BAB 1 PENDAHULUAN - Efektifitas Pemberian Soyghurt yang Mengandung Bakteri Asam Laktat dalam Memperbaiki Kerusakan Jaringan Hati Mencit (Mus musculus L.) yang Dipapar Timbal

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Timbal merupakan salah satu logam berat yang bersifat racun bagi manusia, dapat

  ditemukan pada semua lingkungan sekitar kita, dan merupakan logam berat yang lebih tersebar luas dibanding logam toksik lainnya. Pakar lingkungan sependapat bahwa timbal merupakan kontaminan terbesar dari seluruh debu logam di udara (Winarno, 1993). Mayoritas timbal berasal dari pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor, emisi industri, dan penggunaan cat bangunan yang mengandung timbal. Timbal juga dapat mencemari air minum karena adanya kontaminasi dari pipa, solder, dan kran air (Hariono, 2005).

  Timbal yang paling banyak terdapat di udara adalah timbal anorganik, terutama berasal dari pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor yang mengandung Pb tetraethyl. Pemaparan timbal bisa melalui makanan, minuman, inhalasi (terhirup partikel-partikel timbal) dan melalui permukaan kulit. Absorpsi timbal sebagian besar terakumulasi pada jaringan lunak dan tulang. Sebagian besar timbal masuk ke dalam tubuh melalui pernafasan sampai di alveoli paru- paru menembus dinding alveoli dan masuk ke sirkulasi darah (Venugopal et al., 1978). Timbal yang masuk ke dalam tubuh pada tingkat tertentu akan menyebabkan perubahan pada beberapa molekul tubuh dan pada akhirnya akan menggaggu fungsi tubuh. Salah satu organ yang ikut mengalami perubahan akibat paparan timbal yang berlebihan adalah hati. Kerusakan hati yang diakibatkan oleh timbal adalah timbal tingkat tertentu dapat menginduksi pembentukan radikal bebas dan menurunkan kemampuan sistem antioksidan tubuh sehingga dengan sendirinya akan terjadi stres oksidatif (Gurer dan Ercal, 2000). Stres oksidatif adalah keadaan yang tidak seimbang antara antioksidan yang ada dalam tubuh dengan produksi senyawa reactive oxygen species (ROS). Stres oksidatif dapat menyebabkan terjadinya reaksi peroksidasi lipid membran dan sitosol yang mengakibatkan terjadinya serangkaian reduksi asam lemak sehingga merusak reseptor, terjadinya peroksidasi lipid membran akan mengakibatkan hilangnya fungsi sel secara total, dan jika hal ini berlanjut dapat menyebabkan terjadinya kerusakan dan kematian sel (Singh, 1992; Evans, 2000; Mahdi et al., 2007).

  Hati merupakan jaringan tubuh yang terbesar dan organ metabolisme yang paling kompleks di dalam tubuh. Organ ini terlibat dalam metabolisme zat makanan serta obat dan toksikan (Lu, 1995). Hati mempunyai ribuan fungsi vital meliputi metabolisme asam amino, karbohidrat, protein, lemak, cairan empedu, kolesterol, vitamin, tempat penyimpanan hasil-hasil metabolisme, merombak obat-obatan dan zat-zat toksik atau bahan-bahan lain yang membahayakan tubuh dan diekskresikan bersama dengan empedu, dan darah. Selain itu juga berfungsi untuk mengatur volume darah, tempat utama untuk biotransformasi yaitu mengubah partikel-partikel menjadi molekul hidrofobik yang larut dalam air dan pertahanan terhadap xenobiotik (Burt dan Day, 2002). Rangkaian proses-proses yang terjadi dalam hati tersebut dapat mengakibatkan kerusakan yang parah pada hati dengan akibat hilangnya fungsi dan struktur sel hati, yang akhirnya dapat berdampak buruk terhadap kesehatan dan seluruh organ (Antoine et al., 2008).

  Setiap zat-zat yang masuk ke dalam tubuh mengalami proses absorpsi, distribusi, metabolisme dan ekskresi (Sulistia et al., 1995). Setelah diabsorpsi dari saluran cerna, zat ini diangkut melalui vena porta ke hati, jadi hati adalah organ pertama yang dikenai oleh zat-zat kimia yang diabsorpsi dari saluran cerna. Secara umum sel-sel hati akan bereaksi terhadap zat-zat racun yang masuk ke dalam tubuh, dan akan mengaktifkan mekanisme pertahanan di dalam hati dengan menginduksi sistem perlindungan (superoksid dismutase (SOD), glutation peroksidase (GPx) atau glutation reduktase (GR), dan katalase) untuk mempertahankan fungsi sel (Grattagliano et al., 2009). Adanya kerusakan pada hati akibat paparan timbal dapat dideteksi dengan melakukan pemeriksaan biokimia dan pemeriksaan histopatologi hati. Salah satu pemeriksaan biokimia hati yang berguna untuk tujuan tersebut adalah pemeriksaan kadar enzim golongan transaminase yaitu, Serum Glutamat Oksaloasetat Transaminase (SGOT) dan Serum Glutamat Piruvat Transaminase (SGPT). SGOT dapat ditemukan pada berbagai tempat di tubuh, tapi lebih berguna sebagai petanda Kedua enzim ini akan keluar dari sel hati apabila sel hati mengalami kerusakan sehingga dengan sendirinya akan menyebabkan peningkatan kadarnya dalam serum (Widman, 1992). Sedangkan pemeriksaan histopatologi hati merupakan suatu pemeriksaan yang dapat membuktikan adanya kerusakan hati yang ditandai dengan adanya perubahan struktur sel hati dari struktur normalnya (Lu, 1995).

  Berbagai usaha telah dilakukan untuk meningkatkan ketahanan tubuh khususnya hati dari bahaya berbagai toksikan. Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa pencegahan dan perbaikan kerusakan hati dapat dilakukan dengan pemberian pangan probiotik yang mengandung kultur aktif bakteri asam laktat Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus. Bakteri S.

  

thermophilus dan L. bulgaricus dapat menghilangkan toksisitas timbal dan

kadmium dengan mengikat bahan toksik tersebut (Salim et al., 2011). Mahdi et al.

  (2007) mengatakan bahwa manfaat dari pangan probiotik hasil dari fermentasi seperti yoghurt dapat memperbaiki kerusakan pada jaringan hati yang terpapar formaldehid pada dosis 25 ppm. Keberadaan formaldehid dapat menyebabkan menurunnya secara drastis antioksidan dalam tubuh, seperti superoksid dismutase dan glutation peroksidase atau glutation reduktase, sebaliknya meningkatkan produksi senyawa ROS dalam tubuh, yang dapat menyebabkan terjadinya stres oksidatif. Penelitian lain oleh Guven dan Gulmez (2003) menyatakan bahwa kefir sebagai pangan probiotik hasil fermentasi memiliki efek perlindungan terhadap tubuh akibat kerusakan toksikan tetraklorida (CCl4) yang menyebabkan menurunnya antioksidan di dalam tubuh. Menurut Vij et al. (2011) soyghurt sebagai pangan probiotik dapat berfungsi sebagai antioksidan dalam mencegah penyakit degeneratif.

  Pangan fungsional menurut Badan POM RI no HK 00.05.52.0685 tahun 2005 adalah pangan olahan yang mengandung satu atau lebih komponen fungsional yang berdasarkan kajian ilmiah mempunyai fungsi fisiologis tertentu, terbukti tidak membahayakan dan bermanfaat bagi kesehatan. Salah satu komponen pangan fungsional adalah probiotik. Probiotik merupakan mikrobia hidup digunakan sebagai suplemen makanan dan berpengaruh menguntungkan bagi kesehatan manusia melalui peningkatan keseimbangan mikrobiota dalam dikonsumsi dalam jumlah cukup dapat memberi manfaat bagi kesehatan (FAO/WHO, 2002). Probiotik merupakan flora normal dari golongan BAL yang bekerja mempertahankan kesehatan host (Miller, 2004). Penemuan fungsi probiotik yang pertama kali diperoleh seorang peneliti Rusia yang bernama Ilya Metchnikoff tahun 1908. Atas penemuannya itu, menghantarkannya memperoleh Nobel. Sejak saat itu, produk probiotik terus diteliti dan dikembangkan (Shurtleff dan Aoyagi, 2007).

  Salah satu produk dari probiotik yang telah dikenal luas adalah soyghurt, dibuat dari fermentasi susu kedelai dengan menambahkan bakteri Streptococcus

  

thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus. Kedua bakteri ini juga umum dipakai

  pada proses pembuatan yoghurt (Heller, 2001). Soyghurt merupakan salah satu produk makanan yang sangat populer saat ini. Selain sebagai makanan, produk yang dibuat dari susu kedelai ini dianggap sebagai produk yang dapat membantu pencernaan mencegah diare, mencegah peningkatan kadar kolesterol darah yang terlalu tinggi, bahkan dinyatakan dapat membantu melawan kanker (Yusmarini dan Efendi, 2004). Kombinasi bakteri S. thermophilus dan L. bulgaricus ini bersifat sinergis. Jika kedua bakteri ini ditumbuhkan bersama-sama akan memproduksi asam laktat lebih banyak dibandingkan jika tumbuh secara terpisah.

  

S. thermophilus dan L. bulgaricus merupakan BAL homofermentatif yang

  merubah glukosa menjadi asam laktat. Lamanya fermentasi/inkubasi biasanya

  o

  diantara 4-8 jam dengan suhu 40

  C. Pada mulanya L. bulgaricus tumbuh dominan dan menghasilkan asam amino glisin dan histidin, kedua senyawa ini akan merangsang pertumbuhan S. thermophilus (Hidayat et al., 2006). Lama waktu fermentasi berpengaruh terhadap aktivitas bakteri, karena semakin lama fermentasi bakteri semakin aktif, dan semakin banyak jumlahnya, sehingga kemampuan memecah substrat semakin besar. Lama waktu fermentasi juga berpengaruh terhadap total asam, karena semakin lama fermentasi, L. bulgaricus yang digunakan dalam proses fermentasi semakin aktif sehingga menghasilkan asam laktat semakin banyak (Kunaepah, 2008).

  Soyghurt bernilai gizi tinggi karena mengandung protein, lemak, karbohidrat, kalsium, phosphor, zat besi, berbagai vitamin terutama vitamin A,

  2004). Soyghurt juga mengandung senyawa seperti isoflavon dan bersifat sebagai antioksidan (Vij et al., 2011; Pyo dan Song, 2009). Dengan suplementasi soyghurt ini diharapkan dapat mencegah dan mengeliminasi senyawa radikal bebas akibat paparan timbal, serta dapat mencegah terjadinya stres oksidatif pada sel dan organ hati.

  Dengan melihat besarnya potensi bahan-bahan bioaktif serta keberadaan bakteri S. thermophilus dan L. bulgaricus yang terdapat di dalam soyghurt dan bahaya yang dapat ditimbulkan oleh timbal terutama terhadap hati maka penulis tertarik untuk melihat apakah soyghurt mampu melindungi kerusakan hati yang disebabkan oleh timbal.

1.2. Pembatasan dan Perumusan Masalah

  Penelitian tentang efektifitas pemberian soyghurt dalam perbaikan kerusakan hati mencit yang dipapar timbal dibatasi aplikasinya pada bakteri S.

  

thermophilus dan L. bulgaricus serta perbaikan kerusakan hati yang terpapar

  timbal, didasarkan pada pertimbangan bahwa kedua bakteri tersebut sangat menentukan keberhasilan proses fermentasi soyghurt dalam menghasilkan metabolit sekunder, diharapkan dapat mencegah dan mengeliminasi senyawa ROS dan radikal bebas akibat paparan timbal, dan mencegah terjadinya kerusakan pada organ hati dan sel-sel hati.

  Guven dan Gulmez (2003) menyatakan bahwa produk susu fermentasi memberikan efek protektif yang lebih baik terhadap senyawa toksik dan karsinogen. Begitu juga Smith (2003) menyatakan yoghurt banyak mengandung berbagai vitamin yang berperan sebagai antioksidan yang dapat menetralkan senyawa ROS dan radikal bebas yang bersifat merusak sel dan organ hati. Vij et

  

al . (2011) juga menyatakan soyghurt bermanfaat bagi kesehatan yang berpotensi

  sebagai antioksidan yang merupakan jalur pertahanan tubuh. Berdasarkan uraian di atas dapat dirumuskan beberapa permasalahan yaitu :

  1. Apakah perbedaan lama waktu fermentasi pada proses pembuatan soyghurt dapat menghasilkan jumlah koloni bakteri asam laktat yang bervariasi.

  2. Apakah bakteri asam laktat pada soyghurt memiliki potensi dalam memperbaiki kerusakan hati yang terpapar timbal.

1.3. Kerangka Pemikiran

  Timbal merupakan senyawa toksik dan bersifat karsinogen. Pengaruh negatif paparan timbal dapat membentuk radikal bebas dalam tubuh serta menurunkan kemampuan antioksidan sehingga dengan sendirinya akan terjadi stres oksidatif. Stres oksidatif dapat menyebabkan terjadinya reaksi peroksidasi lipid membran, yang mengakibatkan hilangnya fungsi sel, apabila berlanjut dapat menyebabkan terjadinya kerusakan dan kematian sel-sel hati (Mahdi et al., 2007).

  Upaya pencegahan terhadap kerusakan hati ini diperlukan suatu asupan untuk melindungi hati dari kerusakan dengan pemberian soyghurt, yang pembuatannya menggunakan kultur BAL S. thermophilus dan L. bulgaricus. Pertumbuhan BAL pada pembuatan soyghurt sangat dipengaruhi oleh waktu fermentasi, sehingga diperlukan penggunaan waktu yang berbeda untuk melihat seberapa banyak jumlah koloni S. thermophilus dan L. bulgaricus pada fermentasi soyghurt sehingga penyembuhan kerusakan hati dapat terlihat nyata. Begitu juga untuk dapat memantau pengaruh asupan soyghurt dalam mencegah kerusakan hati yang terpapar timbal, dipakailah suatu pemeriksaan biokimia berupa pemeriksaan kadar enzim transaminase (SGOT/SGPT) dan pemeriksaan histopatologis organ hati.

  Timbal Soyghurt Stres

• Inokulasi BAL

  Oksidatif

• Fermentasi:

  

HATI

  4, 6, 8 jam

  Peroksidasi Gambaran Lipid - Makroskopis SGOT - Histopatologi Hati SGPT

Gambar 1.3. Kerangka Pemikiran Penelitian

  1.4 Tujuan Penelitian

  Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Mendapatkan waktu fermentasi yang sesuai bagi pertumbuhan S.

  thermophilus dan L. bulgaricus pada pembuatan soyghurt.

  2. Menentukan jumlah koloni bakteri asam laktat S. thermophilus dan L.

  bulgaricus pada pembuatan soyghurt.

  3. Mengevaluasi kemampuan bakteri asam laktat S. thermophilus dan L.

  bulgaricus pada soyghurt dalam menurunkan kadar SGOT/SGPT, serta

  memperbaiki gambaran makroskopis dan histopatologi hati mencit (Mus musculus L.) yang terpapar timbal.

  1.5. Hipotesis

  1. Dihasilkan waktu fermentasi yang sesuai terhadap pertumbuhan bakteri asam laktat pada pembuatan soyghurt.

  2. Diperoleh jumlah bakteri asam laktat yang optimum pada pembuatan soyghurt.

  3. Bakteri asam laktat S. thermophilus dan L. bulgaricus pada soyghurt mampu menurunkan kadar SGOT/SGPT, serta memperbaiki gambaran makroskopis dan histopatologi hati mencit yang terpapar timbal.

  1.6. Manfaat penelitian

  Penelitian ini diharapakan dapat memberikan informasi tentang pengaruh lama waktu fermentasi pada pembuatan soyghurt terhadap jumlah koloni bakteri starter S. thermophilus dan L. bulgaricus yang memiliki kemampuan untuk menurunkan kadar SGOT/SGPT, memperbaiki gambaran makroskopis dan histopatologi hati mencit yang terpapar timbal sehingga dapat memberikan kontribusi bagi masyarakat maupun industri yang memproduksi pangan fungsional.