Pengaruh Penyimpanan terhadap Viabilitas dan Aktivitas Antibakteri Bakteriosin dari Bakteri Asam Laktat (BAL) pada Sediaan Probiotik

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Saluran pencernaan manusia mengandung berbagai jenis mikroorganisme
aktif dengan metabolisme berbeda yang mempengaruhi kesehatan manusia.
Lebih dari 1014 CFU jenis mikroorganisme berbeda terdapat dalam saluran
pencernaan dengan jumlah mikroba normal yang terdapat dalam usus halus
khususnya jejunum dan ileum sekitar 106-107 CFU dan sekitar 109-1010 CFU
terdapat dalam usus besar (kolon) (Sopandi dan Wardah, 2014).
Probiotik merupakan mikroorganisme hidup yang dapat memberikan efek
menguntungkan bagi kesehatan inang jika diberikan dalam jumlah yang sesuai.
Dosis minimum konsumsi harian bakteri probiotik adalah 107 CFU. Golongan
bakteri asam laktat seperti Lactobacillus, Streptococcus dan Bifidobacterium
paling umum digunakan sebagai bakteri probiotik. Bakteri-bakteri ini merupakan
mikroba baik saluran pencernaan khususnya usus halus dan usus besar yang
memberikan efek menguntungkan bagi kesehatan inang (Malago, et al., 2011).
Bakteri asam laktat (BAL) dapat memelihara ekologi mikroflora saluran
pencernaan dengan menghambat laju pertumbuhan mikroflora yang tidak
diinginkan. Efek tersebut disebabkan karena kemampuan bakteri dalam
menghasilkan asam laktat dalam jumlah besar serta substansi penghambat spesifik

seperti bakteriosin (Hardiningsih, 2006).
Bakteriosin merupakan senyawa peptida yang dieksresikan oleh bakteri,
bersifat menghambat pertumbuhan bakteri lain terutama yang memiliki

1
Universitas Sumatera Utara

kekerabatan erat secara filogenik dan mudah terdegradasi oleh enzim proteolitik
dalam saluran pencernaan (Kusmiati dan Malik, 2002). Bakteriosin memiliki
spektrum aktivitas antibakteri yang luas terhadap bakteri Gram positif dan bakteri
Gram negatif meskipun bakteriosin dilaporkan lebih efektif melawan bakteri Gram
positif. Sasaran bakteriosin adalah menghambat biosintesis dinding sel bakteri
sehingga

mengakibatkan

pembentukan

lubang

pada

pori

(lisis)

akibat

ketidakseimbangan tekanan osmosis antara lingkungan dan dalam sel yang
menyebabkan kematian sel (Yulinery, dkk., 2015).
Secara umum sel bakteri probiotik hidup diperoleh dari 3 sumber, yaitu:
(1) produk susu fermentasi, (2) pangan atau minuman fermentasi, serta (3) sediaan
farmasi bentuk kapsul, serbuk dan tablet. Beberapa manfaat dari mengkonsumsi
bakteri probiotik diantaranya sebagai antidiare, antialergi, antihipertensi,
antikolesterol, imunomodulator, memperbaiki intoleransi laktosa, pemberantasan
helicobacter pylori, mengurangi Irritable bowel syndrome (IBS), mencegah
vaginosis, dan kanker usus besar (Junior, et al., 2015).
Penelitian dilakukan terhadap sediaan probiotik karena memiliki manfaat dan
sifat komersial yang terus berkembang dalam beberapa tahun terakhir. Informasi
pada label produk probiotik, terutama mengenai komposisi, identitas bakteri

probiotik dan jumlah bakteri hidup harus akurat guna menjamin keamanan dan
fungsi sediaan probiotik (Carollina, 2015).
Begum, et al. (2015) melaporkan bahwa 3 dari 4 sediaan probiotik
mengandung bakteri Lactobacillus sp. yang beredar dipasaran tidak memiliki
viabilitas bakteri sesuai label, meskipun aktivitas antibakterinya terhadap beberapa
bakteri patogen yang di uji secara in vitro tetap baik. Begitu juga dengan
Darmasena (2012) yang menyatakan bahwa hanya terdapat 1 produk yang

2
Universitas Sumatera Utara

memiliki jumlah bakteri sesuai dengan label kemasan dari 6 produk makanan
komersil mengandung L. plantarum.
Viabilitas bakteri probiotik dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti kondisi
fisiologis, toksisitas bahan, pH, oksigen, aktivitas air, nutrisi, suhu dan waktu
simpan. Menurut Lee dan Salminen (1995), kebanyakan sediaan probiotik
memiliki umur simpan yang pendek, bahkan saat disimpan pada suhu yang rendah.
Hal ini menimbulkan masalah baik bagi konsumen maupun produsen karena
manfaat menguntungkan dari konsumsi bakteri probiotik hanya diperoleh jika
bakteri probiotik dikonsumsi dalam jumlah yang sesuai (Utami, 2013).

Maka tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh penyimpanan
terhadap viabilitas dan aktivitas antibakteri bakteriosin dari bakteri asam laktat
(BAL) pada sediaan probiotik terhadap bakteri patogen S. aureus dan E. coli.

1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, maka disusun rumusan masalah sebagai berikut:
a. Apakah viabilitas BAL pada sediaan probiotik sesuai dengan label?
b. Apakah penyimpanan mempengaruhi viabilitas dan aktivitas antibakteri
BAL pada sediaan probiotik terhadap bakteri patogen S. aureus dan E. coli
selama pengujian viabilitas?
c. Apakah penyimpanan mempengaruhi aktivitas antibakteri bakteriosin dari
BAL pada sediaan probiotik terhadap bakteri patogen S. aureus dan
E. coli?

1.3 Hipotesis
Hipotesis dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

3
Universitas Sumatera Utara

a. Viabilitas BAL pada sediaan probiotik sesuai dengan label.
b. Penyimpanan pada suhu rendah mempertahankan viabilitas dan aktivitas
antibakteri BAL pada sediaan probiotik terhadap bakteri patogen S. aureus
dan E. coli selama pengujian viabilitas.
c. Penyimpanan pada suhu rendah mempertahankan aktivitas antibakteri
bakteriosin dari BAL pada sediaan probiotik terhadap bakteri patogen
S. aureus dan E. coli.

1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukannya penelitian ini antara lain untuk:
a. Mengetahui apakah viabilitas BAL pada sediaan probiotik sesuai label.
b. Mengetahui apakah penyimpanan mempengaruhi viabilitas dan aktivitas
antibakteri BAL pada sediaan probiotik terhadap bakteri patogen S. aureus
dan E. coli selama pengujian viabilitas.
c. Mengetahui apakah penyimpanan mempengaruhi aktivitas antibakteri
bakteriosin dari BAL pada sediaan probiotik terhadap bakteri patogen
S. aureus dan E. coli?

1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah:

a. Memberikan informasi mengenai viabilitas BAL pada sediaan probiotik.
b. Memberikan informasi

mengenai

pengaruh

penyimpanan terhadap

viabilitas dan aktivitas antibakteri BAL pada sediaan probiotik terhadap
bakteri patogen S. aureus dan E. coli selama pengujian viabilitas.

4
Universitas Sumatera Utara

c. Memberikan informasi mengenai pengaruh penyimpanan terhadap aktivitas
antibakteri bakteriosin dari BAL pada sediaan probiotik terhadap bakteri
patogen S. aureus dan E. coli.

1.6 Kerangka Pikir Penelitian

Uji viabilitas BAL dari sediaan probiotik dilakukan dengan menghitung dan
menyesuaikan hasil yang diperoleh berdasarkan jumlah bakteri yang tertera pada
label sediaan, lalu dilakukan uji daya hambat terhadap bakteri patogen
S. aureus dan E. coli. Selanjutnya mengisolasi dan mengidentifikasi BAL hasil
dari uji viabilitas bakteri dan menentukan waktu inkubasi optimum pertumbuhan
BAL pada waktu inkubasi ke-0, 24, 48, 72, 96 dan 120 jam, serta menentukan
waktu inkubasi optimum aktivitas antibakteri bakteriosin dari BAL terhadap
bakteri patogen S. aureus dilakukan pada waktu inkubasi ke-48, 72 dan 96 jam.
Uji aktivitas antibakteri bakteriosin dari BAL pada sediaan probiotik dilakukan
terhadap bakteri patogen S. aureus dan E. coli pada hari ke-0 sebelum di simpan,
dan pada hari ke-7, 14, 21 dan 28 setelah disimpan pada suhu 4oC (dalam
refrigerator) dan 28oC (dalam inkubator) (Carollina, 2015; Begum, et al., 2015;
Barua, 2015; Adebayo, et al., 2014; Rawal, et al., 2013; Ramalingam dan Anvita,
2011). Kerangka pikir penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.1.

5
Universitas Sumatera Utara

Variabel
Bebas

Sediaan
probiotik
mengandung
BAL hari ke-0
Suhu simpan :
4oC dan 28oC;
uji hari ke-7, 14,
21, 28.

Variabel
Terikat

Parameter

Viabilitas BAL

ALT bakteri
(CFU/sediaan)

Aktivitas

antibakteri
BAL

Diameter zona
hambat bakteri
(mm)

Bentuk, tepian,
warna, ukuran,
permukaan, dan
elevasi

Pengamatan
morfologi
koloni

Isolasi bakteri

- Penyerapan
warna ungu

- Morfologi sel
- Pembentukan
gelembung

- Pewarnaan

Identifikasi
bakteri

Gram
- Uji katalase

BAL
Pertumbuhan
bakteri (0, 24,
48, 72, 96 ,120
jam inkubasi)

Penentuan
waktu inkubasi

optimum bakteri
Penentuan
waktu optimum
aktivitas
antibakteri
bakteriosin
bakteri
Bakteriosin
dari BAL

- Fase lag
- Fase log
- Fase stasioner
- Fase kematian

Aktivitas
antibakteri
bakteriosin
(48, 72, 96 jam
inkubasi)

Diameter zona
hambat bakteri
(mm)

Aktivitas
antibakteri
bakteriosin

Diameter zona
hambat bakteri
(mm)

Suhu simpan :
4oC dan 28oC;
uji hari ke-7, 14,
21, 28.

Gambar 1.1 Kerangka pikir penelitian

6
Universitas Sumatera Utara