sehingga pertumbuhan bakteri menjadi cepat dan aktivitas metabolismenya menjadi tinggi. Hasil dari aktivitas metabolisme ini merupakan asam-asam
organik, salah satunya berupa asam laktat sehingga dengan meningkatnya kadar asam laktat tersebut, maka akan menyebabkan pH medium menjadi asam.
Ekstraseluler produk tertinggi dihasilkan pada jam ke-20 yang merupakan fase stasioner dari pola pertumbuhan isolat SK15. Pertumbuhan jasad renik pada
fase stasioner, yakni pada jam ke-20 hingga jam ke-28 akan menjadi lambat karena nutrisi yang terkandung dalam medium sudah sangat berkurang, sehingga
dalam kondisi lingkungan yang tidak sesuai tersebut menyebabkan terjadinya produksi metabolit sekunder dengan persentase yang lebih tinggi. Persentase
kadar asam laktat ketika memasuki fase akhir stasioner akan mengalami penurunan hingga terjadinya fase decline.
Menurut Hardy 1975 diacu dalam Kusmiati dan Malik 2002, asam laktat merupakan salah satu metabolit utama dari bakteri asam laktat. Asam
organik yang biasanya diasosiasikan dengan bakteri asam laktat adalah asam laktat, asam propionat dan asam asetat yang diproduksi dalam jumlah yang kecil.
Asam laktat telah menunjukkan adanya aktivitas antibakteri melawan bakteri pembentuk spora, akan tetapi memiliki efek yang kecil terhadap fungi. Asam-
asam organik mampu menurunkan pH lingkungan dan mengeksresikan senyawa yang mampu menghambat pertumbuhan mikroorganisme patogen. Menurut
Hwang et al. 2011, metabolit sekunder yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat seperti asam laktat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti komposisi media
sumber karbohidrat, konsentrasi gula, dan faktor pertumbuhan, keberadaan oksigen, tingkat pH, dan konsentrasi metabolit sekunder dari produk.
4.2.2 Uji aktivitas senyawa antibakteri isolat terpilih
Uji potensi senyawa antibakteri dari bakteri asam laktat dilakukan dengan menggunakan metode penapisan secara langsung yang sering disebut dengan
metode difusi sumur agar agar well diffusion. Uji aktivitas senyawa antibakteri dari isolat terpilih dilakukan untuk mengetahui kemampuan isolat BAL SK15
dalam menghambat pertumbuhan bakteri uji Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli dan Salmonella typhimurium. Pengujian
ini dilakukan berdasarkan waktu inkubasi per 4 jam selama 48 jam. Hubungan
antara aktivitas antibakteri dengan lama inkubasi pada isolat terpilih SK15 terhadap bakteri uji dapat dilihat pada Gambar 6 dan Lampiran 4.
Gambar 6 Hubungan antara aktivitas antibakteri dengan lama inkubasi pada isolat terpilih SK15 terhadap bakteri uji Listeria monocytogenes ,
Staphylococcus aureus , Escherichia coli dan Salmonella typhimurium .
Berdasarkan Gambar 6, dapat disimpulkan bahwa senyawa antibakteri pada isolat terpilih SK15 ketika diujikan terhadap bakteri L. monocytogenes,
S. .
aureus, E. coli dan S. typhimurium pada waktu inkubasi di jam ke-0 tidak menunjukkan adanya aktivitas penghambatan. Hal ini dapat disebabkan karena
pada jam ke-0 supernatan bebas sel yang diujikan mengandung kadar asam organik yang relatif masih rendah, sehingga belum mampu menghambat
pertumbuhan bakteri uji. Selain itu, pada jam ke-0 pertumbuhan bakteri asam laktat belumlah optimal, karena pada waktu inkubasi tersebut bakteri baru
mengalami fase pertumbuhan awal. Kandungan asam laktat isolat SK15 pada waktu inkubasi di jam ke-0 ialah sebesar 0,1670 dengan nilai pH yang relatif
masih tinggi, yakni 5,76 Tabel 3. Asam laktat memiliki efek bakterisidal pada pH dibawah 5, khususnya pada bakteri Gram-negatif Ray 2000.
Aktivitas penghambatan oleh senyawa antibakteri baru terjadi pada jam ke-4 pada bakteri uji E. coli dan S. typhimurium, dimana kedua bakteri uji tersebut
merupakan jenis bakteri Gram-negatif. Hal tersebut diduga karena senyawa antibakteri yang diproduksi oleh isolat SK15 memiliki kandungan asam laktat
2 4
6 8
4 8
12 16
20 24
28 32
44 48
Lama inkubasi jam D
ia m
e te
r z
o n
a h
a m
b a
t m
m
yang tinggi sehingga menghasilkan efek penghambatan hanya terhadap bakteri uji Gram-negatif. Kandungan asam laktat dan diasetil menghasilkan efek
penghambatan hanya terhadap bakteri uji Gram-negatif. Asam laktat dan diasetil yang diproduksi oleh BAL memiliki efek penghambatan yang lebih tinggi
terhadap bakteri Gram-negatif daripada bakteri Gram-positif, sehingga pertumbuhan dari bakteri uji Gram-positif tidak menunjukkan adanya hambatan
Holzapfel et al. 1995 diacu dalam Nurmalis 2008. Menurut Alakomi et al. 2000, asam laktat mampu melemahkan permeabilitas bakteri Gram-negatif
dengan merusak membran luar bakteri Gram-negatif. Asam laktat merupakan molekul yang larut dalam air sehingga mampu menembus ke dalam periplasma
bakteri Gram-negatif melalui protein porin pada membran luarnya, sehingga substrat antimikroba dapat berpenetrasi ke dalam membran sitoplasma.
Senyawa antibakteri yang dihasilkan oleh isolat bakteri asam laktat SK15 pada jam ke-8 mampu menghambat pertumbuhan keempat bakteri yang diujikan,
yakni L. monocytogenes, S. aureus, E. coli dan S. typhimurium. Hal ini disebabkan karena pertumbuhan bakteri pada jam ke-8 ini sudah memasuki fase
pertumbuhan logaritmik Gambar 4, dimana pada fase tersebut pertambahan jumlah sel sangat pesat, sehingga hasil aktivitas metabolisme dari bakteri berupa
asam-asam organik juga akan meningkat. Asam laktat merupakan salah satu jenis asam organik yang diproduksi oleh bakteri asam laktat. Kadar asam laktat isolat
SK15 pada jam ke-8 ini mengalami peningkatan, yakni sebesar 4,939 dengan nilai pH yang mulai rendah, yakni 4,25 Tabel 3. Hal tersebut menyebabkan
aktivitas hambat terhadap keempat bakteri uji yang tidak tahan terhadap asam. Kadar asam laktat yang dihasilkan oleh BAL dipengaruhi oleh beberapa
faktor seperti komposisi media sumber karbohidrat, konsentrasi gula, dan faktor pertumbuhan, keberadaan oksigen, tingkat pH, dan konsentrasi metabolit
sekunder dari produk. Bakteri asam laktat menggunakan jalur fermentasi untuk menghasilkan energi selular dan memproduksi asam organik. Hal tersebut
menyebabkan terjadinya penurunan pH pada media di sekitar lingkungan pertumbuhannya Theron dan Lues 2011. Mekanisme antimikroba asam laktat
berdasarkan pada teori chemiosmotic dan pH homeostasis. Ketika asam laktat yang diproduksi disekresikan ke lingkungan, beberapa molekul terdisosiasi
menjadi H
+
dan anion, sementara yang lain tidak terdisosiasi. Salah satu faktor yang berperan penting terhadap terdisosiasi atau tidaknya suatu molekul adalah
pH lingkungan dan pK tetapan keseimbangan Ray 1992. Berdasarkan Gambar 6, aktivitas penghambatan senyawa antibakteri
optimum terjadi pada jam ke-28, dimana bakteri uji L. monocytogenes dan S.
. typhimurium mengalami penghambatan pertumbuhan dengan diameter zona
bening sebesar 8 mm. Sedangkan pada bakteri uji S. aureus dan E. coli diameter zona bening yang dihasilkan ialah sebesar 7 mm. Bakteri memasuki fase akhir
stasioner pada jam ke-28 Gambar 4, pertumbuhan bakteri pada fase ini cenderung melambat bahkan mulai menunjukkan sedikit penurunan.
Memasuki waktu inkubasi di jam ke-32 aktivitas penghambatan senyawa antibakteri yang dihasilkan isolat SK15 terhadap pertumbuhan bakteri uji
mengalami penurunan hingga jam ke-48. Pada waktu inkubasi tersebut, bakteri berada pada fase decline, dimana pertumbuhan bakteri mengalami penurunan dan
sel bakteri mulai rentan mengalami kematian. Selain itu, kondisi lingkungan yang sudah tidak sesuai mengakibatkan munculnya zat-zat beracun yang berasal dari
hasil metabolisme bakteri pada fase sebelumnya. Hal tersebut menyebabkan aktivitas penghambatan oleh isolat SK15 menjadi tidak optimum, sehingga
diameter zona bening di sekeliling sumur yang dihasilkan pun semakin kecil. Kontrol positif berfungsi untuk membandingkan aktivitas antibakteri dengan
isolat yang diteliti. Kontrol positif yang digunakan dalam penelitian ini ialah asam asetat dengan konsentrasi 0,20, 0,40, 0,60, 0,80 dan 1. Asam asetat
merupakan senyawa organik yang mengandung gugus asam karboksilat. Asam asetat termasuk ke dalam golongan asam lemah yang bersifat korosif. Setiap
bakteri uji memiliki ketahanan masing-masing terhadap jenis asam organik yang berbeda-beda. Bakteri uji L.
. monocytogenes memiliki kerentanan yang lebih
tinggi terhadap asam laktat dibandingkan dengan asam asetat. Bakteri uji S.
. aureus memiliki toleransi ketahanan asam yang paling tinggi dibandingkan
dengan bakteri uji lainnya. Escherichia coli dan Salmonella typhimurium memiliki kerentanan yang tinggi terhadap asam laktat dan asam asetat Theron
dan Lues 2011. Berdasarkan pengujian yang dilakukan, isolat SK15 memiliki aktivitas antibakteri yang hampir setara dengan aktivitas antibakteri pada asam
asetat dengan kisaran konsentrasi 0,80-1. Uji aktivitas pada kontrol positif asam asetat dapat dilihat pada Lampiran 5.
Bakteri asam laktat digunakan sebagai biopreservatif alami karena zat metabolit sekunder yang dihasilkannya cenderung tidak berbahaya dan memiliki
efek inhibitor pada bakteri lain, seperti bakteri enteropatogenik. Efek inhibitor utama terjadi pada jalur metabolisme utama bakteri asam laktat, yakni jalur
fermentasi Theron dan Lues 2011. Senyawa antibakteri dengan aktivitas spesifik
dan mempunyai efek hambatan pertumbuhan terhadap patogen yang menular melalui makanan food borne pathogen dapat diaplikasikan sebagai
biopreservatif dalam industri makanan Einarsson dan Lauzon 1995 diacu dalam Sutoyo 1998. Aktivitas penghambatan senyawa antibakteri yang dihasilkan oleh
isolat SK15 terhadap keempat bakteri uji, yakni Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli dan Salmonella typhimurium
menunjukkan bahwa isolat SK15 menimbulkan efek penghambatan yang cukup efektif. Hal tersebut dapat dilihat pada Tabel 3, dimana diameter zona bening
yang terbentuk di sekeliling sumur cukup besar. Menurut Hilmi dan Yusuf 2000 diacu dalam Nurmalis 2008, aktivitas antimikroba yang diproduksi BAL dengan
zona penghambatan 3mm termasuk ke dalam kelompok aktivitas hambat tinggi. Dengan demikian, isolat SK15 memiliki potensi sebagai agen biopreservatif
makanan.
5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
