mikroorganisme tersebut berasal dari spesies yang sama dengan inang yang ditujukan sebagai pengguna probiotik tersebut. Dengan demikian, isolat
Lactobacillus yang berasal dari ASI menjadi sangat potensial untuk lebih lanjut dikembangkan sebagai produk fungsional probiotik bagi konsumsi manusia.
Potensi dan keunggulan ASI tersebut dijadikan sebagai pertimbangan untuk melakukan isolasi bakteri probiotik. Nuraida et al. 2008 telah mengisolasi
bakteri asam laktat BAL dari Air Susu Ibu ASI yang sebagian besar berpotensi sebagai probiotik. Sebagian besar isolat menunjukkan ketahanan yang baik
terhadap asam lambung dan atau garam empedu serta dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen. Pada penelitian ini akan diuji potensi aktivitas
antidiare beberapa isolat Lactobacillus asal air susu ibu melalui pengujian in vivo menggunakan tikus percobaan.
B. Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk: 1. Mengetahui aktivitas antimikroba isolat Lactobacillus asal ASI terhadap
isolat E. coli patogenik EPEC K1.1. 2. Mengetahui efektivitas isolat Lactobacillus asal ASI untuk mencegah
kejadian diare pada tikus percobaan.
C. Hipotesis
Isolat Lactobacillus dari Air Susu Ibu ASI memiliki aktivitas antimikroba terhadap enteropatogenik E. coli baik secara in vitro maupun in vivo. Melalui
aktivitasnya sebagai antimikroba ini, isolat Lactobacillus dari ASI diduga dapat mencegah diare karena kemampuannya untuk bertahan dalam saluran pencernaan.
II TINJAUAN PUSTAKA
A. Mikrobiota Usus dan Perlindungan terhadap Infeksi
Usus merupakan sebuah ekosistem kompleks yang terdiri atas tiga komponen yang saling berhubungan yaitu sel inang, nutrisi, dan mikrobiota.
Fungsi usus antara lain untuk proses pencernaan makanan, penyerapan zat gizi, dan pertahanan terhadap serangan dari luar. Komponen pertahanan usus terdiri
atas 3 jenis yaitu mikrobiota, mucosal barrier, dan sistem imun lokal Bourlioux et al. 2002.
Manusia mulai memiliki mikrobiota usus sejak dilahirkan dari kandungan. Janin hidup dan tumbuh dalam kondisi steril dalam kandungan. Janin akan
terekspos oleh mikroba yang berasal dari saluran genital, feses, mikroba kulit ibunya, dan lingkungan setelah dilahirkan. Mikrobiota usus ini terdiri dari
bermacam-macam mikroba yang memiliki fungsi penting bagi inangnya Brassart Schiffrin 2000.
Di dalam usus manusia terdapat sekitar 100 spesies dan sekitar 10
14
bakteri merupakan mikrobiota usus. Berat keseluruhan bakteri-bakteri tersebut dapat
mencapai 1-1,5 kg atau 150 sampai 160 berat tubuh orang dewasa. Mikrobiota usus dapat tumbuh pada kondisi anaerob dan berkoloni pada bagian-bagian
tertentu dari sistem pencernaan manusia Yughuci et al. 1992. Fungsi utama dari mikrobiota usus yaitu aktivitas metaboliknya yang menyebabkan penyimpanan
energi dan nutrisi, efek nutrisi bagi epitel usus, dan perlindungan atas inang terhadap serangan bakteri merugikan Harish Varghese 2006.
Peranan mikrobiota usus dapat dibagi dua yaitu yang aktivitasnya menguntungkan dan merugikan. Bifidobakteria, Lactobacillus spp. dan Eubacteria
hanya memiliki aktivitas menguntungkan sedangkan Clostridium perfingens, Veillonella spp., dan Proteus spp. hanya memiliki efek merugikan. Beberapa
bakteri usus memiliki sifat menguntungkan maupun merugikan, contohnya adalah Bacteroides, Streptococcus spp., Escherichia coli, serta Enterococcus Yughuchi
et al. 1992.
Bakteri yang merugikan dalam usus dapat menghasilkan senyawa-senyawa karsinogen, toksin, NH
3
, H
2
S, amin, serta fenol. Berbagai pengaruh buruk yang dapat ditimbulkannya adalah penyakit-penyakit seperti diare, konstipasi,
kerusakan hati, penurunan kekebalan, kanker, hipertensi, dan sebagainya Yughuchi et al. 1992. Sedangkan bakteri asam laktat sebagai salah satu
mikrobiota normal manusia mempunyai peran yang menguntungkan bagi kesehatan manusia yaitu untuk mencegah infeksi usus yang diakibatkan oleh
bakteri enterik patogen dan infeksi pada saluran urogenital, mencegah intoleransi laktosa dan pertumbuhan kankertumor usus, dan untuk menstimulasi sistem imun
dan gerakan usus Yuguchi et al. 1992. Lima kelompok utama bakteri yang terdapat pada saluran pencernaan
mamalia normal
adalah Lactobacillus,
Enterococcus, Bacteriodes,
Enterobacteriaceae, serta kelompok bakteri Gram positif yang anaerob dan tidak berspora. Pada bagian jejunum, kelima kelompok tersebut memiliki jumlah yang
relatif sama sekitar 10
2
-10
3
cfug. Jumlah bakteri pada bagian jejunum relatif rendah karena lokasinya paling dekat dengan sekresi garam empedu. Pada bagian
ileum mulai terjadi pertumbuhan bakteri. Jumlah bakteri di dalam ileum sekitar 10
2
cfug kelompok Gram positif sampai 10
5
cfug Lactobacillus dan Enterococcus. Jumlah di dalam kolon dapat mencapai 10
6
-10
7
cfug dan didominasi oleh Enterococcus dan Bacteroides Salminen Wright 1998. Kolon
merupakan ekosistem yang sarat dengan kolonisasi mikrobiota yang dapat mencapai 50 genera bakteri sehingga usus besar menjadi bagian tubuh dengan
aktivitas metabolik paling tinggi. Diperkirakan 95 dari semua sel hidup dalam tubuh manusia adalah bakteri usus besar Gibson 2000. Sedangkan jumlah
bakteri akhir di dalam feses didominasi oleh Bacteroides 10
9
cfug Salminen et al. 2004.
Pada manusia dewasa yang sehat, mikrobiota usus berada dalam keseimbangan walaupun terdapat perbedaan antara individu yang satu dengan
individu yang lain. Komposisi mikrobiota usus berubah seiring meningkatnya umur seseorang. Pada bayi, Bifidobacterium spp. merupakan bakteri yang paling
dominan. Pada saat bayi disapih, beberapa bakteri anaerob seperti Bacteroidaceae, Eubacterium, dan Peptococcaceae mulai tampak dan akhirnya menjadi dominan.
Pada periode tersebut, Bifidobacterium spp. akan semakin menurun jumlahnya sedangkan Clostridium perfringens, Escherichia coli, Streptococcus spp., serta
Lactobacillus semakin meningkat jumlahnya Mizutani 1992. Mitsuoka 1990 menyatakan bahwa perubahan yang terjadi pada mikroflora
disebabkan oleh berbagai faktor, antara lain bertambahnya usia, stres, konstipasi, dan diare. Salminen dan Wright 1998 menyatakan komposisi mikroflora usus
pada lokasi spesifik ditentukan oleh lingkungan fisik gerakan usus dan lingkungan kimia perubahan pH. L. acidophilus, L. reuteri, dan Bifidobacteria
merupakan mikroba yang dominan terdapat pada flora bayi yang diberi ASI, sedangkan bayi yang diberi susu formula memiliki flora yang lebih beragam
meliputi Bifidobacteria, mikroba aerobik dan anaerobik Mitsuoka 1990. Menurut Hill 1998 terdapat beberapa faktor yang mengontrol komposisi
flora bakteri usus, dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Faktor yang mengontrol komposisi mikrobiota usus Hill 1998 Fisikokimia
pH Potential oksidasi-reduksi
Tekanan oksigen
Suplai nutrisi
Interaksi inang-bakteri Saliva
Cairan empedu Sekresi asam lambung
Sekresi pankreatik Sistem imun
Interaksi mikroba-
mikroba
Bacteriophage Bakteriosin
Toksik metabolit
Kemampuan mikrobiota usus dalam mencegah infeksi patogen diantaranya melalui kompetisi nutrisi, memanfaatkan musin dan polisakarida dari bahan
pangan yang mikroba dari luar tidak dapat memanfaatkannya. Mikrobiota usus berperan menghasilkan asam lemak bebas untuk menghambat proliferasi patogen,
menurunkan keasaman
usus, menghasilkan
bakteriosin, mempercepat
mengeluarkan kotoran dengan menstimulir motalitas dan juga menstimulir imunitas usus Surono 2004.
Sebagai saluran pencernaan, usus memiliki aktivitas imunologis yang sangat tinggi. Usus dilapisi oleh suatu membran mukosa yang dilindungi oleh lapisan
musin yang dihasilkan oleh sel-sel goblet. Musin bertindak sebagai pelumas yang melindungi kerusakan membran mukosa dari makanan dan partikel-partikel lain
serta berperan sebagai penghalang bakteri sebelum mencapai membran mukosa. Membran mukosa mempunyai sistem imun spesifik. Dikenal dua sistem imun
pada membran mukosa, yaitu Gastrointestinal-Associated Lymphoid Tissue GALT, yang tidak dimiliki oleh semua permukaan dan Mucosa-Associated
Lymphoid Tissue MALT. MALT merupakan pusat perlindungan kolonisasi bakteri dan infeksi pada tahap awal. Aktivitas MALT menghasilkan antibodi sIgA
imunoglobulin A sekretori. Selain sebagai penghalang, musin juga menghasilkan substansi yang dapat membunuh bakteri dan menghambat
pertumbuhannya, diantaranya adalah lisozim Salyer Whitt 1994. Bila bakteri melekat pada permukaan mukosa usus, bakteri akan berhadapan
dengan sel-sel imunitas. Bakteri akan didegradasi oleh makrofag dan menghasilkan reruntuhan debris yang akan dikeluarkan oleh makrofag, dan
fragmen peptida dari protein bakteri akan ditransfer ke permukaan makrofag. Selanjutnya akan dibentuk kompleks peptida-MHC Major Histocompatibility
Complex. Kompleks ini akan menstimulasi sel T helper yang akan menstimulasi sel B untuk membentuk antibodi Bellanti 1995.
B. Enteropatogenik Escherichia coli EPEC
