrobiota usus. Mikroflora yang digolongkan sebagai probiotik
terutama adalah dari golongan Lactobacillus dan Bifidocterium.
Pengendalian penyakit pada manusia dan ternak menggunakan probiotik
telah dilakukan sejak lama dan terdokumentasi dengan baik (Fuller 1987). Tikus
merupakan hewan menyusui yang mempunyai peranan penting dalam kehidupan
manusia, baik bersifat menguntungkan maupun merugikan. Sifat menguntungkan
terutama dalam hal penggunaanya sebagai hewan percobaan di laboratorium,
seperti tikus putih (Rattus norvegicus strain albino) atau mencit putih (strain
albino) yang merupakan hewan laboratorium. Jenis tikus ini sering dijadikan
3
hewan percobaan untuk menguji obat dan tingkat toksisitas racun hama terhadap
manusia (Priyambodo 2003).
Tikus sebagai hewan omnivora (pemakan segala) biasanya mau
mengonsumsi semua makanan yang dapat dimakan oleh manusia, baik yang
berasal dari tumbuhan maupun dari hewan. Selain itu tikus akan memilih pakan
yang berkadar gizi seimbang dari beberapa pakan yang ada. Tikus memiliki
kesamaan saluran pencernaan dan proses metabolisme dengan manusia
(Priyambodo 2003).
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh in vivo
pemberian air beroksigen terhadap pertumbuhan bakteri probiotik dalam tubuh.
Secara khusus, tujuan penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
1. Mengetahui toleransi bakteri probiotik
terhadap kondisi asam dan garam
empedu.
2. Mengetahui pengaruh air oksigen dengan konsentrasi oksigen 50 ppm dan 80
ppm terhadap pertumbuhan berat badan tikus..
3. Mengetahui pengaruh air oksigen dengan konsentrasir oksigen 50 ppm dan 80
ppm terhadap pertumbuhan bakteri asam laktat.
4. Mengetahui pengaruh air oksigen dengan konsentrasir oksigen 50 ppm dan 80
ppm terhadap perubahan bakteri coliform.
5. Mengetahui pengaruh air oksigen dengan konsentrasi oksigen 50 ppm dan 80
ppm terhadap perubahan bakteri anaerob.
Hipotesis
Penelitian ini dimaksudkan untuk menguji hipotesa berikut:
a. Bakteri probiotik tahan terhadap kondisi asam dan garam empedu
b. Konsentrasi air beroksigen 50 dan 80 ppm berpengaruh nyata terhadap
pertumbuhan berat badan tikus.
c. Konsentrasi air beroksigen 50 dan 80 ppm berpengaruh nyata terhadap
pertambahan bakteri asam laktat secara in vivo.
d.
Konsentrasi air beroksigen 50 dan 80 ppm berpengaruh nyata terhadap
perubahan bakteri coliform secara in vivo.
4
e. Konsentrasi air beroksigen 50 dan 80 ppm berpengaruh terhadap perubahan
bakteri anaerob secara in vivo..
Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan akan diperoleh informasi tentang pengaruh
berbagai kadar oksigen dalam air terhadap pertumbuhan bakteri probiotik yang
akan memberikan dampak positif terhadap kesehatan dengan cara memperbaiki
keseimbangan mikrobiota dalam saluran pencernaan.
TINJAUAN PUSTAKA
Air Beroksigen
Air merupakan bahan yang sangat penting bagi kehidupan umat manusia
dan fungsinya tidak pernah dapat digantikan dengan senyawa lain. Air juga
merupakan komponen penting dalam bahan makanan karena air dapat
mempengaruhi penampakan, tekstur serta cita rasa makanan kita. Bahkan dalam
bahan makanan sekalipun, seperti buah kering, tepung, serta biji-bijian,
terkandung air dalam jumlah tertentu. Semua bahan makanan mengandung air
dalam jumlah yang berbeda-beda, baik itu bahan makanan hewani maupun nabati.
Air berperan sebagai pembawa zat-zat makanan dan sisa-sisa metabolisme,
sebagai media reaksi yang menstabilkan pembentukan biopolymer, dan
sebagainya (Winarno 1997).
Bila tubuh manusia hidup dianalisis komposisi kimianya, maka akan
diketahui kandungan airnya rata-rata 65% atau sekitar 47 liter per orang dewasa.
Setiap hari sekitar 2,5 liter harus diganti dengan air yang baru. Diperkirakan dari
sejumlah air yang harus diganti tersebut 1,5 liter berasal dari air minum dan
sekitar 1,0 liter berasal dari bahan makanan yang dikonsumsi. Air sangat esensial
bagi kehidupan manusia, pada anak-anak kandungan airnya mencapai 75 % dari
berat badanya, orang dewasa kandungan airnya 59 % dari berat badan, dan lanjut
usia sebesar 50 % dari Berat badannya (Winarno 1997).
Air untuk dijadikan air minum harus memenuhi persyaratan fisika, kimia,
biologi dan radioaktif. Standar mutu air minum atau air untuk kebutuhan rumah
tangga ditetapkan berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia
Nomor : 01/Birhukmas/I/1975 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan kualitas Air
Minum. Standar baku air minum tersebut disesuaikan dengan Standar
Internasional yang dikeluarkan WHO (Kusnaedi 2004). Air yang berkualitas baik
harus memenuhi persyaratan fisik, yaitu tampak jernih, tidak berwarna, rasanya
tawar, tidak berbau busuk, temperatur 20-26°C, tidak mengandung zat padatan,
juga harus memenuhi persyaratan kimia ; pH netral tidak terlalu asam dan tidak
terlalu basa, tidak mengandung bahan kimia beracun, garam atau ion logam, dan
bahan organik.
6
Selain air, unsur yang tidak kalah pentingnya dalam kehidupan adalah
oksigen. Oksigen diperlukan untuk proses pembakaran dalam tubuh, yaitu
mengubah zat-zat gizi sumber energi seperti karbohidrat, protein, dan lemak
menjadi energi yang diperlukan oleh tubuh untuk melakukan aktivitas sehari-hari.
Ciri utama orang yang mengalami kekurangan oksigen adalah merasa lelah,
mengantuk dan kurang waspada. Oksigen merupakan unsur vital
dalam
regenerasi sel, tanpa oksigen akan terjadi proses degenerasi atau peluruhan.
Ketiadaan oksigen akan membawa kematian cepat pada mahluk hidup. Air
beroksigen mempunyai kemampuan untuk menembus sel atau jaringan serta
membantu proses hidrasi tubuh. Selain itu air beroksigen dapat memperbaiki
fungsi sel tubuh, meningkatkan energi, membuat rasa nyaman, tidur lebih nyenyak
dan menyingkirkan racun tubuh (detoksifikasi) (Khomsan 2005).
Sebagian ilmuwan menyakini bahwa infeksi dan munculnya penyakit
terjadi karena kondisi lapar oksigen di tingkat sel. Sel kanker dapat berpoliferasi
ketika sel-sel tubuh mengalami defisiensi oksigen. Ketika konsentrasi oksigen
dalam tubuh turun sampai tingkat ekstrem dan berlangsung lama maka tubuh kita
menjadi sarang berkembang biaknya agen-agen infeksi seperti bakteri, virus, dan
jamur (Khomsan 2005).
Sebuah molekul air terdiri dari sebuah atom oksigen yang berikatan
kovalen dengan dua atom hidrogen. Hidrogen dan oksigen mempunyai daya padu
yang sangat besar antara keduanya. Keunikan air terjadi berkat ikatan pemadu
kedua unsurnya. Perangkaian jarak atom-atomnya mirip kunci yang masuk
lubangnya, kecocokannya begitu sempurna, sehingga air tergolong senyawa alam
yang paling mantap. Semua atom dalam molekul air terjalin menjadi satu oleh
ikatan kuat yang hanya dapat dipecahkan oleh perantara yang paling agresif,
misalnya energi listrik atau zat kimia seperti logam kalium (Winarno 1997).
Dalam pelaksanaanya di dalam tubuh air bekerja dengan elektrolit, yaitu
Natrium sebagai kation dominant di luar sel, mempertahankan volume cairan
ekstraseluler, keseimbangan asam basa, mengatur tekanan darah, dan untuk
metabolisma glukosa. Kalium sebagai kation utama dalam sel, mempertahankan
osmose cairan intra selular dan eksitesi otot skelet dan otot jantung, dan klorida
7
sebagai anion di seluruh tubuh, menjaga keasaman lambung, dan aktifitas enzim
dalam lambung. (Proboprastowo 1988)
Kehidupan kini semakin termanjakan dengan adanya air minum kemasan
yang praktis, tanpa perlu dimasak, dan harganya terjangkau. Selain itu, di pasaran
saat ini mulai bermunculan produk air kemasan baru yaitu air beroksigen.
Sesungguhnya air, dari manapun sumbernya, yang sering diminum kebanyakan
orang telah mengandung oksigen yang kadarnya sekitar 7 ppm. Air beroksigen
telah diperkaya dengan oksigen melalui rekayasa teknologi sehingga mengandung
O2 45 ppm – 80 ppm. Oksigen dimasukkan ke dalam air lewat suatu proses
dengan menggunakan tekanan, seperti halnya ketika membuat minuman
berkarbonasi (minuman ringan) yaitu dengan memompakan CO2 ke dalam air
(Khomsan 2005).
Oksigen yang diserap melalui membran intestinal diklaim dapat
meningkatkan imunitas dan memperbaiki sistem sirkulasi dalam tubuh. Oksigen
juga akan melekat di butir-butir darah merah yang kemudian masuk ke dalam selsel tubuh manusia. Sebuah studi yang melibatkan 25 atlet pelari yang
mengkonsumsi air beroksigen menunjukkan hasil positif. Sejumlah 83% dari
pelari tersebut mempunyai performans prestasi yang lebih baik. Mereka
menghemat waktu 31 detik dalam suatu lomba lari (Khomsan 2005).
Rumawas dkk. (2004) yang meneliti air beroksigen menghasilkan temuan
yang menarik dari sisi ilmiah. Hipotesis bahwa oksigen dalam air beroksigen
akan mempengaruhi pertumbuhan ataupun akan meracuni pertumbuhan mikroba
yang bermanfaat/probiotik tidak terbukti. Pada kultur bakteri probiotik
Lactobacillus casei strain Shirota, penambahan oksigen 30-35 ppm menghasilkan
kultur dengan populasi bakteri probiotik asam laktat
yang jauh lebih tinggi
dibandingkan kontrol. Dengan demikian kekhawatiran jika mengkonsumsi air
beroksigen akan menurunkan jumlah populasi probiotik pada mikroflora usus,
tidak terbukti. Probiotik adalah bakteri yang hidup diusus yang bermanfaat dan
dapat meningkatkan daya tahan tubuh.
8
Bakteri Asam Laktat
Bakteri asam laktat pertama kali ditemukan oleh Pasteur, seorang profesor
kimia di University of Lille, pada tahun 1878, Lister melaporkan isolasi bakteri
asam laktat asal susu yang tengik. Beberapa bakteri laktat dapat ditemukan juga
pada saluran pencernaan manusia maupun hewan (Surono 2004).
Bakteri asam laktat dan bifidobacteria termasuk dalam kelompok bakteri
baik bagi manusia dan umumnya memenuhi status GRAS (Generally Recognized
As Safe), yaitu aman bagi manusia. Kelompok bakteri ini tidak membusukkan
protein, dan dapat memetabolisme berbagai jenis karbohidrat secara fermentatif
menjadi asam laktat sehingga disebut bakteri asam laktat. Jadi makanan yang
tercemar oleh bakteri asam laktat menjadi rusak karena asam, dan akan menjadi
busuk kalau kemudian dicemari oleh bakteri pembusuk. (Surono 2004).
Bakteri asam laktat didefinisikan sebagai suatu kelompok bakteri gram
positif, tidak menghasilkan spora, berbentuk bulat atau batang yang memproduksi
asam laktat sebagai produk akhir metabolik utama selama fermentasi karbohidrat.
Bal dikelompokan ke dalam beberapa jenis antara lain Streptococcus (termasuk
laktococcus),
Leuconostoc,
pediacoccus,
Lactobacillus
(Surono
2003).
Lactobacillus casei Shirota dan Lactobacillus acidophilus dan Lactobacillus IS
7257 termasuk ke dalam bakteri asam laktat.
Bakteri Probiotik
Perhatian terhadap bakteri probiotik dimulai sejak tahun 1908, ketika Ellie
Metchnikoff seorang ahli mikrobiologi dari Institut Pasteur di Perancis, juga
seorang pemenang hadiah Nobel dibidang kedokteran, menyarankan untuk
mengkonsumsi susu fermentasi agar berumur panjang. Kemudian pada tahun
1965 konsep probiotik sudah mulai dikenal pertama kali digunakan oleh Lily dan
Stillwell. Probiotic dalam bahasa Yunani dari kata yang berarti untuk kehidupan.
Kemudian Fuller pada tahun 1989 mencoba memperbaiki definisi probiotik yang
berasal dari kata probios yang berarti kehidupan, adalah suplemen mikroba hidup
yang memberikan efek positif kepada manusia dan hewan dengan memperbaiki
keseimbangan mikroflora usus. Hingga tahun 1990, masih diperdebatkan apakah
konsep probiotik itu fakta, fiksi, mitos atau suatu relitas. Pada tahun 1995 diakui
mulai memasuki era probiotik (Surono 2004).
9
Salminen et al.(2004), juga menguatkan definisi probiotik yaitu preparasi
mikroba hidup yang bermanfaat bagi kesehatan, dan efek menyehatkan dan
keamananya harus secara ilmiah teruji pada manusia melalui uji klinis. Hingga
saat ini tercatat sebanyak 8.000 subjek yang digunakan dan lebih dari 200 uji
klinis probiotik tanpa mengalami efek negatif dan membahayakan.
Dr. Stephen Bymes, ND seorang ahli gizi klinis dan ahli naturopati dalam
Health and Natural Journal menyebutkan bahwa dalam tubuh manusia normal
kurang lebih terdapat 1800 gram bakteri. Sebagian bakteri tersebut hidup di usus
tetapi banyak pula yang hidup di kulit, mulut, tenggorokan dan lapisan bagian
dalam vagina. Jenis speciesnya mencapai lebih dari 400 macam (Surono 2004).
Bakteri tersebut hidup dalam tubuh manusia dengan berbagai macam kegunaan
bagi pencernaan, tulang, maupun sistem kekebalan. Semua bakteri tersebut
termasuk menguntungkan dan merupakan dasar dari kesehatan yang baik. Yang
disebut probiotik artinya untuk kehidupan.
Dalam memilih strain probiotik harus mempertimbangkan beberapa
kriteria penting, yang meliputi aspek keamanan, fungsional dan teknologi (Saarela
et al. 2000). Beberapa kriteria yang harus dimiliki oleh bakteri probiotik adalah :
1. Berasal dari manusia, 2. tahan terhadap asam lambung, 3. tahan terhadap garam
empedu, 4. bersifat antagonis terhadap bakteri pathogen dan karsinogenik, 5.
memproduksi senyawa antibakteri, 6. Mempunyai sifat penempelan pada sel usu
manusia, 7. Berkoloni
DAN PENGARUH PEMBERIAN AIR BEROKSIGEN
TERHADAP VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK
SECARA IN VIVO
ENOK SOBARIAH
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan
Pengaruh Pemberian Air Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo,
adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada Perguruan
Tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Juli 2007
Enok Sobariah
NRP: A551050041
@ Hak cipta milik IPB, tahun 2007
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian
atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm dan sebagainya
ABSTRAK
ENOK SOBARIAH. Viability of Probiotic bacteria in vitro and the effect of oksigennated
water on viability of probiotik bacteria in vivo. Under direction of ALI KHOMSAN and
INGRID SURONO.
The aim of this study were to identify the in vitro tolerance of pro-biotic bacteria
to acid and bile salt condition; and to prove a hypothesis that the supplementation of
oxygenated water has a positive effecte on the body weight of rat and on viability of probiotic bacteria. The first study was carried out in PAU Laboratory of IPB, while the
second study was conducted in FEMA Animal Laboratory of IPB and Micro-biology
Laboratory of Indonesia Institute of Technology. Fourty five rats aged 6 weeks were
devided into three groups, i.e., control group without probiotic (a0), Lactobacillus casei
Shirota (a1), and Lactobacillus IS- 7257 (a2). Each group (consisting of 5 rats each) has
three different treatments, namely, control without oxygenated water (b0), 50 ppm
oxygenated water (b2), and 80 ppm oxygenated water (b2). Oxygenated water was
administered to the rats twice a day in the morning (3.25 ml) and afternoon (3.00 ml).
Observation was carried out on the body weight of the rats,, fecal lactic acid bacteria,
coliform, and anaerob bacteria by plate counting, for 4 periods, i.e, prior to the treatment
(c0), after three-day treatment (c1), seven-day treatment (c2), and on the 10th day
treatment or three days after washed out period. The results indicated that probiotic
bacteria are resistant to acid and bile acid condition and. Oxygen concentration in water
has a significant positive influence on the body weight of rats towards viability of
probiotic bacteria (p-level < 0.05). The supplementation of oxygenated water 50 ppm
significantly increase the population of viable fecal lactic acid bacteria in Lactobacillus.
casei Shirota and Lactobacillus IS-7257 groups after 3 and 7 days of treatment.
Lactobacillus IS 7257 gave better response than Lactobacillus casei Shirota. The
supplementation of oxygenated water 80 ppm significantly reduce the fecal coliform and
anaerob bacteria in-vivo in both Lactobacillus. casei Shirota and Lactobacillus IS-7257
groups (p-level < 0.05).
Keywords: Oxygenated water, probiotic bacteria, viability
RINGKASAN
ENOK SOBARIAH. Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air
Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo. Dibimbing oleh ALI
KHOMSAN dan INGRID S. SURONO.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui toleransi bakteri probiotik terhadap
kondisi asam dan garam empedu dan untuk membuktikan hipotesis bahwa air beroksigen
berpengaruh positif terhadap pertumbuhan berat badan tikus dan pertumbuhan bakteri
probiotik.
Penelitian ini menggunakan tikus putih Spraque Douley sebanyak 45 ekor yang
dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu kelompok kontrol tanpa probiotik (A0), kelompok
Lactobacillus casei Shirota (A1), dan Lactobacillus IS-7257 (A2) serta tiap kelompok
mendapat 3 variabel perlakuan yaitu tanpa air beroksigen (B0), air beroksigen konsentrasi
50 ppm (B1), dan air beroksigen konsentrasi 80 ppm (B2). Pemberian air beroksigen
dengan pencekokan dua kali sehari yaitu pagi dan sore masing-masing 3,25 dan 3,0 ml.
Pengamatan terhadap berat badan tikus, fekal bakteri asam laktat, coliform dan bakteri
anaerob dilakukan dalam 4 periode pengamatan yaitu sebelum perlakuan (C0), 3 hari
perlakuan (C1), 7 hari perlakuan (C2) dan setelah pemberian diet normal selama 3 hari
(C3).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa bakteri probiotik tahan terhadap asam dan
garam empedu. Kombinasi air beroksigen dengan Lactobacillus casei Shirota dan
Lactobacillus IS-7257 menghasilkan perubahan berat badan tikus (p< 0.05). Hasil
penelitian menunjukkan bahwa kombinasi air beroksigen 50 ppm dengan Lactobacillus
IS-7257 (A2B1) meningkatkan secara nyata populasi bakteri asam laktat pada berbagai
periode pengamatan. Jumlah bakteri asam laktat pada pengamatan 3 hari lebih tinggi
bibandingkan dengan 0 hari dan 7 hari. Bakteri coliform dapat ditekan pada perlakuan air
beroksigen 80 ppm dengan Lactobacillus casei Shirota (A1B2).
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa konsentrasi air beroksigen 50
ppm dan 80 ppm masing-masing mempunyai manfaat meningkatkan bakteri probiotik
dan menurunkan bakteri coliform secara in vivo, sehingga diharapkan akan membantu
meningkatkan kesehatan saluran pencernaan dan penyerapan gizi menjadi lebih baik.
Kata kunci : Air beroksigen, bakteri probiotik dan viabilitas.
VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK IN VITRO
DAN PENGARUH PEMBERIAN AIR BEROKSIGEN
TERHADAP VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK
SECARA IN VIVO
ENOK SOBARIAH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
Judul Tesis
Nama
NRP
: Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air
Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo.
: Enok Sobariah
: A551050041
Disetujui,
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS
Ketua
Dr. Ir. Ingrid S Surono, MSc
Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi Gizi Masyarakat
dan Sumberdaya Keluarga
Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS
Tanggal ujian : 1 Agustus 2007
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS
Tanggal lulus :
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Prof. Dr. Ir. Faisal Anwar.
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa
karena atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulisan tesis berjudul Viabilitas
Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air beroksigen terhadap
Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo dapat diselesaikan tepat pada waktunya.
Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga,
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan
terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS selaku ketua komisi pembimbing juga
sebagai Ketua Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga dan Dr. Ir. Ingrid S. Surono, MSc. selaku anggota komisi
pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran
sehingga tesis ini dapat diselesaikan.
2. Prof. Dr. Ir. Faisal Anwar selaku dosen penguji yang telah
memberikan arahan dan masukan untuk perbaikan tesis ini.
3. Staf
pengajar Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga.
4. Direktur RSU Cibabat Cimahi dr.H.Hanny Rono S, MSc beserta staf.
5. Kepala Dinas Kesehatan kota Cimahi dr. Hj. Endang, MSc beserta staf.
6. PT. Tirta Alam Semesta terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya.
7. Dr. Ir. Aswi Rudito, MSi (Didit), Dr. Drs. Muhamad Royani MSc,
Unggul S.Kom, MSi, dan rekan mahasiswa Program Studi Gizi
Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga Eli Walimah, Anita, Wiwik
Widayati.
8. Suamiku tercinta Asmara Hadi, ananda Febby Habibie Hadi Wijaya,
dan Vitha Fitriyani Hadi Wijaya, terima kasih atas doa restunya.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyajian tesis ini,
meskipun demikian, penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat.
Bogor, Juli 2007
Enok Sobariah
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sumedang, Jawa Barat pada tanggal 4 Mei 1966 dari
ayah H. Tjetje Tjentasa dan ibu Hj Epong Warnaga. Penulis merupakan anak keempat dari enam bersaudara.
Pada tahun 1984 penulis lulus dari SMA Negeri Situraja Sumedang, Jawa
barat dan pada tahun 1987 penulis berhasil menyelesaikan pendidikan Diploma
dari Akademi Gizi Jakarta.
Penulis diterima sebagai karyawan Rumah Sakit Swasta Muhammad
Husni Thamrin Jalan Salemba Jakarta pada tahun 1988, kemudian beralih dinas ke
PT Nestle Indonesia sebagai Medical Representatif pada tahun 1989. Penulis
diangkat sebagai Pegawai Negeri Sipil pada tahun 1991 bertempat di Rumah Sakit
Umum Swadana Daerah Cibabat Cimahi. Alhamdulillah penulis dapat
menyelesaikan pendidikan S1 bidang studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga pada Sekolah Tinggi Pertanian Jawa Barat di Bandung tahun 1997.
VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK IN VITRO
DAN PENGARUH PEMBERIAN AIR BEROKSIGEN
TERHADAP VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK
SECARA IN VIVO
ENOK SOBARIAH
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan
Pengaruh Pemberian Air Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo,
adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada Perguruan
Tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Juli 2007
Enok Sobariah
NRP: A551050041
@ Hak cipta milik IPB, tahun 2007
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian
atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm dan sebagainya
ABSTRAK
ENOK SOBARIAH. Viability of Probiotic bacteria in vitro and the effect of oksigennated
water on viability of probiotik bacteria in vivo. Under direction of ALI KHOMSAN and
INGRID SURONO.
The aim of this study were to identify the in vitro tolerance of pro-biotic bacteria
to acid and bile salt condition; and to prove a hypothesis that the supplementation of
oxygenated water has a positive effecte on the body weight of rat and on viability of probiotic bacteria. The first study was carried out in PAU Laboratory of IPB, while the
second study was conducted in FEMA Animal Laboratory of IPB and Micro-biology
Laboratory of Indonesia Institute of Technology. Fourty five rats aged 6 weeks were
devided into three groups, i.e., control group without probiotic (a0), Lactobacillus casei
Shirota (a1), and Lactobacillus IS- 7257 (a2). Each group (consisting of 5 rats each) has
three different treatments, namely, control without oxygenated water (b0), 50 ppm
oxygenated water (b2), and 80 ppm oxygenated water (b2). Oxygenated water was
administered to the rats twice a day in the morning (3.25 ml) and afternoon (3.00 ml).
Observation was carried out on the body weight of the rats,, fecal lactic acid bacteria,
coliform, and anaerob bacteria by plate counting, for 4 periods, i.e, prior to the treatment
(c0), after three-day treatment (c1), seven-day treatment (c2), and on the 10th day
treatment or three days after washed out period. The results indicated that probiotic
bacteria are resistant to acid and bile acid condition and. Oxygen concentration in water
has a significant positive influence on the body weight of rats towards viability of
probiotic bacteria (p-level < 0.05). The supplementation of oxygenated water 50 ppm
significantly increase the population of viable fecal lactic acid bacteria in Lactobacillus.
casei Shirota and Lactobacillus IS-7257 groups after 3 and 7 days of treatment.
Lactobacillus IS 7257 gave better response than Lactobacillus casei Shirota. The
supplementation of oxygenated water 80 ppm significantly reduce the fecal coliform and
anaerob bacteria in-vivo in both Lactobacillus. casei Shirota and Lactobacillus IS-7257
groups (p-level < 0.05).
Keywords: Oxygenated water, probiotic bacteria, viability
RINGKASAN
ENOK SOBARIAH. Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air
Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo. Dibimbing oleh ALI
KHOMSAN dan INGRID S. SURONO.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui toleransi bakteri probiotik terhadap
kondisi asam dan garam empedu dan untuk membuktikan hipotesis bahwa air beroksigen
berpengaruh positif terhadap pertumbuhan berat badan tikus dan pertumbuhan bakteri
probiotik.
Penelitian ini menggunakan tikus putih Spraque Douley sebanyak 45 ekor yang
dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu kelompok kontrol tanpa probiotik (A0), kelompok
Lactobacillus casei Shirota (A1), dan Lactobacillus IS-7257 (A2) serta tiap kelompok
mendapat 3 variabel perlakuan yaitu tanpa air beroksigen (B0), air beroksigen konsentrasi
50 ppm (B1), dan air beroksigen konsentrasi 80 ppm (B2). Pemberian air beroksigen
dengan pencekokan dua kali sehari yaitu pagi dan sore masing-masing 3,25 dan 3,0 ml.
Pengamatan terhadap berat badan tikus, fekal bakteri asam laktat, coliform dan bakteri
anaerob dilakukan dalam 4 periode pengamatan yaitu sebelum perlakuan (C0), 3 hari
perlakuan (C1), 7 hari perlakuan (C2) dan setelah pemberian diet normal selama 3 hari
(C3).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa bakteri probiotik tahan terhadap asam dan
garam empedu. Kombinasi air beroksigen dengan Lactobacillus casei Shirota dan
Lactobacillus IS-7257 menghasilkan perubahan berat badan tikus (p< 0.05). Hasil
penelitian menunjukkan bahwa kombinasi air beroksigen 50 ppm dengan Lactobacillus
IS-7257 (A2B1) meningkatkan secara nyata populasi bakteri asam laktat pada berbagai
periode pengamatan. Jumlah bakteri asam laktat pada pengamatan 3 hari lebih tinggi
bibandingkan dengan 0 hari dan 7 hari. Bakteri coliform dapat ditekan pada perlakuan air
beroksigen 80 ppm dengan Lactobacillus casei Shirota (A1B2).
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa konsentrasi air beroksigen 50
ppm dan 80 ppm masing-masing mempunyai manfaat meningkatkan bakteri probiotik
dan menurunkan bakteri coliform secara in vivo, sehingga diharapkan akan membantu
meningkatkan kesehatan saluran pencernaan dan penyerapan gizi menjadi lebih baik.
Kata kunci : Air beroksigen, bakteri probiotik dan viabilitas.
VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK IN VITRO
DAN PENGARUH PEMBERIAN AIR BEROKSIGEN
TERHADAP VIABILITAS BAKTERI PROBIOTIK
SECARA IN VIVO
ENOK SOBARIAH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
Judul Tesis
Nama
NRP
: Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air
Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo.
: Enok Sobariah
: A551050041
Disetujui,
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS
Ketua
Dr. Ir. Ingrid S Surono, MSc
Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi Gizi Masyarakat
dan Sumberdaya Keluarga
Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS
Tanggal ujian : 1 Agustus 2007
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS
Tanggal lulus :
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Prof. Dr. Ir. Faisal Anwar.
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa
karena atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulisan tesis berjudul Viabilitas
Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air beroksigen terhadap
Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo dapat diselesaikan tepat pada waktunya.
Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga,
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan
terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS selaku ketua komisi pembimbing juga
sebagai Ketua Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga dan Dr. Ir. Ingrid S. Surono, MSc. selaku anggota komisi
pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran
sehingga tesis ini dapat diselesaikan.
2. Prof. Dr. Ir. Faisal Anwar selaku dosen penguji yang telah
memberikan arahan dan masukan untuk perbaikan tesis ini.
3. Staf
pengajar Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga.
4. Direktur RSU Cibabat Cimahi dr.H.Hanny Rono S, MSc beserta staf.
5. Kepala Dinas Kesehatan kota Cimahi dr. Hj. Endang, MSc beserta staf.
6. PT. Tirta Alam Semesta terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya.
7. Dr. Ir. Aswi Rudito, MSi (Didit), Dr. Drs. Muhamad Royani MSc,
Unggul S.Kom, MSi, dan rekan mahasiswa Program Studi Gizi
Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga Eli Walimah, Anita, Wiwik
Widayati.
8. Suamiku tercinta Asmara Hadi, ananda Febby Habibie Hadi Wijaya,
dan Vitha Fitriyani Hadi Wijaya, terima kasih atas doa restunya.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyajian tesis ini,
meskipun demikian, penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat.
Bogor, Juli 2007
Enok Sobariah
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sumedang, Jawa Barat pada tanggal 4 Mei 1966 dari
ayah H. Tjetje Tjentasa dan ibu Hj Epong Warnaga. Penulis merupakan anak keempat dari enam bersaudara.
Pada tahun 1984 penulis lulus dari SMA Negeri Situraja Sumedang, Jawa
barat dan pada tahun 1987 penulis berhasil menyelesaikan pendidikan Diploma
dari Akademi Gizi Jakarta.
Penulis diterima sebagai karyawan Rumah Sakit Swasta Muhammad
Husni Thamrin Jalan Salemba Jakarta pada tahun 1988, kemudian beralih dinas ke
PT Nestle Indonesia sebagai Medical Representatif pada tahun 1989. Penulis
diangkat sebagai Pegawai Negeri Sipil pada tahun 1991 bertempat di Rumah Sakit
Umum Swadana Daerah Cibabat Cimahi. Alhamdulillah penulis dapat
menyelesaikan pendidikan S1 bidang studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga pada Sekolah Tinggi Pertanian Jawa Barat di Bandung tahun 1997.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
X
XI
XII
PENDAHULUAN ..........................................................................................
Latar Belakang ..........................................................................................
Tujuan Penelitian ......................................................................................
Hipotesis ....................................................................................................
Manfaat Penelitian ....................................................................................
1
1
3
3
4
TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................
Air Beroksigen ..........................................................................................
Bakteri Asam Laktat .................................................................................
Bakteri Probiotik .......................................................................................
Lactobacillus casei Shirota .................................................................
Lactobacillus IS-7257..........................................................................
Viabilitas Bakteri Probiotik ......................................................................
Ketahanan terhadap Asam Lambung ..................................................
Ketahanan terhadap Garam Empedu ...................................................
Analisis Mikrobiologi ...............................................................................
Hewan Percobaan ......................................................................................
5
5
8
8
10
11
12
12
14
14
16
BAHAN DAN METODE ...............................................................................
Waktu dan Tempat ..................................................................................
Metode Penelitian .....................................................................................
Persiapan Kultur ........................................................................................
Persiapan dan Perlakuan Hewan Percobaan .............................................
Uji Viabilitas .............................................................................................
Analisis Mikrobiologi ...............................................................................
Persiapan Sampel Feses Tikus ..................................................................
Persiapan Analisis Mikrobiologi ...............................................................
Analisis Total Bakteri Asam Laktat Metode SPC ...............................
Analisis Bakteri Total Coliform Metode SPC......................................
Analisis Total Bakteri Anaerob Metode SPC .....................................
Rancangan Percobaan dan Analisis Data ..................................................
Rancangan Percobaan .........................................................................
Analisis Data .......................................................................................
19
19
20
20
20
20
22
23
23
23
24
24
24
24
26
HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................
Ketahanan terhadap Asam dan Garam Empedu ........................................
Pengaruh Pemberian Air Beroksigen dan Probiotik .................................
Pertambahan Berat Badan Tikus .........................................................
Total Fekal Bakteri Asam Laktat ........................................................
Total Fekal Bakteri Coliform ..............................................................
Total Fekal Bakteri Anaerob ...............................................................
27
27
30
30
37
43
49
2
SIMPULAN DAN SARAN ............................................................................
Simpulan ...................................................................................................
Saran ..........................................................................................................
55
55
55
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
56
LAMPIRAN ....................................................................................................
60
3
Judul Tesis
Nama
NRP
: Viabilitas Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air
Beroksigen terhadap Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo.
: Enok Sobariah
: A551050041
Disetujui,
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS
Ketua
Dr. Ir. Ingrid S Surono, MSc
Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi Gizi Masyarakat
dan Sumberdaya Keluarga
Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS
Tanggal ujian : 1 Agustus 2007
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, MS
Tanggal lulus :
4
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa
karena atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulisan tesis berjudul Viabilitas
Bakteri Probiotik in vitro dan Pengaruh Pemberian Air berksigen terhadap
Viabilitas Bakteri Probiotik secara in vivo dapat diselesaikan tepat pada waktunya.
Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga,
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan
terima kasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Ali Khomsan, MS selaku ketua komisi pembimbing juga
sebagai Ketua Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga dan Dr. Ir. Ingrid S. Surono, MSc. selaku anggota komisi
pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran
sehingga tesis ini dapat diselesaikan.
2. Prof. Dr. Ir. Faisal Anwar selaku dosen penguji yang telah
memberikan arahan dan masukan untuk perbaikan tesis ini.
3. Staf
pengajar Program Studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga.
4. Direktur RSU Cibabat Cimahi dr.H.Hanny Rono S, MSc beserta staf
5. Kepala Dinas Kesehatan kota Cimahi dr. Hj. Endang, MSc beserta staf
6. PT. Tirta Alam Semesta terima kasih atas bantuan dan kerjasamanya.
7. Dr. Ir. Aswi Rudito, MSi (Didit), Dr.Drs. Muhamad Royani MSc,
Unggul S.Kom, MSi, dan rekan mahasiswa Program Studi Gizi
Masyarakat dan Sumberdaya Keluarga Eli Walimah, Anita, Wiwik
Widayati.
8. Suamiku tercinta Asmara Hadi, ananda Febby Habibie Hadi Wijaya,
dan Vitha Fitriyani Hadi Wijaya, terima kasih atas doa restunya
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penyajian tesis ini,
meskipun demikian, penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat.
Bogor, Juli 2007
Enok Sobariah
5
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Sumedang, Jawa Barat pada tangga 4 Mei 1966 dari
ayah H. Tjetje Tjentasa dan ibu Hj Epong Warnaga. Penulis merupakan anak keempat dari enam bersaudara.
Pada tahun 1984 penulis lulus dari SMA Negeri Situraja Sumedang, dan
pada tahun 1987 penulis berhasil menyelesaikan pendidikan Diploma dari
Akademi Gizi Jakarta.
Penulis diterima sebagai karyawan Rumah Sakit Swasta Muhammad
Husni Thamrin Jalan Salemba Jakarta pada tahun 1988, kemudian beralih dinas ke
PT Nestle Indonesia sebagai Medical Representatif pada tahun 1989. Penulis
diangkat sebagai Pegawai Negeri Sipil pada tahun 1991 bertempat di Rumah Sakit
Umum Swadana Daerah Cibabat Cimahi. Alhamdulillah penulis dapat
menyelesaikan pendidikan S1 bidang studi Gizi Masyarakat dan Sumberdaya
Keluarga pada Sekolah Tinggi Pertanian Jawa Barat di Bandung tahun 1997.
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Alat bantu penelitian .................................................................................. 19
2
Tahapan perlakuan pada tikus .................................................................... 22
3
Rata-rata berat badan tikus pada awal dan akhir penelitian ....................... 31
4
Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen tanpa penambahan
probiotik terhadap pertambahan berat badan tikus secara in vivo ............. 31
5
Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan bakteri Lactobacillus
casei Shirota terhadap pertambahan berat badan tikus secara in vivo ....... 32
6
Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan Lactobacillus
IS-7257 terhadap pertambahan berat badan tikus secara in vivo .............. 33
7
Pengaruh perlakuan bakteri Lactobacillus casei Shirota dan L. IS-7257
terhadap pertambahan berat badan tikus secara in vivo ............................. 34
8
Pertambahan berat badan tikus .................................................................. 36
9
Pengaruh perlakuan tanpa bakteri probiotik dengan air beroksigen terhadap
total fekal bakteri asam laktat secara in vivo ............................................. 38
10 Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan bakteri Lactobacillus
casei Shirota terhadap total fekal bakteri asam laktat secara in vivo ......... 39
11 Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan Lactobacillus
IS-7257 terhadap total fekal bakteri asam laktat secara in vivo ................. 40
12 Delta perubahan jumlah bakteri asam laktat ........................................................
42
13 Pengaruh perlakuan tanpa bakteri probiotik dengan air beroksigen
(kontrol) terhadap total fekal bakteri coliform secara in vivo .................... 44
14 Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan bakteri Lactobacillus
casei Shirota terhadap total fekal bakteri coliform in vivo ....................... 45
15 Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan Lactobacillus
IS-7257 terhadap total fekal bakteri coliform secara in vivo ..................... 46
16 Delta perubahan bakteri coliform (log cfu/g) .......................................................
48
17 Pengaruh perlakuan tanpa bakteri probiotik dan tanpa air beroksigen
(kontrol) terhadap total fekal bakteri anaerob secara in vivo ..................... 49
18 Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan bakteri Lactobacillus
casei Shirota terhadap total fekal bakteri anaerob in vivo ........................ 50
19 Pengaruh perlakuan pemberian air beroksigen dan Lactobacillus
IS-7257 terhadap total fekal bakteri anaerob in vivo ................................ 51
20 Perubahan jumlah bakteri anaerob ............................................................. 53
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
Skema uji ketahanan bakteri asam laktat terhadap pH rendah
(modifikasi dari Zavaglia et al. 1998)......................................................... 21
2
Skema uji ketahanan bakteri probiotik terhadap garam empedu
(Zavaglia et al. 1998) .................................................................................. 22
3
Ketahanan bakteri Lactobacillus casei Shirota terhadap asam lambung ... 27
4
Ketahanan bakteri Lactobacillus IS-7257 terhadap asam lambung .......... 28
5
Ketahanan bakteri Lactobacillus casei Shirota dan Lactobacillus
IS- 7257 terhadap garam empedu ............................................................... .30
6
Pengaruh perlakuan pemberian bakteri probiotik tanpa air beroksigen
terhadap fekal bakteri asam laktat .............................................................. 41
7
Pengaruh penambahan probiotik terhadap jumlah bakteri coliform
secara in vivo .............................................................................................. 46
8
Pengaruh penambahan probiotik terhadap jumlah bakteri anaerob
secara in vivo ............................................................................................... 52
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Ketahanan bakteri Lactobacillus casei Shirota terhadap asam lambung .... . 60
2
Ketahanan bakteri Lactobacillus IS- 7257 terhadap asam lambung ......... 59
3
Ketahanan bakteri Lactobacillus casei Shirota dan IS- 7257 terhadap
garam empedu ............................................................................................ . 59
4
Data berat badan tikus selama periode pengamatan ................................... 61
5.
Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal bakteri
asam laktat secara in vivo (kontrol) ........................................................... 62
6
Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal bakteri
asam laktat secara in vivo (Lactobacillus casei Shirota) ............................ 63
7
Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal bakteri
asam laktat secara in vivo (Lactobacillus IS-7257) .................................. 64
8
Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal
coliform secara in vivo (kontrol) ................................................................. 65
9
Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal coliform
secara in vivo (Lactobacillus casei shirota) ................................................ 66
10 Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal
coliform secara in vivo (Lactobacillus IS-7257) ......................................... 67
11 Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal bakteri
anaerob secara in vivo (kontrol) .................................................................. 68
12 Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal
bakteri anaerob secara in vivo (Lactobacillus casei Shirota) ..................... 69
13 Pengaruh pemberian air beroksigen dan probiotik terhadap fekal bakteri
anaerob secara in vivo (Lactobacillus IS-7257) ......................................... 70
14 Hasil analisis ragam pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap berat
badan tikus .................................................................................................. 71
15 Hasil uji lanjut pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap berat badan
tikus ............................................................................................................. 71
16 Hasil uji lanjut periode pengamatan terhadap berat badan tikus ................ 71
17 Hasil analisis ragam pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap jumlah
bakteri asam laktat ...................................................................................... 71
18 Hasil uji lanjut pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap jumlah
bakteri asam laktat ...................................................................................... 72
19 Hasil uji lanjut periode pengamatan terhadap jumlah bakteri asam laktat . 72
20 Hasil analisis ragam pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap
jumlah bakteri coliform ............................................................................... 72
21 Hasil uji lanjut pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap jumlah
bakteri coliform ........................................................................................... 73
22 Hasil uji lanjut periode pengamatan terhadap jumlah bakteri coliform ...... 73
23 Hasil analisis ragam pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap
jumlah bakteri anaerob ................................................................................ 73
24 Hasil uji lanjut pengaruh probiotik dan air beroksigen terhadap jumlah
bakteri anaerob ............................................................................................ 73
25 Hasil uji lanjut periode pengamatan terhadap jumlah bakteri anaerob ....... 74
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Air merupakan unsur yang sangat penting dalam semua kehidupan, baik
kehidupan manusia, hewan maupun tumbuhan. Hampir semua metabolisme zat
gizi di dalam tubuh memerlukan air. Air berfungsi untuk transportasi zat gizi,
seperti protein, mineral, vitamin, dan zat gizi yang lainya ke seluruh tubuh,
bermanfaat untuk pengeluaran zat-zat racun atau sisa hasil pencernaan. Selain itu
juga berfungsi untuk keseimbangan fungsi tubuh dan mengatur suhu tubuh.
Mengonsumsi air yang cukup dapat meningkatkan fungsi hormon,
memperbaiki kemampuan hati, untuk memecah dan melepaskan lemak serta
mengurangi rasa haus dan lapar. Sebaliknya apabila kekurangan air dapat
menyebabkan konstipasi, infeksi saluran kemih, terbentuknya batu ginjal,
kelelahan dan masalah-masalah seputar kulit, rambut dan kuku (Khomsan 2005).
Selain air, unsur yang tidak kalah pentingnya dalam kehidupan adalah
oksigen. Oksigen diperlukan untuk proses pembakaran dalam tubuh, yaitu
mengubah zat-zat gizi sumber energi seperti karbohidrat, protein, dan lemak
menjadi energi yang diperlukan oleh tubuh untuk melakukan aktivitas sehari-hari.
Ciri utama orang yang mengalami kekurangan oksigen adalah merasa lelah,
mengantuk dan kurang waspada. Oksigen juga merupakan unsur vital dalam
regenerasi sel, tanpa oksigen akan terjadi proses degenerasi atau peluruhan.
Ketiadaan oksigen akan membawa kematian cepat pada mahluk hidup.
Pada tahun 2004
Rumawas dkk. meneliti air beroksigen dan
menghasilkan temuan yang menarik dari sisi ilmiah. Hipotesis bahwa oksigen
dalam air beroksigen akan mempengaruhi pertumbuhan ataupun akan meracuni
mikroba yang bermanfaat/probiotik tidak terbukti. Pada kultur Lactobacillus casei
strain Shirota, penambahan O2 30-35 ppm menghasilkan kultur dengan populasi
bekteri asam laktat yang jauh lebih tinggi dibandingkan kontrol. Dengan demikian
kekhawatiran jika mengkonsumsi air beroksigen akan menurunkan jumlah
populasi bakteri baik di usus tidak terbukti.
Probiotik adalah bakteri ”baik” yang harus dikonsumsi dalam keadaan
hidup dan mencapai saluran pencernaan dalam keadaan hidup dengan jumlah
2
yang cukup guna menghasilkan efek kesehatan yang positif. Probiotik
menghasilkan metabolit yaitu asam organik, hidrogen peroksida, karbondioksida
dan acidolin yang bersifat antimikroba terhadap bakteri patogen. Bakteri ini
mampu mengikat senyawa racun hasil metabolisma protein dan lemak, serta hasil
pemecahan enzim tertentu, sehingga meringankan tugas organ hati (Salminen
1999).
Probiotik merupakan mikroorganisma hidup, yang mempunyai pengaruh
menguntungkan
pada
kesehatan
inang
(manusia)
dengan
memperbaiki
keseimbangan mikrobiota intestinal. Efektifitas probiotik ditentukan oleh
kemampuannya dalam memberikan
efek menguntungkan dalam sel inang,
sifatnya yang tidak patogenik dan tidak toksik dan juga kemampuanya bertahan
dan melakukan kegiatan metabolisma dalam usus (Gibson dan Fuller 2000)
Karena itu bakteri probiotik harus dapat menaklukan berbagai hambatan
fisiologis seperti asam lambung dan cairan empedu sehingga dapat mencapai dan
bertahan hidup dalam usus manusia. Dari dalam usus, bakteri ini membantu
meningkatkan kesehatan kita dengan cara mengaktifkan sel-sel kekebalan,
meningkatkan jumlah bakteri berguna, dan mengurangi jumlah bakteri yang
merugikan.
Probiotik dapat diberikan sebagai suplemen makanan, pemberian probiotik
dapat berpengaruh menguntungkan bagi kesehatan karena probiotik dapat
menghasilkan asam lemak rantai pendek dan menyebabkan suasana usus menjadi
asam sehingga menekan pertumbuhan bakteri patogen serta memperbaiki
keseimbangan mikrobiota usus. Mikroflora yang digolongkan sebagai probiotik
terutama adalah dari golongan Lactobacillus dan Bifidocterium.
Pengendalian penyakit pada manusia dan ternak menggunakan probiotik
telah dilakukan sejak lama dan terdokumentasi dengan baik (Fuller 1987). Tikus
merupakan hewan menyusui yang mempunyai peranan penting dalam kehidupan
manusia, baik bersifat menguntungkan maupun merugikan. Sifat menguntungkan
terutama dalam hal penggunaanya sebagai hewan percobaan di laboratorium,
seperti tikus putih (Rattus norvegicus strain albino) atau mencit putih (strain
albino) yang merupakan hewan laboratorium. Jenis tikus ini sering dijadikan
3
hewan percobaan untuk menguji obat dan tingkat toksisitas racun hama terhadap
manusia (Priyambodo 2003).
Tikus sebagai hewan omnivora (pemakan segala) biasanya mau
mengonsumsi semua makanan yang dapat dimakan oleh manusia, baik yang
berasal dari tumbuhan maupun dari hewan. Selain itu tikus akan memilih pakan
yang berkadar gizi seimbang dari beberapa pakan yang ada. Tikus memiliki
kesamaan saluran pencernaan dan proses metabolisme dengan manusia
(Priyambodo 2003).
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh in vivo
pemberian air beroksigen terhadap pertumbuhan bakteri probiotik dalam tubuh.
Secara khusus, tujuan penelitian ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
1. Mengetahui toleransi bakteri probiotik
terhadap kondisi asam dan garam
empedu.
2. Mengetahui pengaruh air oksigen dengan konsentrasi oksigen 50 ppm dan 80
ppm terhadap pertumbuhan berat badan tikus..
3. Mengetahui pengaruh air oksigen dengan konsentrasir oksigen 50 ppm dan 80
ppm terhadap pertumbuhan bakteri asam laktat.
4. Mengetahui pengaruh air oksigen dengan konsentrasir oksigen 50 ppm dan 80
ppm terhadap perubahan bakteri coliform.
5. Mengetahui pengaruh air oksigen dengan konsentrasi oksigen 50 ppm dan 80
ppm terhadap perubahan bakteri anaerob.
Hipotesis
Penelitian ini dimaksudkan untuk menguji hipotesa berikut:
a. Bakteri probiotik tahan terhadap kondisi asam dan garam empedu
b. Konsentrasi air beroksigen 50 dan 80 ppm berpengaruh nyata terhadap
pertumbuhan berat badan tikus.
c. Konsentrasi air beroksigen 50 dan 80 ppm berpengaruh nyata terhadap
pertambahan bakteri asam laktat secara in vivo.
d.
Konsentrasi air beroksigen 50 dan 80 ppm berpengaruh nyata terhadap
perubahan bakteri coliform secara in vivo.
4
e. Konsentrasi air beroksigen 50 dan 80 ppm berpengaruh terhadap perubahan
bakteri anaerob secara in vivo..
Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan akan diperoleh informasi tentang pengaruh
berbagai kadar oksigen dalam air terhadap pertumbuhan bakteri probiotik yang
akan memberikan dampak positif terhadap kesehatan dengan cara memperbaiki
keseimbangan mikrobiota dalam saluran pencernaan.
TINJAUAN PUSTAKA
Air Beroksigen
Air merupakan bahan yang sangat penting bagi kehidupan umat manusia
dan fungsinya tidak pernah dapat digantikan dengan senyawa lain. Air juga
merupakan komponen penting dalam bahan makanan karena air dapat
mempengaruhi penampakan, tekstur serta cita rasa makanan kita. Bahkan dalam
bahan makanan sekalipun, seperti buah kering, tepung, serta biji-bijian,
terkandung air dalam jumlah tertentu. Semua bahan makanan mengandung air
dalam jumlah yang berbeda-beda, baik itu bahan makanan hewani maupun nabati.
Air berperan sebagai pembawa zat-zat makanan dan sisa-sisa metabolisme,
sebagai media reaksi yang menstabilkan pembentukan biopolymer, dan
sebagainya (Winarno 1997).
Bila tubuh manusia hidup dianalisis komposisi kimianya, maka akan
diketahui kandungan airnya rata-rata 65% atau sekitar 47 liter per orang dewasa.
Setiap hari sekitar 2,5 liter harus diganti dengan air yang baru. Diperkirakan dari
sejumlah air yang harus diganti tersebut 1,5 liter berasal dari air minum dan
sekitar 1,0 liter berasal dari bahan makanan yang dikonsumsi. Air sangat esensial
bagi kehidupan manusia, pada anak-anak kandungan airnya mencapai 75 % dari
berat badanya, orang dewasa kandungan airnya 59 % dari berat badan, dan lanjut
usia sebesar 50 % dari Berat badannya (Winarno 1997).
Air untuk dijadikan air minum harus memenuhi persyaratan fisika, kimia,
biologi dan radioaktif. Standar mutu air minum atau air untuk kebutuhan rumah
tangga ditetapkan berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia
Nomor : 01/Birhukmas/I/1975 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan kualitas Air
Minum. Standar baku air minum tersebut disesuaikan dengan Standar
Internasional yang dikeluarkan WHO (Kusnaedi 2004). Air yang berkualitas baik
harus memenuhi persyaratan fisik, yaitu tampak jernih, tidak berwarna, rasanya
tawar, tidak berbau busuk, temperatur 20-26°C, tidak mengandung zat padatan,
juga harus memenuhi persyaratan kimia ; pH netral tidak terlalu asam dan tidak
terlalu basa, tidak mengandung bahan kimia beracun, garam atau ion logam, dan
bahan organik.
6
Selain air, unsur yang tidak kalah pentingnya dalam kehidupan adalah
oksigen. Oksigen diperlukan untuk proses pembakaran dalam tubuh, yaitu
mengubah zat-zat gizi sumber energi seperti karbohidrat, protein, dan lemak
menjadi energi yang diperlukan oleh tubuh untuk melakukan aktivitas sehari-hari.
Ciri utama orang yang mengalami kekurangan oksigen adalah merasa lelah,
mengantuk dan kurang waspada. Oksigen merupakan unsur vital
dalam
regenerasi sel, tanpa oksigen akan terjadi proses degenerasi atau peluruhan.
Ketiadaan oksigen akan membawa kematian cepat pada mahluk hidup. Air
beroksigen mempunyai kemampuan untuk menembus sel atau jaringan serta
membantu proses hidrasi tubuh. Selain itu air beroksigen dapat memperbaiki
fungsi sel tubuh, meningkatkan energi, membuat rasa nyaman, tidur lebih nyenyak
dan menyingkirkan racun tubuh (detoksifikasi) (Khomsan 2005).
Sebagian ilmuwan menyakini bahwa infeksi dan munculnya penyakit
terjadi karena kondisi lapar oksigen di tingkat sel. Sel kanker dapat berpoliferasi
ketika sel-sel tubuh mengalami defisiensi oksigen. Ketika konsentrasi oksigen
dalam tubuh turun sampai tingkat ekstrem dan berlangsung lama maka tubuh kita
menjadi sarang berkembang biaknya agen-agen infeksi seperti bakteri, virus, dan
jamur (Khomsan 2005).
Sebuah molekul air terdiri dari sebuah atom oksigen yang berikatan
kovalen dengan dua atom hidrogen. Hidrogen dan oksigen mempunyai daya padu
yang sangat besar antara keduanya. Keunikan air terjadi berkat ikatan pemadu
kedua unsurnya. Perangkaian jarak atom-atomnya mirip kunci yang masuk
lubangnya, kecocokannya begitu sempurna, sehingga air tergolong senyawa alam
yang paling mantap. Semua atom dalam molekul air terjalin menjadi satu oleh
ikatan kuat yang hanya dapat dipecahkan oleh perantara yang paling agresif,
misalnya energi listrik atau zat kimia seperti logam kalium (Winarno 1997).
Dalam pelaksanaanya di dalam tubuh air bekerja dengan elektrolit, yaitu
Natrium sebagai kation dominant di luar sel, mempertahankan volume cairan
ekstraseluler, keseimbangan asam basa, mengatur tekanan darah, dan untuk
metabolisma glukosa. Kalium sebagai kation utama dalam sel, mempertahankan
osmose cairan intra selular dan eksitesi otot skelet dan otot jantung, dan klorida
7
sebagai anion di seluruh tubuh, menjaga keasaman lambung, dan aktifitas enzim
dalam lambung. (Proboprastowo 1988)
Kehidupan kini semakin termanjakan dengan adanya air minum kemasan
yang praktis, tanpa perlu dimasak, dan harganya terjangkau. Selain itu, di pasaran
saat ini mulai bermunculan produk air kemasan baru yaitu air beroksigen.
Sesungguhnya air, dari manapun sumbernya, yang sering diminum kebanyakan
orang telah mengandung oksigen yang kadarnya sekitar 7 ppm. Air beroksigen
telah diperkaya dengan oksigen melalui rekayasa teknologi sehingga mengandung
O2 45 ppm – 80 ppm. Oksigen dimasukkan ke dalam air lewat suatu proses
dengan menggunakan tekanan, seperti halnya ketika membuat minuman
berkarbonasi (minuman ringan) yaitu dengan memompakan CO2 ke dalam air
(Khomsan 2005).
Oksigen yang diserap melalui membran intestinal diklaim dapat
meningkatkan imunitas dan memperbaiki sistem sirkulasi dalam tubuh. Oksigen
juga akan melekat di butir-butir darah merah yang kemudian masuk ke dalam selsel tubuh manusia. Sebuah studi yang melibatkan 25 atlet pelari yang
mengkonsumsi air beroksigen menunjukkan hasil positif. Sejumlah 83% dari
pelari tersebut mempunyai performans prestasi yang lebih baik. Mereka
menghemat waktu 31 detik dalam suatu lomba lari (Khomsan 2005).
Rumawas dkk. (2004) yang meneliti air beroksigen menghasilkan temuan
yang menarik dari sisi ilmiah. Hipotesis bahwa oksigen dalam air beroksigen
akan mempengaruhi pertumbuhan ataupun akan meracuni pertumbuhan mikroba
yang bermanfaat/probiotik tidak terbukti. Pada kultur bakteri probiotik
Lactobacillus casei strain Shirota, penambahan oksigen 30-35 ppm menghasilkan
kultur dengan populasi bakteri probiotik asam laktat
yang jauh lebih tinggi
dibandingkan kontrol. Dengan demikian kekhawatiran jika mengkonsumsi air
beroksigen akan menurunkan jumlah populasi probiotik pada mikroflora usus,
tidak terbukti. Probiotik adalah bakteri yang hidup diusus yang bermanfaat dan
dapat meningkatkan daya tahan tubuh.
8
Bakteri Asam Laktat
Bakteri asam laktat pertama kali ditemukan oleh Pasteur, seorang profesor
kimia di University of Lille, pada tahun 1878, Lister melaporkan isolasi bakteri
asam laktat asal susu yang tengik. Beberapa bakteri laktat dapat ditemukan juga
pada saluran pencernaan manusia maupun hewan (Surono 2004).
Bakteri asam laktat dan bifidobacteria termasuk dalam kelompok bakteri
baik bagi manusia dan umumnya memenuhi status GRAS (Generally Recognized
As Safe), yaitu aman bagi manusia. Kelompok bakteri ini tidak membusukkan
protein, dan dapat memetabolisme berbagai jenis karbohidrat secara fermentatif
menjadi asam laktat sehingga disebut bakteri asam laktat. Jadi makanan yang
tercemar oleh bakteri asam laktat menjadi rusak karena asam, dan akan menjadi
busuk kalau kemudian dicemari oleh bakteri pembusuk. (Surono 2004).
Bakteri asam laktat didefinisikan sebagai suatu kelompok bakteri gram
positif, tidak menghasilkan spora, berbentuk bulat atau batang yang memproduksi
asam laktat sebagai produk akhir metabolik utama selama fermentasi karbohidrat.
Bal dikelompokan ke dalam beberapa jenis antara lain Streptococcus (termasuk
laktococcus),
Leuconostoc,
pediacoccus,
Lactobacillus
(Surono
2003).
Lactobacillus casei Shirota dan Lactobacillus acidophilus dan Lactobacillus IS
7257 termasuk ke dalam bakteri asam laktat.
Bakteri Probiotik
Perhatian terhadap bakteri probiotik dimulai sejak tahun 1908, ketika Ellie
Metchnikoff seorang ahli mikrobiologi dari Institut Pasteur di Perancis, juga
seorang pemenang hadiah Nobel dibidang kedokteran, menyarankan untuk
mengkonsumsi susu fermentasi agar berumur panjang. Kemudian pada tahun
1965 konsep probiotik sudah mulai dikenal pertama kali digunakan oleh Lily dan
Stillwell. Probiotic dalam bahasa Yunani dari kata yang berarti untuk kehidupan.
Kemudian Fuller pada tahun 1989 mencoba memperbaiki definisi probiotik yang
berasal dari kata probios yang berarti kehidupan, adalah suplemen mikroba hidup
yang memberikan efek positif kepada manusia dan hewan dengan memperbaiki
keseimbangan mikroflora usus. Hingga tahun 1990, masih diperdebatkan apakah
konsep probiotik itu fakta, fiksi, mitos atau suatu relitas. Pada tahun 1995 diakui
mulai memasuki era probiotik (Surono 2004).
9
Salminen et al.(2004), juga menguatkan definisi probiotik yaitu preparasi
mikroba hidup yang bermanfaat bagi kesehatan, dan efek menyehatkan dan
keamananya harus secara ilmiah teruji pada manusia melalui uji klinis. Hingga
saat ini tercatat sebanyak 8.000 subjek yang digunakan dan lebih dari 200 uji
klinis probiotik tanpa mengalami efek negatif dan membahayakan.
Dr. Stephen Bymes, ND seorang ahli gizi klinis dan ahli naturopati dalam
Health and Natural Journal menyebutkan bahwa dalam tubuh manusia normal
kurang lebih terdapat 1800 gram bakteri. Sebagian bakteri tersebut hidup di usus
tetapi banyak pula yang hidup di kulit, mulut, tenggorokan dan lapisan bagian
dalam vagina. Jenis speciesnya mencapai lebih dari 400 macam (Surono 2004).
Bakteri tersebut hidup dalam tubuh manusia dengan berbagai macam kegunaan
bagi pencernaan, tulang, maupun sistem kekebalan. Semua bakteri tersebut
termasuk menguntungkan dan merupakan dasar dari kesehatan yang baik. Yang
disebut probiotik artinya untuk kehidupan.
Dalam memilih strain probiotik harus mempertimbangkan beberapa
kriteria penting, yang meliputi aspek keamanan, fungsional dan teknologi (Saarela
et al. 2000). Beberapa kriteria yang harus dimiliki oleh bakteri probiotik adalah :
1. Berasal dari manusia, 2. tahan terhadap asam lambung, 3. tahan terhadap garam
empedu, 4. bersifat antagonis terhadap bakteri pathogen dan karsinogenik, 5.
memproduksi senyawa antibakteri, 6. Mempunyai sifat penempelan pada sel usu
manusia, 7. Berkoloni