gen yang menyebabkan peningkatan pertahanan antioksidan. Proses adaptasi ini merupakan proses yang time-dependent Plaks et al. 2004. Aktivasi ekstensif dari sel-sel fagosit, yang menghasilkan
ROS, dapat memperparah kerusakan jaringan dan inflamasi Halliwell dan Gutteridge 1999. Oleh karena itu, semakin banyak enzim Cu, Zn-SOD yang perlu dikeluarkan untuk menangkap ROS
tersebut sehingga kandungannya di dalam jaringan hati menjadi menurun. Kemudian, tikus kelompok yogurt sinbiotik + EPEC menunjukkan kandungan Cu, Zn-SOD
yang tinggi setelah mendapatkan perlakuan yogurt sinbiotik terminasi hari ke-8. Lalu, setelah mendapatkan perlakuan intervensi EPEC, namun masih mendapat perlakuan yogurt sinbiotik
terminasi hari ke-15, kelompok tersebut memperlihatkan penurunan kandungan Cu, Zn-SOD. Selanjutnya, tikus kelompok yogurt sinbiotik + EPEC mengalami peningkatan kandungan Cu, Zn-
SOD kembali setelah intervensi EPEC dihentikan terminasi hari ke-22. Hal ini membuktikan bahwa perlakuan dengan yogurt sinbiotik dapat mempertahankan kandungan enzim Cu, Zn-SOD sehingga
dapat menjaga keseimbangan antara antioksidan dan radikal bebas dan selanjutnya tetap menjaga integritas sel-sel tubuh. Penyebabnya adalah probiotik L. fermentum mampu menstimulasi sistem
imun. Peran et al. 2006 menyebutkan bahwa perlakuan dengan L. fermentum menunjukkan pemulihan dari respon inflamasi pada tikus kolitis mengalami radang usus besar.
4.2.5 Kandungan Enzim Superoksida Dismutase SOD pada Jaringan Ginjal
Berdasarkan pewarnaan imunohistokimia terhadap enzim SOD pada jaringan ginjal, diperoleh fotomikrograf dan hasil perhitungan inti sel tubuli renalis ginjal. Contoh hasil dari
pewarnaan imunohistokimia dari jaringan ginjal tikus dapat dilihat pada Gambar 9.
Keterangan: i.
+++ = positif kuat warna coklat tua j.
++ = positif sedang warna coklat sedang k.
+ = positif lemah warna coklat yang bercampur dengan biru l.
- = negatif warna biru
Gambar 9. Fotomikrograf jaringan ginjal tikus
36
Pengamatan kualitatif terhadap jaringan ginjal tikus pada terminasi hari ke-8 Lampiran 33 menunjukkan bahwa tikus kelompok yogurt sinbiotik dan kelompok yogurt sinbiotik + EPEC, yang
baru mendapatkan perlakuan yogurt sinbiotik saja pada hari ke-1 sampai 7, memiliki kandungan Cu, Zn-SOD yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol negatif dan kontrol positif,
yang tidak mendapatkan perlakuan yogurt sinbiotik. Kemudian pada terminasi hari ke-15, pengamatan kualitatif Lampiran 34 menunjukkan bahwa tikus kelompok yang diberi yogurt
sinbiotik memiliki kandungan Cu, Zn-SOD yang paling tinggi, diikuti dengan tikus kelompok kontrol negatif, kelompok yang diberi yogurt sinbiotik dan intervensi EPEC, serta kelompok kontrol positif.
Lalu pengamatan kualitatif pada terminasi hari ke-22 Lampiran 35 menunjukkan bahwa tikus kelompok yang diberi yogurt sinbiotik memiliki kandungan Cu, Zn-SOD yang paling tinggi
dibandingkan dengan kelompok lainnya. Sementara itu, tikus kelompok yang diberi yogurt standar memiliki kandungan Cu, Zn-SOD yang relatif sama dengan kelompok kontrol negatif. Kemudian,
tikus kelompok yang diberi yogurt sinbiotik dan intervensi EPEC serta kelompok kontrol positif memiliki kandungan Cu, Zn-SOD yang paling rendah dibandingkan dengan kelompok lainnya.
Untuk memperjelas pengamatan kualitatif di atas, dilakukan pengamatan kuantitatif terhadap inti sel tubuli renalis ginjal. Hasil perhitungan inti sel tubuli renalis ginjal tikus pada terminasi hari
ke-8, 15, dan 21 disajikan pada Tabel 7 dan hasil uji Anova dan diagram batang persentase jumlah inti sel tubuli renalis ginjal yang mengandung SOD dan yang tidak mengandung SOD pada
Lampiran 36-48. Terminasi hari ke-8 menunjukkan bahwa tikus kelompok yogurt sinbiotik dan kelompok
yogurt sinbiotik + EPEC, yang pada hari ke-1 sampai ke-7 mendapatkan perlakuan yogurt sinbiotik saja, memiliki kandungan Cu, Zn-SOD yang lebih tinggi dibandingkan dengan tikus kelompok kontrol
negatif dan kontrol positif, yang tidak mendapatkan perlakuan. Hal ini terlihat dari jumlah inti sel tubuli renalis ginjal yang bereaksi positif kuat pada tikus kelompok yogurt sinbiotik dan kelompok
yogurt sinbiotik + EPEC lebih tinggi secara sangat nyata p 0.01 dibandingkan dengan kelompok kontrol negatif dan kontrol positif. Dengan demikian, yogurt sinbiotik terbukti dapat meningkatkan
kandungan Cu, Zn-SOD pada jaringan ginjal. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, L. fermentum ME-3 memiliki potensi antioksidatif
yang tinggi Songisepp et al. 2004 dan memiliki aktivitas antimikroba dan antioksidatif yang bermanfaat untuk memperbaiki status stres oksidatif organisme yang mengonsumsinya dan
mengurangi risiko infeksi Mikelsaar dan Zilmer 2009. Oleh karena itu, yogurt sinbiotik ini juga mampu meningkatkan kandungan enzim Cu, Zn-SOD pada jaringan ginjal tikus.
Pada terminasi hari ke-15, yogurt sinbiotik masih menunjukkan kondisi ginjal kandungan Cu, Zn-SOD tikus yang lebih baik dibandingkan tanpa pemberian yogurt sinbiotik. Hal ini terlihat
dari jumlah inti sel tubuli renalis ginjal yang bereaksi positif kuat dan sedang pada tikus kelompok yang diberi yogurt sinbiotik lebih tinggi secara sangat nyata p 0.01 dibandingkan dengan
kelompok kontrol negatif. Selain itu, hal ini ditunjukkan pula oleh jumlah inti sel tubuli renalis ginjal yang bereaksi negatif pada tikus kelompok yang diberi yogurt sinbiotik lebih rendah secara sangat
nyata p 0.01 dibandingkan dengan kelompok kontrol negatif. Hal ini menunjukkan bahwa yogurt sinbiotik dapat meningkatkan kandungan Cu, Zn-SOD.
Terminasi hari ke-15 juga menunjukkan bahwa tikus kelompok yang diberi yogurt sinbiotik dan intervensi EPEC memiliki kandungan Cu, Zn-SOD yang lebih tinggi dibandingkan dengan
kelompok kontrol positif. Hal ini terlihat dari jumlah inti sel tubuli renalis ginjal yang bereaksi positif kuat pada tikus kelompok yang diberi yogurt sinbiotik dan intervensi EPEC lebih tinggi secara sangat
nyata p 0.01 dibandingkan dengan kelompok kontrol positif. Kandungan Cu, Zn-SOD yang rendah pada kelompok kontrol positif disebabkan oleh terjadinya infeksi EPEC yang mengakibatkan
37
terjadinya patogenesis sehingga menurunkan kandungan Cu, Zn-SOD. Menurut Cheng et al. 2006, invasi bakteri dan fungi patogen ke dalam tubuh inang menyebabkan aktivitas SOD menurun. Hal ini
didukung oleh penelitiannya baru-baru ini yang menunjukkan bahwa udang Macrobrachium rosenbergii yang diinjeksi dengan Lactococcus garvieae patogen bagi Macrobrachium rosenbergii
yang menyebabkan nekrosis pada otot dan hepatopankreas mengalami penurunan ekspresi Cu, Zn- SOD RNA di hepatopankreas. Dengan demikian, yogurt sinbiotik dapat memberikan efek yang lebih
baik pada tubuh ketika terjadi infeksi EPEC daripada tanpa pemberian yogurt sinbiotik karena yogurt sinbiotik dapat meningkatkan kandungan Cu, Zn-SOD.
Tabel 7. Rata-rata jumlah inti sel ginjal dengan berbagai tingkat kandungan Cu, Zn-SOD pada jaringan ginjal tikus pada terminasi hari ke-8, 15, dan 22 per bidang pandang dengan
perbesaran 200×
Terminasi Hari ke-8 Jumlah Inti Sel Tubuli Renalis Ginjal Tikus
+++ ++ + -
Baseline 79.67 ± 3.51
a
59.00 ± 5.57
a
19.67 ± 2.08
a
61.33 ± 3.06
a,b
Kontrol negatif 73.67 ± 3.06
a
47.00 ± 5.00
a
18.00 ± 2.00
a
81.00 ± 10.00
c
Yogurt sinbiotik 100.00 ± 3.60
b
51.00 ± 7.55
a
22.33 ± 1.53
a
51.33 ± 7.02
a,b
Yogurt sinbiotik + EPEC 114.00 ± 11.79
b
48.33 ± 8.74
a
21.33 ± 2.08
a
48.67 ± 6.51
a
Kontrol positif 77.00 ± 7.55
a
49.33 ± 8.39
a
21.00 ± 2.64
a
63.67 ± 1.53
b
Terminasi Hari ke-15
Kontrol negatif 59.00 ± 4.00
b
45.67 ± 8.14
c
25.67 ± 4.93
c
96.33 ± 5.51
b
Yogurt sinbiotik 76.00 ± 6.08
c
63.67 ± 4.72
d
34.33 ± 1.53
d
54.67 ± 3.51
a
Yogurt sinbiotik + EPEC 52.00 ± 4.58
b
33.67 ± 1.53
b
17.33 ± 3.06
b
128.33 ± 3.06
c
Kontrol positif 5.33 ± 4.16
a
19.67 ± 3.06
a
9.33 ± 1.53
a
203.33 ± 8.14
d
Terminasi Hari ke-22
Kontrol negatif 63.33 ± 4.04
b,c
47.00 ± 1.73
b,c
34.00 ± 2.64
b
94.00 ± 7.00
c
Yogurt sinbiotik 68.00 ± 6.56
c
55.67 ± 5.86
d
32.67 ± 3.78
b
51.33 ± 4.16
a
Yogurt sinbiotik + EPEC 53.33 ± 7.37
b
41.00 ± 3.60
b
19.67 ± 2.31
a
98.33 ± 5.03
c
Kontrol positif 22.33 ± 2.08
a
22.33 ± 1.53
a
17.00 ± 4.58
a
153.00 ± 5.29
d
Yogurt standar 56.33 ± 4.62
b
52.67 ± 4.16
c,d
34.67 ± 3.51
b
75.00 ± 4.58
b
Keterangan:
•
Uji statistika Anova dan Duncan dilakukan dalam setiap kolom tabel dan waktu terminasi yang sama
•
Nilai yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan nilai yang tidak berbeda nyata p 0.05 Lampiran 36-47
Reid 2001 menyatakan bahwa penyebab utama infeksi saluran pencernaan pada orang- orang yang tinggal di daerah pinggiran kota adalah E. coli. Menurut Wold et al. 1992, strain E. coli
dapat menyebar dari usus menuju bagian lain dan menyebabkan infeksi ekstraintestinal seperti infeksi saluran urinaria. Hal ini menunjukkan bahwa E. coli dapat menginfeksi ginjal. Seperti pada
penjelasan di atas, mekanisme pertahanan inang terhadap infeksi bakteri adalah melalui aktivasi sel- sel fagosit di mana molekul toksik yang dapat melawan bakteri tersebut adalah ROS reactive oxygen
species. Molekul-molekul ROS yang dikeluarkan oleh sel-sel fagosit tersebut bertanggung jawab terhadap patogenesis inang Umezawa et al. 1995. Dengan demikian, infeksi EPEC dapat
38
meningkatkan radikal bebas dalam tubuh. Tingginya kadar radikal bebas dalam tubuh dapat ditunjukkan oleh rendahnya kandungan enzim antioksidan Winarsi 2007.
Pemberian yogurt sinbiotik sampai hari ke-21 masih memperlihatkan kondisi ginjal tikus yang lebih baik. Hal ini ditunjukkan oleh jumlah inti sel tubuli renalis ginjal yang bereaksi negatif
paling rendah secara sangat nyata p 0.01 dibandingkan dengan kelompok lainnya pada terminasi hari ke-22. Hal ini menunjukkan bahwa yogurt sinbiotik masih menunjukkan manfaatnya sampai hari
ke-21. Pada terminasi hari ke-22, tikus kelompok yang diberi yogurt sinbiotik dan intervensi EPEC
menunjukkan kandungan Cu, Zn-SOD yang lebih tinggi dibandingkan dengan tikus kelompok kontrol positif, yang hanya mendapatkan perlakuan intervensi EPEC. Hal ini terlihat dari jumlah inti sel
tubuli renalis ginjal yang bereaksi positif kuat pada tikus kelompok yang diberi yogurt sinbiotik dan intervensi EPEC lebih tinggi secara sangat nyata p 0.01 dibandingkan dengan kelompok kontrol
positif. Selain itu, hal ini ditunjukkan pula oleh jumlah inti sel tubuli renalis ginjal yang bereaksi negatif pada tikus kelompok yang diberi yogurt sinbiotik dan intervensi EPEC lebih rendah secara
sangat nyata p 0.01 dibandingkan dengan kelompok kontrol positif. Hal ini memperlihatkan bahwa pemberian yogurt sinbiotik memberikan kondisi tubuh yang lebih baik dalam mencegah
terjadinya pembentukan radikal bebas oleh infeksi patogen. Hal ini kemungkinan disebabkan probiotik yang memiliki kemampuan untuk mengikat radikal bebas. Menurut Mikelsaar dan Zilmer
2009, sebuah laboratorium independen mengkonfirmasi bahwa L. fermentum ME-3 memiliki kemampuan dalam mengikat anion superoksida secara in vitro 80-100 kali lebih kuat dibandingkan
dengan kemampuan asam askorbat. Di samping itu, terminasi hari ke-22 juga menunjukkan bahwa yogurt sinbiotik memberikan
manfaat yang lebih baik dibandingkan dengan yogurt standar. Hal ini terlihat dari jumlah inti sel tubuli renalis ginjal yang bereaksi positif kuat pada tikus kelompok yang diberi yogurt sinbiotik lebih
tinggi secara sangat nyata p 0.01 dibandingkan dengan kelompok yang diberi yogurt standar. Hal ini ditunjukkan pula oleh jumlah inti sel tubuli renalis ginjal yang bereaksi negatif pada tikus
kelompok yang diberi yogurt sinbiotik lebih rendah secara sangat nyata p 0.1 dibandingkan dengan kelompok yang diberi yogurt standar. Efek yang lebih baik dari yogurt sinbiotik ini akibat
dari kandungan probiotik L. fermentum 2B4 yang dapat memodulasi sistem imun inang sehingga dapat memberikan manfaat kesehatan yang lebih baik.
Secara keseluruhan, tikus kelompok kontrol positif mengalami penurunan kandungan Cu, Zn-SOD pada jaringan ginjalnya pada terminasi hari ke-15. Hal ini menunjukkan bahwa infeksi
EPEC dapat menyebabkan kondisi stres oksidatif sehingga antioksidan endogenus dalam tubuh perlu dikeluarkan untuk meredam aktivitas dari radikal bebas sehingga kandungannya dalam inti sel tubuli
renalis ginjal mengalami penurunan. Namun, pada terminasi hari ke-22, kandungan Cu, Zn-SOD pada tikus kelompok tersebut mengalami peningkatan kembali. Hal ini karena sudah tidak ada lagi
intervensi EPEC dan antioksidan endogenus tubuh mulai memulihkan kondisi stres oksidatif. Sementara itu, tikus kelompok yogurt sinbiotik + EPEC mengalami peningkatan kandungan
Cu, Zn-SOD pada terminasi hari ke-8 karena baru mendapatkan perlakuan yogurt sinbiotik saja. Kemudian, pada terminasi hari ke-15, kandungan Cu, Zn-SOD-nya mengalami penurunan akibat
adanya perlakuan infeksi EPEC. Namun, setelah itu, kandungan Cu, Zn-SOD tikus kelompok yogurt sinbiotik + EPEC mengalami peningkatan kembali akibat sudah tidak diberikan intervensi EPEC lagi.
Inflamasi dari mukosa menyebabkan melemahnya pertahanan antioksidan dan menyebabkan jaringan lebih rentan terhadap kerusakan oksidatif. Menurut Sengul et al. 2010, perlakuan dengan
probiotik penghasil EPS dapat menghambat peroksidasi lipid dengan sangat efektif. Mekanismenya adalah probiotik dapat mengurangi infiltrasi neutrofil. Probiotik dapat menghambat infiltrasi neutrofil
39
yang berlebihan dan migrasi transepitelial di dalam mukosa kolon karena akumulasi neutrofil merupakan sumber dari radikal bebas. Dengan demikian, probiotik dapat mengubah respon imun
alami dan mempengaruhi pembentukan radikal bebas akibat neutrofil tersebut. Dengan kata lain, probiotik dapat menginduksi regulasi peningkatan atau penurunan respon imun tubuh dengan
mempertahankan homeostasis saluran pencernaan Galdeano et al. 2007. Selain itu, menurut Mikelsaar dan Zilmer 2009, L. fermentum dapat memproduksi NO
nitric oxide. NO ini dapat menginduksi perlindungan terhadap inflamasi, yang secara fungsional dapat mengaktivasi sistem pertahanan antioksidan seluler. NO sendiri dapat berperan sebagai
antioksidan yang kuat yang dengan cepat dapat menangkap radikal peroksil Papas 1999. Selain itu, diketahui pula bahwa NO menunjukkan penghambatan terhadap kemotaksis, penempelan, dan aktivasi
dari leukosit neutrofil Moilanen et al. 1992 diacu dalam Ma et al. 1993. Probiotik juga dapat menginaktivasi radikal bebas serta mendegradasi anion superoksida dan
hidrogen peroksida dengan mekanisme enzimatik, seperti NADH oksidaseperoksidase, SOD, dan katalase. Probiotik memiliki mekanisme pertahanan seperti memodulasi sistem imun mukosa dengan
memblok sitokin proinflamatori, memiliki aktivitas antogonis terhadap patogen dengan memproduksi senyawa antibakteri atau menghambat penempelan bakteri patogen, dan meningkatkan fungsi
perlindungan dari sel epitelial Sengul et al. 2010. Oleh karena itu, yogurt sinbiotik formula 3 yang mengandung probiotik L. fermentum 2B4 dapat meningkatkan profil Cu, Zn-SOD pada jaringan hati
dan ginjal sehingga yogurt sinbiotik berpotensi memiliki aktivitas antioksidatif. Berdasarkan terminasi hari ke-8, 15, dan 22, tikus kelompok yogurt sinbiotik menunjukkan
kandungan Cu, Zn-SOD yang cenderung menurun. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh akumulasi stres yang dialami tikus akibat pemberian yogurt sinbiotik melalui pencekokan setiap hari.
Secara keseluruhan, pemberian yogurt sinbiotik selama satu sampai tiga minggu dapat meningkatkan kandungan enzim Cu, Zn-SOD pada ginjal. Efek dari yogurt sinbiotik ini juga
ditunjukkan oleh kandungan enzim Cu, Zn-SOD ginjal yang lebih tinggi pada tikus kelompok yang diberi yogurt sinbiotik dan intervensi EPEC dibandingkan dengan tikus kelompok kontrol positif. Hal
ini menunjukkan bahwa pemberian yogurt sinbiotik memberikan manfaat yang lebih baik bagi tubuh yang mengalami infeksi EPEC daripada tanpa pemberian yogurt sinbiotik.
Menurut Mikelsaar et al. 2004, L. fermentum memiliki profil karbohidrat yang unik pada dinding selnya yang memungkinkannya untuk menempel pada reseptor mukosa pada sel-sel epitelial
dari saluran urinaria bagian atas. Inilah yang menyebabkan L. fermentum tersebut mampu mencegah penempelan dari E. coli patogen pada sel-sel epitelial di saluran urinaria bagian atas. Mekanisme
inilah yang menyebabkan bakteri EPEC tidak sempat memberikan efek patogenisitasnya karena
terhalang oleh keberadaan L. fermentum.
Mekanisme lain yang mungkin dari probiotik adalah berkoagregasi dengan bakteri patogen. Menurut Rinkinen et al. 2003, beberapa bakteri asam laktat berkoagregasi dengan Escherichia coli
dalam saluran urogenital dan Lactobacillus dalam usus juga diketahui dapat berkoagregasi dengan E. coli K88. Dalam koagregasi tersebut, bakteri asam laktat memproduksi antimikroba sehingga dapat
melakukan penghambatan ketika berinteraksi dengan patogen di sekitarnya.
Menurut Adebayo-tayo dan Onilude 2008 serta Fukuda et al. 2010, L. fermentum dapat menghasilkan eksopolisakarida EPS. Eksopolisakarida EPS yang dihasilkan oleh bakteri probiotik
dapat menurunkan stres oksidatif secara nyata Sengul et al. 2010. EPS merupakan polimer efektif yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat. EPS juga merupakan polisakarida berantai panjang dan
bercabang yang terdiri atas unit-unit gula atau turunan gula glukosa, galaktosa, dan rhamnosa. EPS disekresikan oleh probiotik ke permukaan sel dan membentuk kapsul, atau disekresikan ke lingkungan
40
ekstraseluler dalam bentuk lendir. EPS dapat menunjukkan manfaat antioksidatif untuk memperbaiki kerusakan oksidatif dari mukosa.
Dibandingkan dengan kandungan Cu, Zn-SOD pada terminasi hari ke-8, kandungan Cu, Zn- SOD jaringan hati pada terminasi hari ke-15 lebih tinggi, sedangkan pada ginjal terjadi sebaliknya.
Hal ini kemungkinan disebabkan oleh sistem pertahanan antioksidan di hati yang lebih efektif dibandingkan dengan di ginjal Jurczuk et al. 2004. Hal ini terkait pula dengan fungsi hati sebagai
bagian tubuh utama yang berperan dalam proses detoksifikasi metabolit-metabolit toksik Banudevi et al. 2006. Oleh karena itu, hati memiliki jumlah SOD yang melimpah Das dan Vasudevan 2005 dan
berperan sebagai komponen utama dalam pertahanan tubuh inang, memproduksi protein fase akut, serta menginduksi toleransi terhadap antigen Kleinman et al. 2008.
Selama terjadi infeksi, produk bakteri dapat mengaktifkan makrofag dan sel lain untuk melepaskan berbagai sitokin yang kemudian dapat merangsang hati untuk mensintesis dan melepas
sejumlah protein plasma yang disebut dengan protein fase akut Baratawidjaja 2006. Menurut Baratawidjaja 2006, secara keseluruhan, respon protein fase akut memberikan efek yang
menguntungkan melalui peningkatan resistensi inang, mengurangi cedera jaringan, serta meningkatkan resolusi dan perbaikan cedera inflamasi. Hal ini memungkinkan hati memiliki
pertahanan yang lebih baik ketika terjadi infeksi.
41
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1 SIMPULAN
Penelitian ini menunjukkan bahwa yogurt sinbiotik, yang mengandung L. bulgaricus, S. thermophilus, probiotik L. fermentum 2B4, dan prebiotik fruktooligosakarida merupakan formula
