ISOLASI OLIGOSAKARIDA MADU LOKAL DAN ANALISIS AKTIVITAS PREBIOTIKNYA
Jurnal
danr Pangan,
Jour nalGizi
of Nut
it i on and2011,
Food,6(3):
2011,217-224
6(3): 217-224
Jour nal Jurnal
of Nut Gizi
r i t i on
and
Food, 2011,
dan
Pangan,
2011, 6(3):
6(3): 217–224
217-224
ISOLASI OLIGOSAKARIDA MADU LOKAL DAN ANALISIS AKTIVITAS PREBIOTIKNYA
( Isol at ion of Ol igosacchar i des f r om Local Honey and Anal ysis of it s Pr ebiot ic Act ivit y )
Umul Karimah1*, Yogi Nur Anggowo1, Syamsul Falah 1, dan Suryani 1
1
Depart emen Biokimia, Fakult as Mat emat ika dan Ilmu Penget ahuan Alam, IPB
* Alamat korespondensi: Depart emen Biokimia, Fakult as Mat emat ika dan Ilmu Penget ahuan Alam,
Inst it ut Pert anian Bogor, Bogor 16680. Telp: 0251-8323166
ABST RACT
The obj ect ive of t his st udy was t o isolat e ol igosacchar i des f r om l ocal honey of Pul au
Sumbawa and pr ovince of Kal imant an Timur and t o anal yze it s pr ebiot ic act ivit y in vit r o .
Ol igosacchar ides wer e isol at ed wit h act ivat ed char coal adsor pt ion and et hanol t r eat ment .
Ef f ect iveness of t his met hod was eval uat ed by Thi n Layer Chr omat ogr aphy and col or imet r y. The
isol at es wer e t hen being a sampl e t o pr ebiot ic examinat ion. Honey f r om Sumbawa f or est has
higher ol igosacchar ides cont ent t han honey f r om Kal imant an. Qual it at ive and quant it at ive assays
showed t hat ol igosacchar i de isol at ion met hod was ef f ect ive t o concent r at e t he ol igosacchar ide
wit h high degr ee of pol ymer izat ion but i nef f ect ive f or mono- and disacchar ides r emoval . The
highest per cent ages of hydr ol ysis of ol igosacchar ide f r om Sumbawa and Kal imant an by mi mi c
gast r ic j uice wer e 1. 78% and 0. 59 %. Wher eas, t he hydr ol ysis was higher wit h amyl ase, 11. 87% f or
Sumbawa and 21. 03% f or Kal imant an honey ol igosacchar ides. Pr ebiot ic act ivit y was 0. 32, and 0. 09
f or honey ol igosacchar ide f r om Sumbawa and Kal imant an r espect ivel y. Honey ol igosacchar ide
f r om Sumbawa pr esent ed higher pr ebiot ic act ivit y t han i nul in as pr ebiot ic r ef er ence (0. 11). GCMS chr omat ogr am showed L. aci dophil us cul t ur ed i n media added wit h Sumbawa honey
ol igosacchar ide pr oduced l act ic acid as t he hi ghest met abol it e (48. 01%).
Key words: ol igosacchar ide, l ocal honey, pr ebiot i c act ivit y
PENDAHULUAN
Prebiot ik merupakan komposisi pangan
yang t idak t ercerna dan memberikan keunt ungan melal ui modulasi mikrobiot a (FAO
2007). Prebiot ik mampu menst imulasi pert umbuhan mikrof lora mengunt ungkan sepert i Lact obacil l i dan Bi f i dobact er i a. Beberapa laporan
t ent ang ef ek prebiot ik ant ara lain ef ek ant ipat ogenik (Schley & Field 2002), menurunkan l emak (Anderson & Gilli land 1999) dan kolest erol
(Wil liams & Jackson 2002), meningkat kan absorpsi mineral (Schol z-Ahrens et al . 2007), dan
mencegah kanker (Reddy et al . 1997). Sumber
prebiot ik umumnya merupakan oligosakarida,
yait u karbohidrat dengan panj ang rant ai 3
sampai 10 unit (Roberf roid 2007).
Madu adalah salah sat u campuran karbohidrat yang paling rumit di alam (Soga
2002). Kandungan t erbesar pada madu adalah
f rukt osa dan glukosa. Komponen lainnya yait u
oligosakarida (Ruiz-Mat ut e et al . 2010), mineral (Nanda et al . 2003), senyawa f enolik (Yao
et al . 2003), enzim, dan air. Oligosakarida dari
madu dapat meni ngkat kan j umlah bakt eri f eses secara in vit r o (Sanz et al . 2005). Vamanu
et al . (2008) membuat f ormulasi produk simbiot ik ant ara bakt eri asam lakt at sebagai
probiot ik dengan polen dan madu sebagai
sumber prebiot ik.
Produksi madu lokal di Indonesia mencapai 115 t on per t ahun dengan daya serap sebesar 13% (Silit onga & Munt he 2009). Apis dor sat a adalah lebah madu yang hidup di hut an
Indonesia dan merupakan lebah madu lokal
yang paling produkt if (Hut agalung 2008). Penelit ian ilmiah mengenai madu lokal di Indonesia
masih t erbat as, t ermasuk t ent ang komponen
oligosakarida madu lokal sert a pot ensinya sebagai prebiot ik. Penelit ian ini bert uj uan mengisolasi oligosakarida madu lokal dari l ebah Apis
dor sat a asal Pulau Sumbawa dan Provinsi
Kalimant an Timur dan menganalisis akt ivit as
prebiot iknya secara in vit r o.
MATERI DAN METODE
Bahan dan Alat
Sampel madu berasal dari Hut an Bukit
Gunung Tambora, Kab. Bima, Provinsi Nusa
Tenggara Barat , dan Hut an Kampung Bluan
Kab. Kut ai Barat , Provinsi Kalimant an Timur.
Sampel diperoleh pada bulan Februari 2010.
Bahan yang digunakan adalah arang akt if ,
217
Jurnal Gizi dan Pangan, 2011, 6(3): 217-224
et anol , kert as saring What man No. 1, lempeng
KLT K6F silika 250μm (Merck), piridin, butanol,
N*(1-naf t il )
et ilendiami na
dihi droklori da
(Merck), met anol, H2SO4, glukosa, f rukt osa,
dan malt osa, asam lambung buat an, HCl ,
reagen Di nit rosalisilat (DNS), f enol , saliva,
buf er
Na-f osf at ,
isolat
Lact obacil l us
acidophil us (koleksi Laborat orium Mikrobiologi,
Pusat Ant ar Universit as, PAU, IPB), kult ur
Escher i chia col i , kal du de Mann Rogosa Sharpe
(MRS Br ot h , MRSB) (Oxoi d), Nut r ient Br ot h
(NB) (Oxoid), kaldu media Minimal M9 (MM9),
inuli n chicor y (Merck).
Alat yang digunakan dalam penelit ian ini
adalah oven, neraca analit ik OHAUS GA 200,
vakum, hot pl at e st ir r er (Gerhardt ), inkubat or
(Kot t ermann Wisebat h), penangas air, spekt rof ot omet er Genesys 10UV, laminar, ot oklaf
TOMY High Pr essur e St eam St er il izer ES-315,
GC-MS pirolisis Shimadzu (Pusat Penelit ian dan
Pengembangan Depart emen Kehut anan).
Metode
Penelit ian ini diawali dengan isolasi oligosakarida madu lokal . Isolat kemudian diuj i
secara kualit at if dan kuant it at if unt uk menget ahui kandungan karbohi drat . Selain it u, diuj i
pula t iga krit eria prebiot ik dari isolat , yait u resist ensi t erhadap hidrolisis asam lambung dan
α-amilase, st imulasi pert umbuhan bakt eri, dan
akt ivit as f erment asi bakt eri.
Isol asi Ol igosakar ida (Her nandez et al . 2009)
Sebanyak 500 mg madu dit ambah
dengan 3 gram arang akt if kemudian di larut kan ke dalam 100 mL et anol 10 persen dan
diaduk selama 30 menit . Campuran disaring
dengan kert as saring What man No. 1 pada
keadaan vakum dan arang akt if dibilas dengan
25 mL et anol 10 persen. Desorpsi oligosakarida
dilakukan dengan menambahkan 100 mL et anol
50 persen v/ v. Campuran diaduk selama 30
menit dan disaring lagi dengan kert as saring
What man No. 1. Filt rat di evaporasi pada keo
adaan vakum pada suhu 40 C.
Det eksi Ol igosakar ida dengan Kr omat ogr af i
Lapis Tipis (KLT)
Ef ekt ivit as met ode isolasi oligosakarida
diuj i secara kualit at if dengan KLT. Sampel
dilarut kan dalam et anol 50 persen dengan
konsent rasi 5 persen b/ v, st andar karbohidrat
dibuat pada konsent rasi 1 persen b/ v. Sampel
dit ot olkan ke lempeng KLT dan dielusi dengan
campuran pelarut pi ridi n: but anol: air (4: 6: 3
v/ v) (Aso et al . 1960). Set elah keri ng, lempeng
218
Jour nal of Nut r i t i on and Food, 2011, 6(3): 217–224
direndam hingga j enuh dengan larut an berisi
0. 3g/ 100
mL
N*(1-naf t il)
et il endiamina
dihidroklorida pada sist em pelarut yang t erdiri
at as met anol: H2SO4 (97: 3 v/ v) (Vergara et al .
2010). Lempeng di panaskan pada oven dengan
suhu 90oC hi ngga spot dapat t erlihat .
Pengukur an Komposisi Kar bohi dr at
Gula pereduksi diukur dengan met ode
DNS (modif ikasi Wichienchot et al . 2010).
Karbo-hi drat t ot al di ukur dengan met ode
f enol -sulf at (modif ikasi Wichienchot et al .
2010). Kurva st andar glukosa dibuat pada konsent rasi 0-1 mg/ mL.
Penguj ian Kr it er ia Pr ebiot i k
Resist ensi t erhadap hidrolisis asam lambung
(Wichienchot et al . 2010)
Isolat oligosakarida dilarut kan dalam air
r ever se osmosis (RO) dengan konsent rasi 1
mg/ mL. Asam lambung buat an dibuat dengan
buf f er HCl dengan komposisi dalam g/ L: NaCl
(8), KCl (0. 2), Na 2HPO4· 2H2O (8. 25), NaH2PO4
(14. 35), CaCl 2· 2H2O (0. 01), MgCl 2· 6H2O (0. 18).
Pengat uran pH 2 dilakukan dengan HCl 5 M.
Buf f er HCl dit ambahkan ke larut an sampel
dengan perbandingan 1: 1 dan diinkubasi pada
suhu 37oC selama 2 j am. Pada j am ke-0, 1, dan
2 diambil 0. 2 mL unt uk penguj ian kandungan
gula pereduksi, sement ara it u unt uk pengukuran karbohidrat t ot al diambil sebanyak 0. 2
mL dan hanya diukur pada j am ke-0. Penguj ian
dilakukan dengan dua kali ulangan. Persent ase
hidrolisis dihit ung dengan rumus sebagai
berikut :
Hidrolisis (%) =
Gp t − Gp 0
× 100
KH − Gp 0 )
(total
Ket erangan
Gp t = konsent rasi gula pereduksi j am ke-t
Gp 0 = konsent rasi gula pereduksi j am ke-0
KH = konsent rasi karbohidrat
Resistensi
terhadap
hidrolisis
α-amilase
(Wichienchot et al . 2010).
Amilase diperoleh dari sali va yang diencerkan hingga konsent rasinya 3 unit / mL. Isolat
oligosakarida disiapkan dengan membuat larut an 1 persen sampel pada buf er Na-f osf at .
Kemudian larut an enzim di t ambahkan ke larut an sampel dengan perbandingan 1: 1. Campuran diinkubasi selama 4 j am dan diukur gula
pereduksinya pada j am ke-0, 1, 2, dan 4. Langkah lainnya sesuai dengan penguj ian resist ensi
t erhadap hidrolisis asam lambung.
219
Jurnal
danr Pangan,
Jour nalGizi
of Nut
it i on and2011,
Food,6(3):
2011,218-225
6(3): 217-224
St imulasi pert umbuhan
Huebner et al . 2008)
bakt eri
(modif ikasi
Bakt eri yang digunakan adalah bakt eri
probiot ik L. acidophil us dan bakt eri ent erik E.
col i . Sebel um digunakan, kult ur L. acidophil us
dit umbuhkan pada MRSB semalam pada suhu
37oC secara aerob dengan aerasi 100 rpm.
Kult ur E. col i di perlakukan sama dengan perbedaan media kult ur yait u NB. Media uj i st imulasi t erdiri at as 10 mL MRSB unt uk bakt eri
probiot ik dan media MM9 unt uk bakt eri
ent erik. Set iap media dit ambah dengan 1 mL
larut an berisi 10 mg sampel. Kult ur bakt eri
kemudian diinokulasi sebanyak 5 persen v/ v ke
dalam media uj i st imul asi dan diinkubasi
selama 24 j am pada suhu 37oC dengan aerasi.
Rapat Opt ik ( Opt i cal Densi t y, OD) diukur pada
λ 600 nm pada j am ke-0, dan 24. Blanko
adalah media uj i st imul asi t anpa inokulasi
bakt eri . Akt ivit as st imulasi dinyat akan secara
kuant it at if melalui
Ppt − Pp 0 Ept − Ep 0
Pgt − Pg 0 − Egt − Eg 0
Ket erangan:
Ppt
Pp0
Pgt
= OD probiot ik pada prebiot ik set elah t j am
= OD probiot ik pada prebiot ik set elah 0 j am
= OD probiot ik pada kont rol (glukosa) set elah
t j am
= OD probiot ik pada kont rol (glukosa) set elah
0 j am
= OD ent erik pada prebiot ik set elah t j am
= OD ent erik pada prebiot ik set elah 0 j am
= OD ent erik pada kont rol (glukosa) set elah
t j am
= OD ent erik pada kont rol (glukosa) set elah 0 j am
Jour nal Jurnal
of Nut Gizi
r i t i on
and
Food, 2011,
dan
Pangan,
2011, 6(3):
6(3): 218-225
217-224
kan dari lebah hut an Apis dor sat a. Kedua
sampel madu yang digunakan adalah madu
mult if loral .
Madu lokal Sumbawa memiliki warna
coklat keruh, sement ara madu Kalimant an
berwarna coklat bening. Aso et al . (1960)
menyebut kan beberapa warna madu ant ara
lain kuning, kuning pucat , coklat , coklat
pucat , dan coklat gelap. Fakt or ut ama yang
menyebabkan perbedaan warna pada madu
adalah sumber nekt ar ( Nat ional Honey Boar d ).
Fakt or lain yang mempengaruhi warna madu
adalah proses penyimpanan, kadar senyawa
f enolik, dan kadar mineral (Anklam 1997).
Rendemen isolat oligosakarida madu
Sumbawa adalah 1. 79 persen, sedangkan rendemen isolah madu Kalimant an sebesar 2. 06
persen. Isolat yang dihasil kan berwarna hit am
unt uk madu Sumbawa dan coklat unt uk madu
Kalimant an. Hal i ni t erkait dengan warna
madu sebelum isolasi. Kedua isolat yang diperoleh t erlihat mengilap yang diduga merupakan
gula yang mengalami karamelisasi.
Kromatogram Oligosakarida Madu Sumbawa
dan Kalimantan
Akt ivit as Ferment asi Bakt eri
Kromat ogram yang dihasilkan menunj ukkan kandungan madu dan isolat oligosakarida madu Sumbawa relat if sama yakni
monosakarida campuran gl ukosa dan f rukt osa,
dan karbohidrat dengan DP
≥2 (Gambar 1a).
Terdapat sedikit perbedaan nilai Rf yang
diduga berasal dari mat riks sampel yang
mempengaruhi pergerakan karbohidrat selama
proses elusi.
Kult ur L. acidophil us yang menunj ukkan
ef ek st imulasi pert umbuhan t ert inggi diuj i
unt uk akt ivit as f erment asi bakt eri. Akt ivit as
kult ur dit ent ukan dengan mengukur produk
akhir f erment asi yang berupa asam organik
dengan GC-MS Pirolisis Shi madzu. Suhu i nj ekt or 200oC, heli um sebagai gas pembawa, dan
Fl ame Ionizat ion Det ect or (FID) sebagai det ekt or. Kromat ogram yang diperol eh dibandingkan
dengan basis dat a Wiley7.
Spot kromat ogram isolat oligosakarida
dengan nilai Rf 0. 46, 0. 56, dan 0. 68 memiliki
ket ebalan yang hampi r sama dengan spot pada
madu Sumbawa. Ini mengi ndikasikan bahwa t ahap isolasi t idak begit u mempengaruhi j umlah
karbohidrat t ersebut . Spot unt uk di- dan monosakarida yang t ebal menunj ukkan kandungan
keduanya masih t inggi. Hal ini memperkuat hasil yang diperol eh pada visualisasi isolat oligosakarida yang mengki lap.
Pg0
Ept
Ep0
Egt
Eg0
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Warna dan Isolat Oligosakarida
Madu
Hut an Sumbawa dan Kali mant an merupakan sent ra perburuan madu hut an di
Indonesia. Sampel madu hut an diambil pada
bulan Februari 2010 dengan bant uan penduduk
set empat . Madu lokal yang digunakan dihasil -
220
Kromat ogram isolat oligosakarida j uga
menunj ukkan 2 spot baru dengan Rf 0. 12 dan
0. 46 yang dapat dibedakan menj adi spot secara j elas dan diduga merupakan oligosakarida yang paling banyak dikandung oleh madu Sumbawa. Selain it u di ant ara kedua spot
t erdapat ekor yang menunj ukkan kumpulan
oligosakarida. Ekor t ersebut t idak dapat dibedakan secara j elas menj adi spot -spot t ert ent u.
Hal ini dikarenakan pada madu t erdapat puluhan j enis senyawa karbohidrat dengan kadar
219
Jour nal of Nut r i t i on and Food, 2011, 6(3): 217–224
Jurnal Gizi dan Pangan, 2011, 6(3): 217-224
yang rendah sehingga t idak memberikan bat as
ant arspot yang spesif ik.
Kromat ogram madu Kalimant an menghasilkan empat spot sement ara isolat oligosakaridanya menghasilkan lima spot (Gambar
1b). Kromat ogram isolat menunj ukkan komposisi karbohidrat yang relat i f sama dengan madu
t anpa isolasi yakni mono-, disakarida, dan
karbohidrat DP≥2. Jika dibandingkan dengan
nilai Rf st andar, spot dengan nilai Rf 0. 69
diduga sebenarnya t erdiri at as dua spot yait u
mono- dan disakarida. Spot ini j auh l ebih t ebal
dibandi ngkan spot lain. Ol eh karenanya isolat
oligosakarida madu Kalimant an j uga diperkirakan masih mengandung mono- dan disakarida yang t inggi. Terdapat dua spot
oligosakarida dengan ni lai Rf 0. 11 dan 0. 37.
Kedua spot ini hanya muncul pada kromat ogram isolat oligosakarida. Isolat oligosakarida madu Kalimant an j uga menunj ukkan
adanya
ekor
pada
kromat ogram
yang
mengindikasikan beragam karbohidrat dalam
j umlah yang rendah (Gambar 1b).
a
b
0.73
0.74 0.74
0.68 0.68
0.58
0.560.6
0.5
0.46
0.73
0.67 0.69
0.65
0.540.63
0.56
0.46
0.37
0.46
0.11
0.12
F SX G S M
F KX G K M
Gambar 1. Kromat ogram Isolat Oligosakarida
Madu (a) Sumbawa; (b) Kalimant an.
F: f rukt osa, G: glukosa, M: Malt osa,
SX: madu Sumbawa, S: isolat
oligosakarida madu Sumbawa, KX:
madu
Kalimant an,
K:
isolat
oligosakarida madu Kalimant an.
Ekor
kromat ogram
dit unj ukkan
dengan t anda panah.
Kromat ogram isolat oligosakarida madu
Sumbawa dan Kalimant an menunj ukkan met ode isolasi oligosakarida yang digunakan ef ekt if
dalam memekat kan kadar karbohi drat dengan
DP yang l ebi h t inggi (DP
≥3). Ini dapat dilihat
dari sampel isolat oligosakarida yang menunj ukkan adanya spot -spot baru. Hasil kromat ogram isolat oligosakarida madu Sumbawa
dan Kalimant an j uga menunj ukkan adanya
ekor pada kromat ogram. Hal i ni menandakan
bahwa pada konsent rasi dan penot olan sampel
KLT yang sama, oligosakarida pada madu
berada pada kadar yang sangat rendah
220
sehingga t idak dapat didet eksi dan menghasilkan spot . Sement ara it u proses isolasi
mampu meningkat kan kadar oligosakarida sehingga dapat t erlihat pada kromat ogram meskipun bel um dapat digolongkan menj adi spot
yang spesif ik. Masih adanya spot mono- dan
disakarida menandakan senyawa-senyawa t ersebut bel um berhasil dihilangkan dan masih
berada dalam j umlah yang t inggi.
Komposisi Karbohidrat Madu Hasil Isolasi
Kandungan karbohi drat isolat oligosakarida madu j uga dit ent ukan secara kuant it at if
dengan met ode spekt rof ot omet ri. Madu Sumbawa mengandung gula pereduksi 36. 24±0. 24
persen dan karbohidrat t ot al 66. 02±0. 54 persen b/ b. Adapun isolat oligo-sakarida madu
Sumbawa mengandung gul a pereduksi dan karbohidrat t ot al bert urut -t urut 33. 59±0. 66 dan
64. 38±2. 99 persen b/ b. Madu Kalimant an
mengandung gula pereduksi 67. 8±0. 38 persen
dan karbohidrat t ot al 82. 45±3. 7 persen b/ b.
Sement ara it u isolat oligosakaridanya mengandung gula pereduksi 42. 39±1. 19 persen dan
karbohidrat t ot al 73. 99±2. 55 persen b/ b.
Menurut Khalil et al . (2001), kandungan
gula pereduksi madu seki t ar 75 persen, dan
karbohidrat t ot al nya mencapai 85 persen.
Madu Sumbawa mengandung gula pereduksi
dan karbohidrat t ot al yang lebih rendah.
Sement ara it u, madu Kali mant an mengandung
gula pereduksi dan karbohidrat t ot al dalam
rent ang umum t ersebut . Namun demikian,
madu Sumbawa mengandung l ebih banyak
oligosakarida dibandingkan madu Kalimant an.
Kandungan oligosakarida ini dapat dilihat dari
selisih ant ara karbohi drat t ot al dengan gula
pereduksinya. Oligosakarida t ergolong gula
nonpereduksi. Beberapa di sakarida j uga merupakan gula nonpereduksi . Kandungan oligosakarida madu Sumbawa sekit ar 29. 78 persen,
sement ara oligosakarida madu Kalimant an
sekit ar 14. 65 persen.
Uj i kuant it at if menunj ukkan met ode adsorpsi arang akt if dan konsent rasi et anol bert ingkat hampir t idak memberi pengaruh pada
madu Sumbawa. Kandungan gula pereduksi isolat oligosakarida yang masih t inggi ini memperkuat hasil visualisasi dan kromat ogram
isolat .
Met ode isolasi menurunkan kadar gula
pereduksi hingga 25 persen pada isolat
oligosakarida madu Kalimant an, sement ara
karbohidrat t ot al hanya berkurang sedikit .
Berdasarkan kromat ogramnya, isolat oligosakarida madu Kalimant an menunj ukkan spot
221
Jour nal
of dan
Nut rPangan,
it i on and2011,
Food,6(3):
2011,
6(3): 217-224
Jurnal
Gizi
218-225
mono- dan disakarida yang masih t ebal .
Sement ara it u met ode kolorimet ri menunj ukkan kandungan gula pereduksinya sudah
j auh berkurang dari kandungan madu awal. Hal
ini dapat t erj adi karena t idak semua disakarida adalah gula pereduksi, sehingga pada
penguj ian KLT t erdet eksi sebagai disakarida
t et api pada kolorimet ri t idak t erdet eksi
sebagai gula pereduksi .
Hernandez et al . (2009) dan Sanz et al .
(2005) menyebut kan mono- dan disakarida
dapat dihilangkan hampir seluruhnya dengan
met ode adsorpsi arang akt if . Hal ini berbeda
dengan hasil yang diperoleh baik dengan
penguj ian kualit at if maupun kuant it at if . Perbedaan hasil yang diperoleh ini dapat disebabkan perbedaan gr ade bahan isolasi yang
digunakan.
Resistensi
Amilase
terhadap
Asam
Lambung
dan
Resist ensi t erhadap asam lambung dan
amilase adalah salah sat u syarat dari prebiot ik
(Roberf roid 2007). Sampel menunj ukkan persent ase hidrolisis isolat oligosakarida madu
Sumbawa dan madu Kalimant an berbeda.
Keduanya memiliki t ingkat hidrolisis asam
lambung t ert i nggi pada j am pert ama inkubasi
yakni 1. 78 persen unt uk isolat oligosakarida
madu Sumbawa dan 0. 59 persen unt uk madu
Kalimant an. Jumlah ini kemudian menurun
pada j am kedua yait u 1. 27 persen unt uk isolat
oligosakarida madu Sumbawa dan -0. 4 persen
unt uk madu Kalimant an.
Pengukuran pada j am ke-2 menunj ukkan
persent ase hidrolisis bernilai negat if unt uk
isolat oligosakarida madu Kalimant an. Nilai
negat if ini dapat disebabkan adanya gangguan
ion dari garam yang menyusun asam lambung
buat an. Met ode DNS yang digunakan unt uk
mengukur gula pereduksi akan t erganggu bila
sampel mengandung banyak ion (Sinegani &
Emt iazi 2006).
Hidrolisis amilase saliva meningkat seiring wakt u unt uk masing-masing isolat oligosakarida madu. Isolat oligosakarida madu Sumbawa mengalami hidroli sis sebanyak 8. 18,
10. 92, dan 11. 87 persen pada j am ke-1, 2, dan
4. Sement ara isolat oligosakarida madu Kali mant an mengalami hidrol isis sebesar 13. 76,
16. 12, dan 21. 03 persen. Berbeda dengan
penguj ian resist ensi t erhadap asam lambung,
isolat oligosakarida madu Kalimant an mengalami t ingkat hidrolisis yang lebih t i nggi. Hal ini
dapat dikait kan dengan hasil pengukuran komposisi karbohidrat sebel umnya yang menunj uk-
222
Jurnal
2011,6(3):
6(3):218-225
217-224
Jour nal of
Nut rGizi
i t i ondan
andPangan,
Food, 2011,
kan j umlah gula pereduksi pada isolat oligosakarida madu Kalimant an yang lebih t inggi di bandingkan madu Sumbawa. Resist ensi oligosakarida ini sesuai dengan Rit t ig (2001) dalam
Sanz et al . (2005) yang menyebut kan bahwa
oligosakarida madu memil iki resist ensi t erhadap asam lambung dan enzim pencernaan secara in vit r o.
Stimulasi Pertumbuhan Bakteri
Kurva pert umbuhan L. aci dophil us yang
dit umbuhkan dalam MRSB menunj ukkan kult ur
usia 24 j am t elah berada di f ase st at ioner
(Gambar 2). Kurva pert umbuhan E. col i berpedoman pada Kao et al . (2004) dan Kaur &
Chakrabort i (2010) yang menyebut kan pada
j am ke-24, kult ur E. col i t elah berada pada
f ase st asioner. Fase st asioner t erj adi saat sumber nut risi yang berasal dari media mulai habis. Uj i st imulasi dilakukan dengan memberikan isolat oligosakarida sebagai sumber karbon
(C) t ambahan ke dalam media kult ur bakt eri.
Bakt eri yang mampu memanf aat kan sampel
isolat oligosakarida madu sebagai sumber karbonnya akan menunj ukkan pert umbuhan yang
lebi h baik dibandingkan kult ur bakt eri lainnya.
Hal ini dit unj ukkan melal ui selisih nilai OD ant ara j am ke-24 dan j am ke-0 yang l ebi h t inggi.
Gambar 2. Kurva Pert umbuhan Lact obacil l us
acidophil us dalam MRSB
Berdasarkan OD yang di peroleh pada
j am ke-0 dan ke-24, di perol eh bahwa isolat
oligosakarida madu Sumbawa, Kalimant an, dan
inuli n memiliki akt ivit as prebiot ik yait u mampu menst imulasi pert umbuhan bakt eri L.
acidophil us. Isolat oligosakarida madu Sumbawa memberikan pengaruh prebiot ik sebesar
0. 3274, yang hampir t iga kali lebih besar
dibandi ng inuli n yakni sebesar 0. 1189, Sement ara isolat oligosakarida madu Kalimant an menunj ukkan kemampuan st imulasi yang pali ng
rendah yakni 0. 0973.
L. aci dophil us di duga memiliki enzim
yang mampu mendegradasi oligosakarida madu
dan memanf aat kannya sebagai sumber karbon.
L. aci dophil us memi liki gen msm dan Bf rA yang
221
Jour nal of Nut r i t i on and Food, 2011, 6(3): 217–224
Jurnal Gizi dan Pangan, 2011, 6(3): 217-224
t erli bat dalam pemanf aat an FOS, salah sat u
j enis prebiot ik, sebagai sumber karbon. Gen
msm mengodekan ATP bindi ng casset t e (ABC)
t r anspor t er yang menyal urkan sumber karbon
ke dalam sel . Sement ara it u gen Bf rA
mengodekan f rukt osidase yang berf ungsi unt uk
mencerna FOS. Ef ek st i mulasi pert umbuhan
yang dit unj ukkan oleh prebiot ik bersif at
spesif ik t erhadap galur bakt eri. Tidak semua
bakt eri probiot ik dapat memanf aat kan semua
prebiot ik (Art ant i 2009).
asam lakt at (puncak E) sebagai met abolit ut ama yait u 48. 01 persen. L. acidophil us t ergolong bakt eri asam lakt at homof erment at if sehingga met abolit ut amanya adalah asam lakt at . Berdasarkan kromat ogram, asam lakt at
yang dibent uk sel uruhnya merupakan t ipe L(+).
Hasil ini berbeda dengan Sanders dan
Klaenhammer (2001) yang menyebut kan bahwa
L. acidophil us menghasilkan asam lakt at t ipe
L(+) dan D(-).
Dalam lingkungan aerob, L. aci dophil us
menghasilkan asam lakt at sebagai met abolit
ut ama, namun dalam keadaan anaerob sepert i
pada kolon, bakt eri ini j uga menghasilkan
asam aset at yang merupakan asam l emak
rant ai pendek (Naaber et al . 2004). Asam
aset at j uga mungkin t erbent uk karena asam
lakt at
digunakan
ol eh
bakt eri
het erof erment at if . Gibson et al . (1996) menyebut kan
bahwa dalam kolon, met abolit yang dihasilkan
suat u j enis bakt eri dapat digunakan oleh
bakt eri lain dan menghasi lkan met abolit yang
baru. Jiang dan Savaiano (1997) menyebut kan
bahwa penambahan L. acidophil us pada f er ment asi
kult ur
berkesinambungan
yang
diinokulasi dengan bakt eri f eces menghasilkan
peni ngkat an produksi asam aset at . Asam lakt at
adalah asam organik yang mengunt ungkan
pada pencernaan karena dapat berf ungsi
sebagai ant imikrob bagi bakt eri di dalam kolon
(Sanders & Klaenhammer 2001). Selain it u,
salah sat u mekanisme penurunan kolest erol
oleh
L.
acidophil us adalah pengikat an
kolest erol dengan asam lakt at (Suzuki et al .
1991 dalam Jiang & Savaiano 1997).
Isolat oligosakarida madu Sumbawa
menunj ukkan akt ivit as prebiot ik yang l ebih
t inggi dibandingkan inul in Biedrzycka dan
Bielecka (2004) menyebut kan oligosakarida
rant ai pendek, t anpa percabangan, dan larut
air lebih mudah dimanf aat kan oleh bakt eri .
Oligosakarida madu umumnya merupakan di-,
t ri-, dan t et rasakarida, sement ara inuli n
adalah oligosakarida dengan DP 10-60.
Aktivitas Ferment asi
Krit eria prebiot ik ket iga ialah mempengaruhi akt ivit as f erment asi. Akt ivit as f erment asi di ukur melalui produk f erment asi yang
dihasilkan kult ur. Isolat oligosakarida madu
Sumbawa menunj ukkan ef ek st imulasi pert umbuhan yang paling t inggi sehingga kult ur L.
acidophil us yang dit umbuhkan pada media
t ersebut di uj i unt uk menget ahui produk
f erment asi yang di hasilkan. Kromat ogram menunj ukkan 19 puncak senyawa t erdet eksi dari
kult ur t ersebut (Gambar 3).
Kult ur bakt eri usia 24 j am yang dit umbuhkan dalam li ngkungan aerob menghasilkan
E
I
S
K
A
F
O
L
H
D
B
J
N
Q
P
R
M
G
C
Gambar 3. Kromat ogram GC-MS Pirolisis Kult ur L. aci dophi l us dalam MRSB dengan Isolat
Oligosakarida Madu Sumbawa sebagai Tambahan Sumber Karbon Menunj ukkan Asam
Lakt at (E) sebagai Met aboli t Ekst raseluler yang Ut ama
222
223
Jurnal
218-225
Jour nalGizi
of dan
Nut rPangan,
it i on and2011,
Food,6(3):
2011,
6(3): 217-224
Jour nal Jurnal
of Nut rGizi
i t i ondan
andPangan,
Food, 2011,
2011, 6(3):
6(3): 218-225
217-224
KESIMPULAN
Madu Sumbawa mengandung j umlah
oligosakarida yang lebih t inggi dibandi ngkan
madu Kalimant an. Isolasi oligosakarida dengan
arang akt if dan et anol bert ingkat 10 dan 50%
t idak ef ekt if unt uk menghilangkan mono- dan
disakarida t et api ef ekt if unt uk memekat kan
konsent rasi oligosakarida DP≥3.
Penguj ian in vit r o menunj ukkan isolat
oligosakarida madu Sumbawa dan Kalimant an
memenuhi krit eria prebiot ik yakni resist en t erhadap asam lambung dan enzim pencernaan,
memiliki ef ek st imulasi pert umbuhan yang
selekt if , dan mempengaruhi akt ivit as f erment asi. Isolat oligosakarida madu Sumbawa menunj ukkan ef ek st imulasi pert umbuhan bakt eri
L. acidophil us t erbesar. Kult ur L. acidophil us
yang dit umbuhkan pada media dengan isolat
oligosakarida madu Sumbawa sebagai t ambahan sumber C menghasilkan asam lakt at sebagai
met abolit ut ama (48. 01%)
Selain it u pemanf aat an pot ensi ekonomi
j uga perlu diopt imalkan unt uk meningkat kan
PDRB/ kapit a dan dilakukan pendist ribusian
yang merat a agar pembangunan pangan dapat
dirasakan oleh semua pihak.
Perlu dilakukan penent uan konsent rasi
et anol yang opt imum unt uk menghilangkan
mono- dan disakarida madu. Oligosakarida madu lokal perl u diident if ikasi lebih lanj ut . Uj i
st imulasi pert umbuhan bakt eri perl u di lakukan
dalam keadaan anaerob sesuai keadaan in vivo
pada kolon, dengan isolat berupa campuran
bakt eri kolon dan f rukt ooligosakarida (FOS)
sebagai prebiot ik pembanding.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terimakasih kepada Direkt orat Jenderal
Pendidikan Ti nggi (Dit j en Dikt i) yang t elah
mendanai Program Kreat ivit as Mahasiswa
(PKM) Penelit ian i ni.
DAFTAR PUSTAKA
Anderson JW & Gil liland SE. 1999. Ef f ect of
f erment ed mi lk (yogurt ) cont aining
Lact obacil l us aci dophil us L1 on serum
chol est erol
in
hypercholest erolemic
humans. J Am Col Nut rit i on, 18(1), 4350.
Anklam E. 1997. A review of t he analyit ical
met hods t o det ermine t he geographical
224
and bot anical origin of honey. Food
Chem, 63(4), 549-562.
Art ant i A. 2009. Pengaruh Prebiot ik
Frukt ooligosakarida
(FOS)
Pert umbuhan Tiga Jenis
Skripsi Sarj ana Depart emen
Teknologi Pangan, Fakul t as
Pert anian, IPB, Bogor.
Inulin dan
Terhadap
Probiot ik.
Ilmu dan
Teknologi
Aso K, Wat anabe T & Yamao K. 1960. St udies
on honey: on t he sugar composit ion of
honey. Tohoku Journal of Agricult ure
Research, 1, 101-108.
Biedrzycka & Bielecka M. 2004. Prebiot ic
ef f ect iveness of f ruct ans dif f erent
degrees polymerizat ion. Trends in Food
Sci & Tech, 15, 170-175.
[ FAO] Food Agricult ure Organizat ion. 2007.
FAO Technical Meet i ng on Prebiot ics.
FAO, Rome.
Gibson GR, Wi ll ems A, Reading S, & Colli ns MD.
1996. Ferment at ion of non-digest ibl e
oligosaccharides by human colonic
bact eria. Proceedings of t he Nut rit ion
Societ y, 55, 899-912.
Hernandez O, Ruiz-Mat ut e AI, Olano A, Moreno
FJ & Sanz ML. 2009. Comparison of
f ract ionat ion t echniques t o obt ain
prebiot ic galact ooligosaccharides. Int
Dairy J, 19, 531-536.
Huebner J, Wehling RL, Parkhurst A & Hut kins
RW.
2008.
Ef f ect
of
processing
condit ions on t he prebiot ic act ivit y of
commercial prebiot ics. Int Dairy J, 18,
287-293.
Hut agal ung LE. 2008. Perkembangan Perolehan
Madu Lebah Hut an ( Apis dor sat a) oleh
Pemanen Madu di Kabupat en Tapanuli
Ut ara. Skripsi Sarj ana Depart emen
Teknologi
Hasil
Hut an,
Fakult as
Kehut anan, IPB, Bogor.
Jiang T & Savaiano DA. 1997. In vit r o lact ose
f erment at ion by human colonic bact eria
is modif ied by Lact obacil l us acidophil us
supplement at ion. J Nut , 127, 14891495.
Kao
et
al .
2003.
Transcri pt ome-based
det erminat ion of mult ipl e t ranscript ion
regulat or act ivit ies in Escher ichia col i
by using net work component analysis.
PNAS, 101, 641-646.
223
Jurnal Gizi dan Pangan, 2011, 6(3): 217-224
Kaur P & Chakrabort i A. 2010. Prot eome
analysis of
f ood borne pat hogen
ent eroaggregat ive
Escher ichia
col i
under
acid
st ress.
J Prot eomics
Bioinf orm , 3, 10-19.
Khalil et al . 2001. Biochemical analysis of
dif f erent brands of unif loral honey
available at t he nort hern region of
Bangladesh. The Sci ences, 1(6), 385388.
Naaber et al . 2004. Inhibit ion of Cl ost r idium
dif f i cil e
st rains
by
int est inal
Lact obacil l us species. J Med Microbiol,
53, 551-554.
Jour nal of Nut r i t i on and Food, 2011, 6(3): 217–224
Schl ey PD & Fiel d CJ. 2002. The immuneenhancing ef f ect s of diet ary f ibres and
prebiot ics. Brit ish J Nut r, 87, 221-230.
Schol z-Ahrens et
al .
2007.
Prebiot ics,
probiot ics, and synbiot ics af f ect mineral
absorpt ion, bone mineral cont ent , and
bone st ruct ure. J Nut r, 137, 838-846.
Silit onga LT & Munt he MG. 2009. Amway j aj aki
madu RI masuk pasar dunia. Bisnis
Indonesia, 11 Sept ember .
Sinegani AAS & Emt iazi G. 2006. The relat ive
ef f ect s of some element s on t he DNS
met hod i n cel lulose assay. J Appl Sci
Environ, 10(3), 93-96.
Nanda et al . 2003. Physico-chemical propert ies
and est imat ion of mineral cont ent in
honey produced f rom dif f erent plant s in
Nort hern India.
Journal
of
Food
Composit ion and Anal ysis, 16, 613-619.
Soga T. 2002. Analysis of carbohydrat es in f ood
and bevarages by HPLC and CE. J
Chromat ogr Library, 66, 483-502.
[ NHB] Nat ional Honey Board. Honey color.
www. nhb. org (4 Nov 2010).
Vamanu et al . 2008. Obt ai ning of a symbiot ics
product based on lact ic acid bact eria,
poll en and honey. Pakist an J Biol Sci,
11(4), 613-617.
Reddy BS, Hamid R, & Rao CV. 1997. Ef f ect of
diet ary oligof ruct ose and inulin on
colonic preneoplast ic aberrant crypt
f oci inhibit ion. Carcinogenesis, 18(7),
1371-1374.
Roberf roid M. 2007. Prebiot ics: t he concept
revisit ed. J Nut , 137, 830-837.
Ruiz-Mat ut e AI, Brokl M, Soria AC, Sanz ML, &
Mat inez-Cast ro. 2010. Gas chromat ographic-mass spect romet ric charact erisat ion of t ri- and t et rasaccharides in
honey. Food Chem, 120, 637-642.
Sanders ME & Klaenhammer TR. 2001. Invit ed
review:
t he
scient if ic
basis
of
Lact obacil l us
acidophi l us
NCFM
f unct ionalit y as a probiot ic. J Dairy Sci,
84(2), 319-331.
Sanz et al . 2005. In vit ro invest igat ion int o t he
pot ent ial prebiot ic act ivit y of honey
oligosaccharides. J Agric Food Chem,
53(8), 2914-2921.
225
Vergara CMAC, Honorat o TL, Maia GA, &
Rodrigues S. 2010. Prebiot ic ef f ect of
f erment ed cashew appl e ( Anacar dium
occident al e L) j uice. Food Sci Tech, 43,
141-145.
Wichienchot S, Jat upornpipat M, & Rast all RA.
2010. Oligosaccharides of pit aya (dragon
f ruit )
f lesh
and
t heir
prebiot ic
propert ies. Food Chem, 120, 850-857.
Williams CM & Jackson KG. 2002. Inuli n and
oligof ruct ose:
ef f ect s
on
lipid
met abolism f rom human st udies. Brit ish
J Nut r, 87, 261-264.
Yao et al . 2003. Flavonoids, phenolic acids and
abscisic acid in Aust ralian and New
Zealand Lept osper mum honeys. Food
Chem, 81, 159-168.
225
danr Pangan,
Jour nalGizi
of Nut
it i on and2011,
Food,6(3):
2011,217-224
6(3): 217-224
Jour nal Jurnal
of Nut Gizi
r i t i on
and
Food, 2011,
dan
Pangan,
2011, 6(3):
6(3): 217–224
217-224
ISOLASI OLIGOSAKARIDA MADU LOKAL DAN ANALISIS AKTIVITAS PREBIOTIKNYA
( Isol at ion of Ol igosacchar i des f r om Local Honey and Anal ysis of it s Pr ebiot ic Act ivit y )
Umul Karimah1*, Yogi Nur Anggowo1, Syamsul Falah 1, dan Suryani 1
1
Depart emen Biokimia, Fakult as Mat emat ika dan Ilmu Penget ahuan Alam, IPB
* Alamat korespondensi: Depart emen Biokimia, Fakult as Mat emat ika dan Ilmu Penget ahuan Alam,
Inst it ut Pert anian Bogor, Bogor 16680. Telp: 0251-8323166
ABST RACT
The obj ect ive of t his st udy was t o isolat e ol igosacchar i des f r om l ocal honey of Pul au
Sumbawa and pr ovince of Kal imant an Timur and t o anal yze it s pr ebiot ic act ivit y in vit r o .
Ol igosacchar ides wer e isol at ed wit h act ivat ed char coal adsor pt ion and et hanol t r eat ment .
Ef f ect iveness of t his met hod was eval uat ed by Thi n Layer Chr omat ogr aphy and col or imet r y. The
isol at es wer e t hen being a sampl e t o pr ebiot ic examinat ion. Honey f r om Sumbawa f or est has
higher ol igosacchar ides cont ent t han honey f r om Kal imant an. Qual it at ive and quant it at ive assays
showed t hat ol igosacchar i de isol at ion met hod was ef f ect ive t o concent r at e t he ol igosacchar ide
wit h high degr ee of pol ymer izat ion but i nef f ect ive f or mono- and disacchar ides r emoval . The
highest per cent ages of hydr ol ysis of ol igosacchar ide f r om Sumbawa and Kal imant an by mi mi c
gast r ic j uice wer e 1. 78% and 0. 59 %. Wher eas, t he hydr ol ysis was higher wit h amyl ase, 11. 87% f or
Sumbawa and 21. 03% f or Kal imant an honey ol igosacchar ides. Pr ebiot ic act ivit y was 0. 32, and 0. 09
f or honey ol igosacchar ide f r om Sumbawa and Kal imant an r espect ivel y. Honey ol igosacchar ide
f r om Sumbawa pr esent ed higher pr ebiot ic act ivit y t han i nul in as pr ebiot ic r ef er ence (0. 11). GCMS chr omat ogr am showed L. aci dophil us cul t ur ed i n media added wit h Sumbawa honey
ol igosacchar ide pr oduced l act ic acid as t he hi ghest met abol it e (48. 01%).
Key words: ol igosacchar ide, l ocal honey, pr ebiot i c act ivit y
PENDAHULUAN
Prebiot ik merupakan komposisi pangan
yang t idak t ercerna dan memberikan keunt ungan melal ui modulasi mikrobiot a (FAO
2007). Prebiot ik mampu menst imulasi pert umbuhan mikrof lora mengunt ungkan sepert i Lact obacil l i dan Bi f i dobact er i a. Beberapa laporan
t ent ang ef ek prebiot ik ant ara lain ef ek ant ipat ogenik (Schley & Field 2002), menurunkan l emak (Anderson & Gilli land 1999) dan kolest erol
(Wil liams & Jackson 2002), meningkat kan absorpsi mineral (Schol z-Ahrens et al . 2007), dan
mencegah kanker (Reddy et al . 1997). Sumber
prebiot ik umumnya merupakan oligosakarida,
yait u karbohidrat dengan panj ang rant ai 3
sampai 10 unit (Roberf roid 2007).
Madu adalah salah sat u campuran karbohidrat yang paling rumit di alam (Soga
2002). Kandungan t erbesar pada madu adalah
f rukt osa dan glukosa. Komponen lainnya yait u
oligosakarida (Ruiz-Mat ut e et al . 2010), mineral (Nanda et al . 2003), senyawa f enolik (Yao
et al . 2003), enzim, dan air. Oligosakarida dari
madu dapat meni ngkat kan j umlah bakt eri f eses secara in vit r o (Sanz et al . 2005). Vamanu
et al . (2008) membuat f ormulasi produk simbiot ik ant ara bakt eri asam lakt at sebagai
probiot ik dengan polen dan madu sebagai
sumber prebiot ik.
Produksi madu lokal di Indonesia mencapai 115 t on per t ahun dengan daya serap sebesar 13% (Silit onga & Munt he 2009). Apis dor sat a adalah lebah madu yang hidup di hut an
Indonesia dan merupakan lebah madu lokal
yang paling produkt if (Hut agalung 2008). Penelit ian ilmiah mengenai madu lokal di Indonesia
masih t erbat as, t ermasuk t ent ang komponen
oligosakarida madu lokal sert a pot ensinya sebagai prebiot ik. Penelit ian ini bert uj uan mengisolasi oligosakarida madu lokal dari l ebah Apis
dor sat a asal Pulau Sumbawa dan Provinsi
Kalimant an Timur dan menganalisis akt ivit as
prebiot iknya secara in vit r o.
MATERI DAN METODE
Bahan dan Alat
Sampel madu berasal dari Hut an Bukit
Gunung Tambora, Kab. Bima, Provinsi Nusa
Tenggara Barat , dan Hut an Kampung Bluan
Kab. Kut ai Barat , Provinsi Kalimant an Timur.
Sampel diperoleh pada bulan Februari 2010.
Bahan yang digunakan adalah arang akt if ,
217
Jurnal Gizi dan Pangan, 2011, 6(3): 217-224
et anol , kert as saring What man No. 1, lempeng
KLT K6F silika 250μm (Merck), piridin, butanol,
N*(1-naf t il )
et ilendiami na
dihi droklori da
(Merck), met anol, H2SO4, glukosa, f rukt osa,
dan malt osa, asam lambung buat an, HCl ,
reagen Di nit rosalisilat (DNS), f enol , saliva,
buf er
Na-f osf at ,
isolat
Lact obacil l us
acidophil us (koleksi Laborat orium Mikrobiologi,
Pusat Ant ar Universit as, PAU, IPB), kult ur
Escher i chia col i , kal du de Mann Rogosa Sharpe
(MRS Br ot h , MRSB) (Oxoi d), Nut r ient Br ot h
(NB) (Oxoid), kaldu media Minimal M9 (MM9),
inuli n chicor y (Merck).
Alat yang digunakan dalam penelit ian ini
adalah oven, neraca analit ik OHAUS GA 200,
vakum, hot pl at e st ir r er (Gerhardt ), inkubat or
(Kot t ermann Wisebat h), penangas air, spekt rof ot omet er Genesys 10UV, laminar, ot oklaf
TOMY High Pr essur e St eam St er il izer ES-315,
GC-MS pirolisis Shimadzu (Pusat Penelit ian dan
Pengembangan Depart emen Kehut anan).
Metode
Penelit ian ini diawali dengan isolasi oligosakarida madu lokal . Isolat kemudian diuj i
secara kualit at if dan kuant it at if unt uk menget ahui kandungan karbohi drat . Selain it u, diuj i
pula t iga krit eria prebiot ik dari isolat , yait u resist ensi t erhadap hidrolisis asam lambung dan
α-amilase, st imulasi pert umbuhan bakt eri, dan
akt ivit as f erment asi bakt eri.
Isol asi Ol igosakar ida (Her nandez et al . 2009)
Sebanyak 500 mg madu dit ambah
dengan 3 gram arang akt if kemudian di larut kan ke dalam 100 mL et anol 10 persen dan
diaduk selama 30 menit . Campuran disaring
dengan kert as saring What man No. 1 pada
keadaan vakum dan arang akt if dibilas dengan
25 mL et anol 10 persen. Desorpsi oligosakarida
dilakukan dengan menambahkan 100 mL et anol
50 persen v/ v. Campuran diaduk selama 30
menit dan disaring lagi dengan kert as saring
What man No. 1. Filt rat di evaporasi pada keo
adaan vakum pada suhu 40 C.
Det eksi Ol igosakar ida dengan Kr omat ogr af i
Lapis Tipis (KLT)
Ef ekt ivit as met ode isolasi oligosakarida
diuj i secara kualit at if dengan KLT. Sampel
dilarut kan dalam et anol 50 persen dengan
konsent rasi 5 persen b/ v, st andar karbohidrat
dibuat pada konsent rasi 1 persen b/ v. Sampel
dit ot olkan ke lempeng KLT dan dielusi dengan
campuran pelarut pi ridi n: but anol: air (4: 6: 3
v/ v) (Aso et al . 1960). Set elah keri ng, lempeng
218
Jour nal of Nut r i t i on and Food, 2011, 6(3): 217–224
direndam hingga j enuh dengan larut an berisi
0. 3g/ 100
mL
N*(1-naf t il)
et il endiamina
dihidroklorida pada sist em pelarut yang t erdiri
at as met anol: H2SO4 (97: 3 v/ v) (Vergara et al .
2010). Lempeng di panaskan pada oven dengan
suhu 90oC hi ngga spot dapat t erlihat .
Pengukur an Komposisi Kar bohi dr at
Gula pereduksi diukur dengan met ode
DNS (modif ikasi Wichienchot et al . 2010).
Karbo-hi drat t ot al di ukur dengan met ode
f enol -sulf at (modif ikasi Wichienchot et al .
2010). Kurva st andar glukosa dibuat pada konsent rasi 0-1 mg/ mL.
Penguj ian Kr it er ia Pr ebiot i k
Resist ensi t erhadap hidrolisis asam lambung
(Wichienchot et al . 2010)
Isolat oligosakarida dilarut kan dalam air
r ever se osmosis (RO) dengan konsent rasi 1
mg/ mL. Asam lambung buat an dibuat dengan
buf f er HCl dengan komposisi dalam g/ L: NaCl
(8), KCl (0. 2), Na 2HPO4· 2H2O (8. 25), NaH2PO4
(14. 35), CaCl 2· 2H2O (0. 01), MgCl 2· 6H2O (0. 18).
Pengat uran pH 2 dilakukan dengan HCl 5 M.
Buf f er HCl dit ambahkan ke larut an sampel
dengan perbandingan 1: 1 dan diinkubasi pada
suhu 37oC selama 2 j am. Pada j am ke-0, 1, dan
2 diambil 0. 2 mL unt uk penguj ian kandungan
gula pereduksi, sement ara it u unt uk pengukuran karbohidrat t ot al diambil sebanyak 0. 2
mL dan hanya diukur pada j am ke-0. Penguj ian
dilakukan dengan dua kali ulangan. Persent ase
hidrolisis dihit ung dengan rumus sebagai
berikut :
Hidrolisis (%) =
Gp t − Gp 0
× 100
KH − Gp 0 )
(total
Ket erangan
Gp t = konsent rasi gula pereduksi j am ke-t
Gp 0 = konsent rasi gula pereduksi j am ke-0
KH = konsent rasi karbohidrat
Resistensi
terhadap
hidrolisis
α-amilase
(Wichienchot et al . 2010).
Amilase diperoleh dari sali va yang diencerkan hingga konsent rasinya 3 unit / mL. Isolat
oligosakarida disiapkan dengan membuat larut an 1 persen sampel pada buf er Na-f osf at .
Kemudian larut an enzim di t ambahkan ke larut an sampel dengan perbandingan 1: 1. Campuran diinkubasi selama 4 j am dan diukur gula
pereduksinya pada j am ke-0, 1, 2, dan 4. Langkah lainnya sesuai dengan penguj ian resist ensi
t erhadap hidrolisis asam lambung.
219
Jurnal
danr Pangan,
Jour nalGizi
of Nut
it i on and2011,
Food,6(3):
2011,218-225
6(3): 217-224
St imulasi pert umbuhan
Huebner et al . 2008)
bakt eri
(modif ikasi
Bakt eri yang digunakan adalah bakt eri
probiot ik L. acidophil us dan bakt eri ent erik E.
col i . Sebel um digunakan, kult ur L. acidophil us
dit umbuhkan pada MRSB semalam pada suhu
37oC secara aerob dengan aerasi 100 rpm.
Kult ur E. col i di perlakukan sama dengan perbedaan media kult ur yait u NB. Media uj i st imulasi t erdiri at as 10 mL MRSB unt uk bakt eri
probiot ik dan media MM9 unt uk bakt eri
ent erik. Set iap media dit ambah dengan 1 mL
larut an berisi 10 mg sampel. Kult ur bakt eri
kemudian diinokulasi sebanyak 5 persen v/ v ke
dalam media uj i st imul asi dan diinkubasi
selama 24 j am pada suhu 37oC dengan aerasi.
Rapat Opt ik ( Opt i cal Densi t y, OD) diukur pada
λ 600 nm pada j am ke-0, dan 24. Blanko
adalah media uj i st imul asi t anpa inokulasi
bakt eri . Akt ivit as st imulasi dinyat akan secara
kuant it at if melalui
Ppt − Pp 0 Ept − Ep 0
Pgt − Pg 0 − Egt − Eg 0
Ket erangan:
Ppt
Pp0
Pgt
= OD probiot ik pada prebiot ik set elah t j am
= OD probiot ik pada prebiot ik set elah 0 j am
= OD probiot ik pada kont rol (glukosa) set elah
t j am
= OD probiot ik pada kont rol (glukosa) set elah
0 j am
= OD ent erik pada prebiot ik set elah t j am
= OD ent erik pada prebiot ik set elah 0 j am
= OD ent erik pada kont rol (glukosa) set elah
t j am
= OD ent erik pada kont rol (glukosa) set elah 0 j am
Jour nal Jurnal
of Nut Gizi
r i t i on
and
Food, 2011,
dan
Pangan,
2011, 6(3):
6(3): 218-225
217-224
kan dari lebah hut an Apis dor sat a. Kedua
sampel madu yang digunakan adalah madu
mult if loral .
Madu lokal Sumbawa memiliki warna
coklat keruh, sement ara madu Kalimant an
berwarna coklat bening. Aso et al . (1960)
menyebut kan beberapa warna madu ant ara
lain kuning, kuning pucat , coklat , coklat
pucat , dan coklat gelap. Fakt or ut ama yang
menyebabkan perbedaan warna pada madu
adalah sumber nekt ar ( Nat ional Honey Boar d ).
Fakt or lain yang mempengaruhi warna madu
adalah proses penyimpanan, kadar senyawa
f enolik, dan kadar mineral (Anklam 1997).
Rendemen isolat oligosakarida madu
Sumbawa adalah 1. 79 persen, sedangkan rendemen isolah madu Kalimant an sebesar 2. 06
persen. Isolat yang dihasil kan berwarna hit am
unt uk madu Sumbawa dan coklat unt uk madu
Kalimant an. Hal i ni t erkait dengan warna
madu sebelum isolasi. Kedua isolat yang diperoleh t erlihat mengilap yang diduga merupakan
gula yang mengalami karamelisasi.
Kromatogram Oligosakarida Madu Sumbawa
dan Kalimantan
Akt ivit as Ferment asi Bakt eri
Kromat ogram yang dihasilkan menunj ukkan kandungan madu dan isolat oligosakarida madu Sumbawa relat if sama yakni
monosakarida campuran gl ukosa dan f rukt osa,
dan karbohidrat dengan DP
≥2 (Gambar 1a).
Terdapat sedikit perbedaan nilai Rf yang
diduga berasal dari mat riks sampel yang
mempengaruhi pergerakan karbohidrat selama
proses elusi.
Kult ur L. acidophil us yang menunj ukkan
ef ek st imulasi pert umbuhan t ert inggi diuj i
unt uk akt ivit as f erment asi bakt eri. Akt ivit as
kult ur dit ent ukan dengan mengukur produk
akhir f erment asi yang berupa asam organik
dengan GC-MS Pirolisis Shi madzu. Suhu i nj ekt or 200oC, heli um sebagai gas pembawa, dan
Fl ame Ionizat ion Det ect or (FID) sebagai det ekt or. Kromat ogram yang diperol eh dibandingkan
dengan basis dat a Wiley7.
Spot kromat ogram isolat oligosakarida
dengan nilai Rf 0. 46, 0. 56, dan 0. 68 memiliki
ket ebalan yang hampi r sama dengan spot pada
madu Sumbawa. Ini mengi ndikasikan bahwa t ahap isolasi t idak begit u mempengaruhi j umlah
karbohidrat t ersebut . Spot unt uk di- dan monosakarida yang t ebal menunj ukkan kandungan
keduanya masih t inggi. Hal ini memperkuat hasil yang diperol eh pada visualisasi isolat oligosakarida yang mengki lap.
Pg0
Ept
Ep0
Egt
Eg0
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Warna dan Isolat Oligosakarida
Madu
Hut an Sumbawa dan Kali mant an merupakan sent ra perburuan madu hut an di
Indonesia. Sampel madu hut an diambil pada
bulan Februari 2010 dengan bant uan penduduk
set empat . Madu lokal yang digunakan dihasil -
220
Kromat ogram isolat oligosakarida j uga
menunj ukkan 2 spot baru dengan Rf 0. 12 dan
0. 46 yang dapat dibedakan menj adi spot secara j elas dan diduga merupakan oligosakarida yang paling banyak dikandung oleh madu Sumbawa. Selain it u di ant ara kedua spot
t erdapat ekor yang menunj ukkan kumpulan
oligosakarida. Ekor t ersebut t idak dapat dibedakan secara j elas menj adi spot -spot t ert ent u.
Hal ini dikarenakan pada madu t erdapat puluhan j enis senyawa karbohidrat dengan kadar
219
Jour nal of Nut r i t i on and Food, 2011, 6(3): 217–224
Jurnal Gizi dan Pangan, 2011, 6(3): 217-224
yang rendah sehingga t idak memberikan bat as
ant arspot yang spesif ik.
Kromat ogram madu Kalimant an menghasilkan empat spot sement ara isolat oligosakaridanya menghasilkan lima spot (Gambar
1b). Kromat ogram isolat menunj ukkan komposisi karbohidrat yang relat i f sama dengan madu
t anpa isolasi yakni mono-, disakarida, dan
karbohidrat DP≥2. Jika dibandingkan dengan
nilai Rf st andar, spot dengan nilai Rf 0. 69
diduga sebenarnya t erdiri at as dua spot yait u
mono- dan disakarida. Spot ini j auh l ebih t ebal
dibandi ngkan spot lain. Ol eh karenanya isolat
oligosakarida madu Kalimant an j uga diperkirakan masih mengandung mono- dan disakarida yang t inggi. Terdapat dua spot
oligosakarida dengan ni lai Rf 0. 11 dan 0. 37.
Kedua spot ini hanya muncul pada kromat ogram isolat oligosakarida. Isolat oligosakarida madu Kalimant an j uga menunj ukkan
adanya
ekor
pada
kromat ogram
yang
mengindikasikan beragam karbohidrat dalam
j umlah yang rendah (Gambar 1b).
a
b
0.73
0.74 0.74
0.68 0.68
0.58
0.560.6
0.5
0.46
0.73
0.67 0.69
0.65
0.540.63
0.56
0.46
0.37
0.46
0.11
0.12
F SX G S M
F KX G K M
Gambar 1. Kromat ogram Isolat Oligosakarida
Madu (a) Sumbawa; (b) Kalimant an.
F: f rukt osa, G: glukosa, M: Malt osa,
SX: madu Sumbawa, S: isolat
oligosakarida madu Sumbawa, KX:
madu
Kalimant an,
K:
isolat
oligosakarida madu Kalimant an.
Ekor
kromat ogram
dit unj ukkan
dengan t anda panah.
Kromat ogram isolat oligosakarida madu
Sumbawa dan Kalimant an menunj ukkan met ode isolasi oligosakarida yang digunakan ef ekt if
dalam memekat kan kadar karbohi drat dengan
DP yang l ebi h t inggi (DP
≥3). Ini dapat dilihat
dari sampel isolat oligosakarida yang menunj ukkan adanya spot -spot baru. Hasil kromat ogram isolat oligosakarida madu Sumbawa
dan Kalimant an j uga menunj ukkan adanya
ekor pada kromat ogram. Hal i ni menandakan
bahwa pada konsent rasi dan penot olan sampel
KLT yang sama, oligosakarida pada madu
berada pada kadar yang sangat rendah
220
sehingga t idak dapat didet eksi dan menghasilkan spot . Sement ara it u proses isolasi
mampu meningkat kan kadar oligosakarida sehingga dapat t erlihat pada kromat ogram meskipun bel um dapat digolongkan menj adi spot
yang spesif ik. Masih adanya spot mono- dan
disakarida menandakan senyawa-senyawa t ersebut bel um berhasil dihilangkan dan masih
berada dalam j umlah yang t inggi.
Komposisi Karbohidrat Madu Hasil Isolasi
Kandungan karbohi drat isolat oligosakarida madu j uga dit ent ukan secara kuant it at if
dengan met ode spekt rof ot omet ri. Madu Sumbawa mengandung gula pereduksi 36. 24±0. 24
persen dan karbohidrat t ot al 66. 02±0. 54 persen b/ b. Adapun isolat oligo-sakarida madu
Sumbawa mengandung gul a pereduksi dan karbohidrat t ot al bert urut -t urut 33. 59±0. 66 dan
64. 38±2. 99 persen b/ b. Madu Kalimant an
mengandung gula pereduksi 67. 8±0. 38 persen
dan karbohidrat t ot al 82. 45±3. 7 persen b/ b.
Sement ara it u isolat oligosakaridanya mengandung gula pereduksi 42. 39±1. 19 persen dan
karbohidrat t ot al 73. 99±2. 55 persen b/ b.
Menurut Khalil et al . (2001), kandungan
gula pereduksi madu seki t ar 75 persen, dan
karbohidrat t ot al nya mencapai 85 persen.
Madu Sumbawa mengandung gula pereduksi
dan karbohidrat t ot al yang lebih rendah.
Sement ara it u, madu Kali mant an mengandung
gula pereduksi dan karbohidrat t ot al dalam
rent ang umum t ersebut . Namun demikian,
madu Sumbawa mengandung l ebih banyak
oligosakarida dibandingkan madu Kalimant an.
Kandungan oligosakarida ini dapat dilihat dari
selisih ant ara karbohi drat t ot al dengan gula
pereduksinya. Oligosakarida t ergolong gula
nonpereduksi. Beberapa di sakarida j uga merupakan gula nonpereduksi . Kandungan oligosakarida madu Sumbawa sekit ar 29. 78 persen,
sement ara oligosakarida madu Kalimant an
sekit ar 14. 65 persen.
Uj i kuant it at if menunj ukkan met ode adsorpsi arang akt if dan konsent rasi et anol bert ingkat hampir t idak memberi pengaruh pada
madu Sumbawa. Kandungan gula pereduksi isolat oligosakarida yang masih t inggi ini memperkuat hasil visualisasi dan kromat ogram
isolat .
Met ode isolasi menurunkan kadar gula
pereduksi hingga 25 persen pada isolat
oligosakarida madu Kalimant an, sement ara
karbohidrat t ot al hanya berkurang sedikit .
Berdasarkan kromat ogramnya, isolat oligosakarida madu Kalimant an menunj ukkan spot
221
Jour nal
of dan
Nut rPangan,
it i on and2011,
Food,6(3):
2011,
6(3): 217-224
Jurnal
Gizi
218-225
mono- dan disakarida yang masih t ebal .
Sement ara it u met ode kolorimet ri menunj ukkan kandungan gula pereduksinya sudah
j auh berkurang dari kandungan madu awal. Hal
ini dapat t erj adi karena t idak semua disakarida adalah gula pereduksi, sehingga pada
penguj ian KLT t erdet eksi sebagai disakarida
t et api pada kolorimet ri t idak t erdet eksi
sebagai gula pereduksi .
Hernandez et al . (2009) dan Sanz et al .
(2005) menyebut kan mono- dan disakarida
dapat dihilangkan hampir seluruhnya dengan
met ode adsorpsi arang akt if . Hal ini berbeda
dengan hasil yang diperoleh baik dengan
penguj ian kualit at if maupun kuant it at if . Perbedaan hasil yang diperoleh ini dapat disebabkan perbedaan gr ade bahan isolasi yang
digunakan.
Resistensi
Amilase
terhadap
Asam
Lambung
dan
Resist ensi t erhadap asam lambung dan
amilase adalah salah sat u syarat dari prebiot ik
(Roberf roid 2007). Sampel menunj ukkan persent ase hidrolisis isolat oligosakarida madu
Sumbawa dan madu Kalimant an berbeda.
Keduanya memiliki t ingkat hidrolisis asam
lambung t ert i nggi pada j am pert ama inkubasi
yakni 1. 78 persen unt uk isolat oligosakarida
madu Sumbawa dan 0. 59 persen unt uk madu
Kalimant an. Jumlah ini kemudian menurun
pada j am kedua yait u 1. 27 persen unt uk isolat
oligosakarida madu Sumbawa dan -0. 4 persen
unt uk madu Kalimant an.
Pengukuran pada j am ke-2 menunj ukkan
persent ase hidrolisis bernilai negat if unt uk
isolat oligosakarida madu Kalimant an. Nilai
negat if ini dapat disebabkan adanya gangguan
ion dari garam yang menyusun asam lambung
buat an. Met ode DNS yang digunakan unt uk
mengukur gula pereduksi akan t erganggu bila
sampel mengandung banyak ion (Sinegani &
Emt iazi 2006).
Hidrolisis amilase saliva meningkat seiring wakt u unt uk masing-masing isolat oligosakarida madu. Isolat oligosakarida madu Sumbawa mengalami hidroli sis sebanyak 8. 18,
10. 92, dan 11. 87 persen pada j am ke-1, 2, dan
4. Sement ara isolat oligosakarida madu Kali mant an mengalami hidrol isis sebesar 13. 76,
16. 12, dan 21. 03 persen. Berbeda dengan
penguj ian resist ensi t erhadap asam lambung,
isolat oligosakarida madu Kalimant an mengalami t ingkat hidrolisis yang lebih t i nggi. Hal ini
dapat dikait kan dengan hasil pengukuran komposisi karbohidrat sebel umnya yang menunj uk-
222
Jurnal
2011,6(3):
6(3):218-225
217-224
Jour nal of
Nut rGizi
i t i ondan
andPangan,
Food, 2011,
kan j umlah gula pereduksi pada isolat oligosakarida madu Kalimant an yang lebih t inggi di bandingkan madu Sumbawa. Resist ensi oligosakarida ini sesuai dengan Rit t ig (2001) dalam
Sanz et al . (2005) yang menyebut kan bahwa
oligosakarida madu memil iki resist ensi t erhadap asam lambung dan enzim pencernaan secara in vit r o.
Stimulasi Pertumbuhan Bakteri
Kurva pert umbuhan L. aci dophil us yang
dit umbuhkan dalam MRSB menunj ukkan kult ur
usia 24 j am t elah berada di f ase st at ioner
(Gambar 2). Kurva pert umbuhan E. col i berpedoman pada Kao et al . (2004) dan Kaur &
Chakrabort i (2010) yang menyebut kan pada
j am ke-24, kult ur E. col i t elah berada pada
f ase st asioner. Fase st asioner t erj adi saat sumber nut risi yang berasal dari media mulai habis. Uj i st imulasi dilakukan dengan memberikan isolat oligosakarida sebagai sumber karbon
(C) t ambahan ke dalam media kult ur bakt eri.
Bakt eri yang mampu memanf aat kan sampel
isolat oligosakarida madu sebagai sumber karbonnya akan menunj ukkan pert umbuhan yang
lebi h baik dibandingkan kult ur bakt eri lainnya.
Hal ini dit unj ukkan melal ui selisih nilai OD ant ara j am ke-24 dan j am ke-0 yang l ebi h t inggi.
Gambar 2. Kurva Pert umbuhan Lact obacil l us
acidophil us dalam MRSB
Berdasarkan OD yang di peroleh pada
j am ke-0 dan ke-24, di perol eh bahwa isolat
oligosakarida madu Sumbawa, Kalimant an, dan
inuli n memiliki akt ivit as prebiot ik yait u mampu menst imulasi pert umbuhan bakt eri L.
acidophil us. Isolat oligosakarida madu Sumbawa memberikan pengaruh prebiot ik sebesar
0. 3274, yang hampir t iga kali lebih besar
dibandi ng inuli n yakni sebesar 0. 1189, Sement ara isolat oligosakarida madu Kalimant an menunj ukkan kemampuan st imulasi yang pali ng
rendah yakni 0. 0973.
L. aci dophil us di duga memiliki enzim
yang mampu mendegradasi oligosakarida madu
dan memanf aat kannya sebagai sumber karbon.
L. aci dophil us memi liki gen msm dan Bf rA yang
221
Jour nal of Nut r i t i on and Food, 2011, 6(3): 217–224
Jurnal Gizi dan Pangan, 2011, 6(3): 217-224
t erli bat dalam pemanf aat an FOS, salah sat u
j enis prebiot ik, sebagai sumber karbon. Gen
msm mengodekan ATP bindi ng casset t e (ABC)
t r anspor t er yang menyal urkan sumber karbon
ke dalam sel . Sement ara it u gen Bf rA
mengodekan f rukt osidase yang berf ungsi unt uk
mencerna FOS. Ef ek st i mulasi pert umbuhan
yang dit unj ukkan oleh prebiot ik bersif at
spesif ik t erhadap galur bakt eri. Tidak semua
bakt eri probiot ik dapat memanf aat kan semua
prebiot ik (Art ant i 2009).
asam lakt at (puncak E) sebagai met abolit ut ama yait u 48. 01 persen. L. acidophil us t ergolong bakt eri asam lakt at homof erment at if sehingga met abolit ut amanya adalah asam lakt at . Berdasarkan kromat ogram, asam lakt at
yang dibent uk sel uruhnya merupakan t ipe L(+).
Hasil ini berbeda dengan Sanders dan
Klaenhammer (2001) yang menyebut kan bahwa
L. acidophil us menghasilkan asam lakt at t ipe
L(+) dan D(-).
Dalam lingkungan aerob, L. aci dophil us
menghasilkan asam lakt at sebagai met abolit
ut ama, namun dalam keadaan anaerob sepert i
pada kolon, bakt eri ini j uga menghasilkan
asam aset at yang merupakan asam l emak
rant ai pendek (Naaber et al . 2004). Asam
aset at j uga mungkin t erbent uk karena asam
lakt at
digunakan
ol eh
bakt eri
het erof erment at if . Gibson et al . (1996) menyebut kan
bahwa dalam kolon, met abolit yang dihasilkan
suat u j enis bakt eri dapat digunakan oleh
bakt eri lain dan menghasi lkan met abolit yang
baru. Jiang dan Savaiano (1997) menyebut kan
bahwa penambahan L. acidophil us pada f er ment asi
kult ur
berkesinambungan
yang
diinokulasi dengan bakt eri f eces menghasilkan
peni ngkat an produksi asam aset at . Asam lakt at
adalah asam organik yang mengunt ungkan
pada pencernaan karena dapat berf ungsi
sebagai ant imikrob bagi bakt eri di dalam kolon
(Sanders & Klaenhammer 2001). Selain it u,
salah sat u mekanisme penurunan kolest erol
oleh
L.
acidophil us adalah pengikat an
kolest erol dengan asam lakt at (Suzuki et al .
1991 dalam Jiang & Savaiano 1997).
Isolat oligosakarida madu Sumbawa
menunj ukkan akt ivit as prebiot ik yang l ebih
t inggi dibandingkan inul in Biedrzycka dan
Bielecka (2004) menyebut kan oligosakarida
rant ai pendek, t anpa percabangan, dan larut
air lebih mudah dimanf aat kan oleh bakt eri .
Oligosakarida madu umumnya merupakan di-,
t ri-, dan t et rasakarida, sement ara inuli n
adalah oligosakarida dengan DP 10-60.
Aktivitas Ferment asi
Krit eria prebiot ik ket iga ialah mempengaruhi akt ivit as f erment asi. Akt ivit as f erment asi di ukur melalui produk f erment asi yang
dihasilkan kult ur. Isolat oligosakarida madu
Sumbawa menunj ukkan ef ek st imulasi pert umbuhan yang paling t inggi sehingga kult ur L.
acidophil us yang dit umbuhkan pada media
t ersebut di uj i unt uk menget ahui produk
f erment asi yang di hasilkan. Kromat ogram menunj ukkan 19 puncak senyawa t erdet eksi dari
kult ur t ersebut (Gambar 3).
Kult ur bakt eri usia 24 j am yang dit umbuhkan dalam li ngkungan aerob menghasilkan
E
I
S
K
A
F
O
L
H
D
B
J
N
Q
P
R
M
G
C
Gambar 3. Kromat ogram GC-MS Pirolisis Kult ur L. aci dophi l us dalam MRSB dengan Isolat
Oligosakarida Madu Sumbawa sebagai Tambahan Sumber Karbon Menunj ukkan Asam
Lakt at (E) sebagai Met aboli t Ekst raseluler yang Ut ama
222
223
Jurnal
218-225
Jour nalGizi
of dan
Nut rPangan,
it i on and2011,
Food,6(3):
2011,
6(3): 217-224
Jour nal Jurnal
of Nut rGizi
i t i ondan
andPangan,
Food, 2011,
2011, 6(3):
6(3): 218-225
217-224
KESIMPULAN
Madu Sumbawa mengandung j umlah
oligosakarida yang lebih t inggi dibandi ngkan
madu Kalimant an. Isolasi oligosakarida dengan
arang akt if dan et anol bert ingkat 10 dan 50%
t idak ef ekt if unt uk menghilangkan mono- dan
disakarida t et api ef ekt if unt uk memekat kan
konsent rasi oligosakarida DP≥3.
Penguj ian in vit r o menunj ukkan isolat
oligosakarida madu Sumbawa dan Kalimant an
memenuhi krit eria prebiot ik yakni resist en t erhadap asam lambung dan enzim pencernaan,
memiliki ef ek st imulasi pert umbuhan yang
selekt if , dan mempengaruhi akt ivit as f erment asi. Isolat oligosakarida madu Sumbawa menunj ukkan ef ek st imulasi pert umbuhan bakt eri
L. acidophil us t erbesar. Kult ur L. acidophil us
yang dit umbuhkan pada media dengan isolat
oligosakarida madu Sumbawa sebagai t ambahan sumber C menghasilkan asam lakt at sebagai
met abolit ut ama (48. 01%)
Selain it u pemanf aat an pot ensi ekonomi
j uga perlu diopt imalkan unt uk meningkat kan
PDRB/ kapit a dan dilakukan pendist ribusian
yang merat a agar pembangunan pangan dapat
dirasakan oleh semua pihak.
Perlu dilakukan penent uan konsent rasi
et anol yang opt imum unt uk menghilangkan
mono- dan disakarida madu. Oligosakarida madu lokal perl u diident if ikasi lebih lanj ut . Uj i
st imulasi pert umbuhan bakt eri perl u di lakukan
dalam keadaan anaerob sesuai keadaan in vivo
pada kolon, dengan isolat berupa campuran
bakt eri kolon dan f rukt ooligosakarida (FOS)
sebagai prebiot ik pembanding.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terimakasih kepada Direkt orat Jenderal
Pendidikan Ti nggi (Dit j en Dikt i) yang t elah
mendanai Program Kreat ivit as Mahasiswa
(PKM) Penelit ian i ni.
DAFTAR PUSTAKA
Anderson JW & Gil liland SE. 1999. Ef f ect of
f erment ed mi lk (yogurt ) cont aining
Lact obacil l us aci dophil us L1 on serum
chol est erol
in
hypercholest erolemic
humans. J Am Col Nut rit i on, 18(1), 4350.
Anklam E. 1997. A review of t he analyit ical
met hods t o det ermine t he geographical
224
and bot anical origin of honey. Food
Chem, 63(4), 549-562.
Art ant i A. 2009. Pengaruh Prebiot ik
Frukt ooligosakarida
(FOS)
Pert umbuhan Tiga Jenis
Skripsi Sarj ana Depart emen
Teknologi Pangan, Fakul t as
Pert anian, IPB, Bogor.
Inulin dan
Terhadap
Probiot ik.
Ilmu dan
Teknologi
Aso K, Wat anabe T & Yamao K. 1960. St udies
on honey: on t he sugar composit ion of
honey. Tohoku Journal of Agricult ure
Research, 1, 101-108.
Biedrzycka & Bielecka M. 2004. Prebiot ic
ef f ect iveness of f ruct ans dif f erent
degrees polymerizat ion. Trends in Food
Sci & Tech, 15, 170-175.
[ FAO] Food Agricult ure Organizat ion. 2007.
FAO Technical Meet i ng on Prebiot ics.
FAO, Rome.
Gibson GR, Wi ll ems A, Reading S, & Colli ns MD.
1996. Ferment at ion of non-digest ibl e
oligosaccharides by human colonic
bact eria. Proceedings of t he Nut rit ion
Societ y, 55, 899-912.
Hernandez O, Ruiz-Mat ut e AI, Olano A, Moreno
FJ & Sanz ML. 2009. Comparison of
f ract ionat ion t echniques t o obt ain
prebiot ic galact ooligosaccharides. Int
Dairy J, 19, 531-536.
Huebner J, Wehling RL, Parkhurst A & Hut kins
RW.
2008.
Ef f ect
of
processing
condit ions on t he prebiot ic act ivit y of
commercial prebiot ics. Int Dairy J, 18,
287-293.
Hut agal ung LE. 2008. Perkembangan Perolehan
Madu Lebah Hut an ( Apis dor sat a) oleh
Pemanen Madu di Kabupat en Tapanuli
Ut ara. Skripsi Sarj ana Depart emen
Teknologi
Hasil
Hut an,
Fakult as
Kehut anan, IPB, Bogor.
Jiang T & Savaiano DA. 1997. In vit r o lact ose
f erment at ion by human colonic bact eria
is modif ied by Lact obacil l us acidophil us
supplement at ion. J Nut , 127, 14891495.
Kao
et
al .
2003.
Transcri pt ome-based
det erminat ion of mult ipl e t ranscript ion
regulat or act ivit ies in Escher ichia col i
by using net work component analysis.
PNAS, 101, 641-646.
223
Jurnal Gizi dan Pangan, 2011, 6(3): 217-224
Kaur P & Chakrabort i A. 2010. Prot eome
analysis of
f ood borne pat hogen
ent eroaggregat ive
Escher ichia
col i
under
acid
st ress.
J Prot eomics
Bioinf orm , 3, 10-19.
Khalil et al . 2001. Biochemical analysis of
dif f erent brands of unif loral honey
available at t he nort hern region of
Bangladesh. The Sci ences, 1(6), 385388.
Naaber et al . 2004. Inhibit ion of Cl ost r idium
dif f i cil e
st rains
by
int est inal
Lact obacil l us species. J Med Microbiol,
53, 551-554.
Jour nal of Nut r i t i on and Food, 2011, 6(3): 217–224
Schl ey PD & Fiel d CJ. 2002. The immuneenhancing ef f ect s of diet ary f ibres and
prebiot ics. Brit ish J Nut r, 87, 221-230.
Schol z-Ahrens et
al .
2007.
Prebiot ics,
probiot ics, and synbiot ics af f ect mineral
absorpt ion, bone mineral cont ent , and
bone st ruct ure. J Nut r, 137, 838-846.
Silit onga LT & Munt he MG. 2009. Amway j aj aki
madu RI masuk pasar dunia. Bisnis
Indonesia, 11 Sept ember .
Sinegani AAS & Emt iazi G. 2006. The relat ive
ef f ect s of some element s on t he DNS
met hod i n cel lulose assay. J Appl Sci
Environ, 10(3), 93-96.
Nanda et al . 2003. Physico-chemical propert ies
and est imat ion of mineral cont ent in
honey produced f rom dif f erent plant s in
Nort hern India.
Journal
of
Food
Composit ion and Anal ysis, 16, 613-619.
Soga T. 2002. Analysis of carbohydrat es in f ood
and bevarages by HPLC and CE. J
Chromat ogr Library, 66, 483-502.
[ NHB] Nat ional Honey Board. Honey color.
www. nhb. org (4 Nov 2010).
Vamanu et al . 2008. Obt ai ning of a symbiot ics
product based on lact ic acid bact eria,
poll en and honey. Pakist an J Biol Sci,
11(4), 613-617.
Reddy BS, Hamid R, & Rao CV. 1997. Ef f ect of
diet ary oligof ruct ose and inulin on
colonic preneoplast ic aberrant crypt
f oci inhibit ion. Carcinogenesis, 18(7),
1371-1374.
Roberf roid M. 2007. Prebiot ics: t he concept
revisit ed. J Nut , 137, 830-837.
Ruiz-Mat ut e AI, Brokl M, Soria AC, Sanz ML, &
Mat inez-Cast ro. 2010. Gas chromat ographic-mass spect romet ric charact erisat ion of t ri- and t et rasaccharides in
honey. Food Chem, 120, 637-642.
Sanders ME & Klaenhammer TR. 2001. Invit ed
review:
t he
scient if ic
basis
of
Lact obacil l us
acidophi l us
NCFM
f unct ionalit y as a probiot ic. J Dairy Sci,
84(2), 319-331.
Sanz et al . 2005. In vit ro invest igat ion int o t he
pot ent ial prebiot ic act ivit y of honey
oligosaccharides. J Agric Food Chem,
53(8), 2914-2921.
225
Vergara CMAC, Honorat o TL, Maia GA, &
Rodrigues S. 2010. Prebiot ic ef f ect of
f erment ed cashew appl e ( Anacar dium
occident al e L) j uice. Food Sci Tech, 43,
141-145.
Wichienchot S, Jat upornpipat M, & Rast all RA.
2010. Oligosaccharides of pit aya (dragon
f ruit )
f lesh
and
t heir
prebiot ic
propert ies. Food Chem, 120, 850-857.
Williams CM & Jackson KG. 2002. Inuli n and
oligof ruct ose:
ef f ect s
on
lipid
met abolism f rom human st udies. Brit ish
J Nut r, 87, 261-264.
Yao et al . 2003. Flavonoids, phenolic acids and
abscisic acid in Aust ralian and New
Zealand Lept osper mum honeys. Food
Chem, 81, 159-168.
225