2
pada produk akhir FAO-WHO 2004. Oleh karena itu, susu formula bayi beresiko terkontaminasi oleh mikroba patogen baik secara intrinsik maupun ekstrinsik. Berdasarkan pertemuan para ahli WHO
dan FAO yang diselenggarakan pada tahun 2004 dan 2006, Cronobacter sakazakii dan Salmonella enterica khususnya S. enterica subsp. enterica serovar Typhimurium Salmonella Typhimurium
terbukti secara mikrobiologi dan epidemologi sebagai bakteri yang berpotensi mengontaminasi susu formula dan menginfeksi bayi.
Salmonella merupakan genus bakteri dari famili Enterobacteriaceae yang menyebabkan banyak kasus salmonellosis pada bayi. S. Typhimurium merupakan salah satu dari ribuan serovar genus
Salmonella yang ada Lin dan Cheng 2007. S. Typhimurium berbentuk batang pendek, gram negatif, bersifat fakultatif anaerob, dan mampu beradaptasi pada situasi asam Bell dan Kyriakides 2002.
Dalam genus Salmonella, S. Typhimurium adalah serovar yang paling umum menyebabkan kasus salmonellosis pada bayi Jones et al. 2006. Kasus salmonellosis pada kelompok usia bayi lebih
beresiko tinggi dibandingkan kelompok usia lainnya FAO-WHO 2006. Di Amerika Serikat, dilaporkan bahwa pada tahun 2002 terdapat kasus salmonellosis sebanyak 139 per 100.000 bayi. Nilai
ini setara dengan sekitar delapan kali rasio kasus salmonellosis pada umumnya 16 per 100.000 individu CDC 2002. Setidaknya sebanyak 6 outbreaks salmonellosis terkait susu formula bayi
tercatat sejak 1995, terjadi di Kanada, Perancis, Korea, Spanyol, Inggris, dan Amerika Serikat WHOFAO 2006. Kasus terbaru adalah outbreak S. agona yang terjadi di Perancis pada tahun 2005
dengan jumlah korban 141 bayi berusia kurang dari 12 bulan FAO-WHO 2007. Pertumbuhan bakteri kontaminan pada susu formula dapat dihambat dengan adanya BAL
probiotik. Sebelumnya telah dilakukan penelitian yang mengevaluasi kemampuan BAL probiotik asal ASI L. rhamnosus R21 untuk berkompetisi dengan bakteri kontaminan pada susu formula
rekonstitusi, yaitu C. sakazakii. Penelitian yang dilakukan oleh Riyanti 2012 menyebutkan bahwa campuran L. rhamnosus R21dan L. rhamnosus R25 kurang efektif menghambat C. sakazakii pada
suhu rekonstitusi 50, 60, maupun 70
o
C selama 8 jam hang time. Namun, penelitian Saputra 2012 membuktikan bahwa kultur tunggal L. rhamnosus R21 mampu menghambat pertumbuhan C.
sakazakii YR c3a pada susu formula rekonstitusi sebanyak 1.26 dan 1.05 log CFUmL pada suhu rekonstitusi 60 dan 70
o
C. Kemampuan L. rhamnosus R21 untuk menghambat C. sakazakii disebabkan oleh kemampuannya menghasilkan komponen antimikroba. Hal tersebut mendasari
hipotesis bahwa L. rhamnosus R21 juga dapat menghambat bakteri patogen lain yang mengontaminasi susu formula selama rekonstitusi, salah satunya S. Typhimurium. Oleh karena itu, penelitian ini
dilakukan untuk mengevaluasi kemampuan L. rhamnosus R21 untuk berkompetisi dengan S. Typhimurium pada susu formula rekonstitusi selama 8 jam hang time.
B. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan Umum dari penelitian ini adalah mengevaluasi kemampuan Lactobacillus rhamnosus R21 asal ASI untuk berkompetisi dengan Salmonella Typhimurium pada susu formula bayi selama
rekonstitusi. Tujuan khusus dari penelitian ini adalah: a mengetahui media yang selektif untuk L. rhamnosus R21 dan S. Typhimurium;
b mempelajari pengaruh suhu rekonstitusi 27, 60, dan 70
o
C terhadap aktivitas kompetisi L. rhamnosus R21 dan S. Typhimurium.
c mempelajari kompetisi L. rhamnosus R21 pada tiga jumlah awal berbeda 10
9
, 10
8
, 10
6
CFUmL dengan S. Typhimurium 10
4
CFUmL
3
C. HIPOTESIS
Daya hambat L. rhamnosus R21 terhadap pertumbuhan S. Typhimurium diduga bervariasi, dipengaruhi oleh perbedaan suhu rekonstitusi dan jumlah awal L. rhamnosus R21 yang diinokulasikan
ke dalam susu formula.
D. MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini diharapkan dapat menambah informasi mengenai sifat fungsional bakteri asam laktat yang berasal dari Air Susu Ibu, khususnya L. rhamnosus R21 dalam menghambat bakteri
Salmonella Typhimurium setelah susu formula direkonstitusi serta jumlah L. rhamnosus R21 yang dapat dianjurkan untuk ditambahkan ke dalam susu formula.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. BAKTERI ASAM LAKTAT SEBAGAI PROBIOTIK
Bakteri asam laktat merupakan bakteri gram positif, bersifat anaerob aerotoleran, tahan asam, fermentatif, berbentuk batang atau bulat, memerlukan nutrisi yang kompleks fastidious, dan
memiliki komposisi basa nitrogen DNA G+C kurang dari 50 Axelsson 2004; Adam Moss 1995. Bakteri tersebut umumnya bersifat katalase negatif tetapi kadang-kadang terdeteksi katalase semu
pada kultur yang ditumbuhkan pada konsentrasi gula rendah Pot et al. 1994. Menurut Hayakawa 1992, bakteri asam laktat merupakan bakteri menguntungkan yang dapat memfermentasi gula untuk
menghasilkan energi dan memproduksi asam laktat. Bakteri ini juga dapat memecah protein tanpa menghasilkan senyawa putrefaktif senyawa berbau busuk.
Bakteri asam laktat BAL adalah golongan bakteri gram positif, umumnya bersifat katalase- negatif, tumbuh di lingkungan dengan kondisi mikroaerofilik hingga anaerobik, dan tidak berspora
Stiles dan Holzapfel 1997. Bakteri tersebut dapat memproduksi asam laktat dari fermentasi karbohidrat, khususnya laktosa de Vuyst dan Vandamme 1994. BAL diklasifikasikan ke dalam
beberapa genus. Genus yang utama adalah Lactobacillus, Lactococcus, Enterococcus, Streptococcus, Pediococcus, Leuconostoc, Weisella, Carnobacterium, Tetragenococcus, dan Bifidobacterium Klein
et al. 1998. Berdasarkan senyawa hasil fermentasinya, BAL dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok,
yaitu BAL homofermentatif dan BAL heterofermentatif. Kedua kelompok BAL tersebut memiliki jalur metabolisme yang berbeda, seperti diperlihatkan pada Gambar 1. Melalui jalur glikolisis jalur
Embden-Meyerhof-Parnas, fermentasi glukosa oleh BAL homofermentatif menghasilkan 2 mol asam laktat dan 2 ATP per mol glukosa yang dikonsumsi. Sedangkan fermentasi glukosa oleh BAL
heterofermentatif menghasilkan masing-masing 1 mol asam laktat, etanol atau asam asetat, dan CO
2
, dan 1 mol ATP per mol glukosa. Fermentasi ini berlangsung melalui jalur 6-
fosfoglukonatfosfoketolase 6PGPK Salminen et al. 2004.
Gambar 1. Bagan fermentasi glukosa oleh BAL secara umum Caplice dan Fitzgerald 1999
5
Probiotik pada awalnya digunakan sebagai lawan kata dari antibiotik. Probiotik berasal dari istilah Yunani yaitu pro dan biotos
yang diartikan “untuk khidupan” Hamilton 2003. Seiring berkembangnya pengetahuan, probiotik didefinisikan sebagai mikroba hidup yang memberikan
manfaat pada makhluk hidup yang ditumpanginya khususnya manusia dengan cara meningkatkan keseimbangan mikrobial di usus dan lebih dari itu, mengonsumsi sejumlah tertentu probiotik akan
meningkatkan dampak kesehatan pada kondisi dimana sejumlah nutrisi penting sudah terpenuhi Guarner and Schaafsma 1998. Sedangkan definisi probiotik menurut FAO-WHO 2002, yaitu
mikroorganisme hidup yang bila dikonsumsi dalam jumlah memadai dapat memberikan manfaat kepada inangnya. Kandungan probiotik yang dianjurkan dalam produk pangan, yaitu 10
6
-10
7
CFUg Nousianen et al. 2004.
Definisi lain menerangkan bahwa bakteri probiotik merupakan mikroorganisme non-patogen yang digolongkan ke dalam flora normal pada saluran pencernaan yang memberikan manfaat
kesehatan dengan cara mempengaruhi kehidupan mikroflora yang telah ada sebelumnya. Sejumlah bakteri yang telah dikenal sebagai probiotik antara lain golongan Lactobacilli dan Bifidobacteria.
Bakteri-bakteri tersebut dapat memengaruhi fisiologi saluran pencernaan, baik secara langsung maupun tidak langsung melalui mekanisme mempengaruhi ekosistem mikroflora maupun sistem imun
Marteau et al. 2001. Hal tersebut mendorong pemanfaatan probiotik pada produk-produk komersial yang ditujukan untuk memperbaiki status kesehatan manusia. Untuk dapat diaplikasikan secara
komersial probiotik harus memenuhi sejumlah kriteria seperti disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Kriteria probiotik untuk aplikasi komersial
Aspek Kriteria
Keamanan Berasal dari manusia human origin
Bukan patogen Tidak toksik
Tidak resisten terhadap antibiotik
Teknis Galur yang stabil secara genetik
Viabilitas tinggi selama proses dan penyimpanan Memiliki atribut sensori yang baik
Resisten terhadap infeksi virus Dapat diproduksi dalam skala besar
Fungsional Tahan terhadap asam lambung dan enzim pencernaan
Tahan terhadap garam empedu Dapat melekatkan diri pada permukaan mukosa usus
Memiliki manfaat kesehatan yang terbukti secara ilmiah
Fisiologis Immunomodulator
Antagonis terhadap patogen pada saluran pencernaan Hipokolesterolemik
Mampu memfermentasi laktosa Antimutagenik dan antikarsinogenik
Sumber: Morelli 2007 Lactobacilli merupakan genus terbesar BAL Axelsson 2004. Genus Lactobacilli memiliki
ciri-ciri gram positif, tidak berspora, fakultatif anaerob, berbentuk batang, umumnya membentuk rantai pendek, katalase dan sitokrom negatif, serta membutuhkan media kaya nutrisi untuk tumbuh.
Lactobacilli juga merupakan komponen mayor dari mikroflora usus dan telah lama digunakan dalam pembuatan pangan fermentasi. Sejumlah hasil penelitian baik secara klinis maupun pada hewan
mendukung gagasan bahwa Lactobacilli dapat meningkatkan respon imun inangnya Salminen et al. 2000. Misalnya, Lactobacilli dapat meningkatkan aktivitas fagosit dari sel darah putih leukosit
6
Schiffrin et al. 1995, memperbaiki aktivitas sell Natural Killer NK dan meningkatkan jumlahnya secara signifikan pada manusia yang mengonsumsi pangan fermentasi yang mengandung galur
Lactobacillus tertentu Gill et al. 2001. Salminen et al. 2004 menyatakan bahwa suatu probiotik harus memenuhi beberapa kriteria,
diantaranya adalah: 1 bersifat nonpatogenik dan mewakili mikrobiota normal pada usus inangnya, serta masih aktif pada kondisi asam lambung dan konsentrasi asam empedu yang tinggi dalam usus
halus, 2 dapat tumbuh dan bermetabolisme dengan cepat serta terdapat dalam jumlah yang tinggi dalam usus halus, 3 mampu mengkolonisasi beberapa bagian dari saluran usus inangnya, 4 dapat
memproduksi asam-asam organik secara efisien dan memiliki sifat antimikroba terhadap bakteri patogen, 5 mudah diproduksi, mampu tumbuh dalam sistem produksi skala besar, dan hidup selama
kondisi penyimpanan. Sejumlah penelitian telah mengkaji beragam manfaat probiotik untuk kesehatan. Manfaat
kesehatan yang diberikan oleh tiap galur probiotik sangat spesifik dan berbeda satu sama lain, bahkan diantara galur yang berasal dari spesies yang sama sekalipun. Beberapa manfaat probiotik untuk
kesehatan disajikan di bawah ini: Tabel 2. Manfaat probiotik untuk kesehatan
Efek kesehatan Mekanisme
Status
Mengatasi lactose intolerant Probiotik melepaskan enzim beta-
galaktosidase ke saluran pencernaan manusia Terbukti secara ilmiah
Mencegah dan mengurangi diare akibat rotavirus dan antibiotik
Berkompetisi dengan virus Membentuk barrier pada mukosa usus
Meningkatkan respon imun Terbukti secara ilmiah
Membantu menyembuhkan dan mencegah alergi
Membentuk barrier pada mukosa usus Mempengaruhi sistem kerja imun
Potensial Mengurangi resiko mutasi gen dan
kanker Memetabolisme mutagen
Mendominasi populasi mikroflora usus Mendominasi aktivitas metabolik di usus
Menormalkan permeabilitas usus Meningkatkan imunitas saluran pencernaan
Potensial
Efek hipokolesterolemik Dekonjugasi garam empedu
Potensial Menghambat Helicobacter pylori
dan patogen enterik Berkompetisi dengan patogen
Membentuk barrier pada membran mukosa usus
Memproduksi senyawa antimikroba Potensial
Menstimulasi sistem imun Sel BAL dikenali oleh reseptor sel imun
sehingga menginduksi sistem imun spesifik dan non-spesifik
Memicu cytokines dan chemokines untuk pro- inflamasi ataupun anti-inflamasi
Memicu aktivitas fagosit Potensial
Sumber: Vasiljevic dan Shah 2008
B. BAKTERI ASAM LAKTAT ASAL AIR SUSU IBU
