menstimulasi pertumbuhan dan atau aktivitas satu atau sejumlah terbatas bakteri yang menguntungkan di dalam kolon seperti Bifidobakteria.
Makanan yang kaya serat pangan adalah sayur-sayuran, buah-buahan, serealia dan polong-polongan Gibson 2004. Pektin, hemiselulosa, guar gum
dan inulin mudah larut dalam air sehingga membentuk gel di dalam saluran pencernaan. Hal ini membantu fermentasi oleh mikroflora usus karena
meningkatnya luas permukaan yang tersedia untuk diserang oleh enzim. Sifat fermentasi dari serat yang berbeda tergantung pada sifat-sifat fisikokimianya.
Ukuran partikel serat dan tingkat kelarutan memiliki efek terhadap kemampuan serat untuk difermentasi oleh bakteri
Schneeman 1999 membuat pembandingan antara serat pangan, inulin dan oligofruktosa berdasarkan fungsinya pada sistem pencernaan Tabel 4.
Tabel 4. Persamaan dan perbedaan serat pangan, inulin dan oligofruktosa
Karakteristik Serat pangan
Inulin dan Oligofruktosa
Dispersibilitas dalam air Beberapa polisakarida dapat terdispersi di
dalam air Larut dalam air
Bulk Tidak dicerna di dalam usus halus
Tidak dicerna di dalam usus halus
Viskositas Beberapa polisakarida menjadi viscous di
dalam air Tidak bersifat viscous
Menjerabmengikat asam empedu
Beberapa sumber serat akan mengikat atau menjerab asam empedu dan meningkatkan
eksresinya Tidak mengikat asam
empedu Dapat difermentasi
Polisakarida yang memiliki kemampuan mengikat air yang tinggi dapat difermentasi
Sangat mudah difermentasi
1. Oligosakarida sebagai prebiotik
Menurut Bornet et al. 2002 oligosakarida memiliki tingkat polimerisasi di bawah 9. Jenis-jenis oligosakarida bahan alam yang berperan sebagai prebiotik
Gibson 2004, antara lain adalah :
a Inulin dan frukto-oligosakarida FOS .
Inulin adalah polisakarida dari bentuk Glu α1-2[β Fru 1-2]n dimana n10.
Struktur yang mendekati inulin adalah frukto-oligosakarida berat molekul rendah memiliki efek terhadap Bifidobakteria usus dan merupakan prebiotik yang
penting.
FOS rantai pendek adalah grup linier glukosil α1→ 2fruktosil
n
β 2→ 1 fruktosa dengan derajat polimerisasi pada kisaran 1 sampai 5 Bornet et al. 2002.
FOS rantai pendek secara alami terdapat pada bawang, jerusalem artichoke, asparagus, gandum, gandum hitam dan bawang putih. Bawang memiliki
kandungan FOS tertinggi 25-40 berat kering dimana 97 -nya adalah fruktooligosakarida rantai pendek n5. FOS resisten terhadap
α–amilase, sukrase dan maltase mamalia Spiegel et al. 1994. FOS tersebut tidak dapat
dicerna oleh manusia tetapi dapat dimanfaatkan secara selektif oleh bakteri gram positif seperti Bifidobakteria.
Studi fermentasi secara in vitro menggunakan inokulum fecal menunjukkan bahwa inulin dan oligofruktosa dimanfaatkan secara cepat dan menyeluruh oleh
mikroflora usus dan tingkat polimerisasi substrat mempengaruhi kecepatan fermentasi. Inulin dan oligofruktosa merupakan substrat yang efisien untuk
pertumbuhan strain Bifidobakteria dibandingkan dengan glukosa Rao 1999. Studi dengan manusia juga menunjukkan bahwa konsumsi inulin dan
oligofruktosa dapat meningkatkan Bifidobakteria Hond et al. 2000. Menurut Rao 2001 konsumsi oligosakarida 5 ghari selama 11 hari
menghasilkan peningkatan jumlah Bifidobakteria dan tidak ada peningkatan setelah 10 hari berikutnya. Pada dua minggu setelah penghentian konsumsi
oligofruktosa, jumlah Bifidobakteria menurun hampir sama dengan periode sebelum pemberian oligofruktosa. Hasil penelitian Campbell et al. 1996
menunjukkan bahwa pemberian 6 oligosakarida pada ransum selama 14 hari dapat meningkatkan Bifidobakteria cecal dan total bakteri anaerob pada tikus
percobaan. Demikian pula dengan hasil penelitian Le Blay et al. 1999 dimana pemberian 9 g100 g FOS pada pakan tikus percobaan, setelah 2 minggu dapat
meningkatkan konsentrasi total bakteri penghasil asam laktat dan Lactobacillus sp.
b Oligosakarida kedelai .
Oligosakarida utama yang terdapat pada kedelai adalah rafinosa Gal
α1→6Glu α1→2βFru dan stakiosa Galα1→6Gal α1→6Glu α1→2βFru. Menurut Minami et al. 1983 di dalam Gibson dan Angus 2000 rafinosa dan
stakiosa dapat dimetabolisme dengan baik oleh Bifidobakteria dan laktobacillus, tetapi juga pada kisaran tertentu oleh bakteri enterik lainnya tidak termasuk E.
coli. Rafinosa yang diberikan pada sukarelawan sebesar 15 g per hari menghasilkan peningkatan Bifidobakteria secara nyata dan menurunkan
Bacteroides spp. dan Clostridium spp. Benno et al. 1987 di dalam Gibson Angus 2000. Campuran rafinosa dan stakhiosa secara nyata juga dapat
meningkatkan Bifidobakteria Hayakawa et al. 1990 di dalam Gibson Angus 2000.
Jenis-jenis oligosakarida sintetik yang berperan sebagai prebiotik Gibson 2004, antara lain : galakto-oligosakarida, laktosukrosa, isomalto-oligosakarida,
gluko-oligosakarida, xilo-oligosakarida.
a Galakto-oligosakarida .
Galakto-oligosakarida adalah oligosakarida yang mengandung galaktosa dengan bentuk Glu
α1-4[βGal 1-6]n , dimana n=2-5, dan diproduksi dari sirup laktosa menggunakan aktivitas trans-galaktosilase dari enzim
β-galaktosidase
b Laktosukrosa .
Laktosukrosa dihasilkan dari campuran laktosa dan sukrosa meng- gunakan enzim
β-fruktofuranosidase dan ditemukan mampu menstimulasi bifidogenik pada kultur murni.
c Isomalto-oligosakarida IMO
. Isomalto-oligosakarida tersusun dari monomer glukosa yang diikat oleh
α1-6 glukosidik. IMO berasal dari pati melalui dua tahapan proses enzimatik Rastall 2000. Pertama, pati dihidrolisis menjadi malto-oligosakarida oleh
kombinasi α-amilase dan pullulanase. Selanjutnya, dengan menggunakan α-
glukosidase yang mengkatalisis reaksi transfer sehingga merubah ikatan α1→4
malto-oligosakarida menjadi α1→6 isomalto-oligosakarida. Glukosa
dipisahkan dengan kromatografi sehingga dihasilkan produk dengan kandungan oligosakarida yang tinggi.
d Gluko-oligosakarida .
Merupakan oligosakarida sintetis yang dipreparasi secara enzimatik menggunakan glukosil-transferase dari Leuconostoc mesenteroides, untuk
memindahkan molekul glukosa dari sukrosa donor ke aseptor yaitu maltosa.
e Xilo-oligosakarida XOS.
Xilo-oligosakarida adalah rantai dari molekul xilosa yang diikat oleh ikatan β1-4 dan terutama terdiri dari xilobiosa, xilotriosa dan xilo-tertraosa.
2. Manfaat Prebiotik
