Post on 14-Jul-2015
Dibawah bimbingan Ketua Komisi Pembimbing : Ir. Hj. Betty D. Sofiah, M.S.Anggota Komisi Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Hj. Imas S. Setiasih, SUDosen Penelaah : Fetriyuna STP, M.Si.
UNIVERSITAS PADJADJARAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PANGAN
1.1 Latar Belakang
Kacang koro Pedang
Sinbiotik
Meningkatkan Sistem imun
Menekan prtmbuhan bakteri pathogen
DiareDiareDiareDiare
Minuman Sinbiotik Kacang Koro Pedang
Pengujian In Vivo Min. Sinbiotik Kc. Koro Pedang terhadap Sistem Imunitas Tubuh
Starter terbaik 5 %
Leukosit darah normal
Jumlah BAL tinggi
Maksud Mengetahui hubungan jumlah dan frekuensi pemberian min. sinbiotik thd penurunan E. coli & sistem imun dlm saluran pencernaan
Tujuan
Memberikan informasi manfaat min. sinbiotik
Diversifikasi Minuman Fungsional
Menentukan jumlah dan frekuensi pemberian min. sinbiotik yg tepat untuk menurunkan E.coli dan meningkat imunitas tubuh
•menyerupai perdu•batangnya bercabang pendek dan lebat dengan jarak percabangan pendek •perakaran termasuk akar tunggang.
•Pemanenan : 9 – 12 bulan•Varietas ini hanya 4 – 6 bulan
(Sagarika et. al., 2004).
•protein 23%–34% •karbohidrat sekitar 55%(rafinosa dan stakiosa)•sumber Ca, Zn, P, Mg, Cu dan Ni
Carlini and Gumaraes (1981)
•Canavanine•Concanavalin•Canavalin•Canatoxin•asam fitat•anti tripsin•protease inhibitor
Kacang koro pedang ( Canavalia ensivormis )
Komponen Jumlah
Kalori (kal) 389Air (g) 13,05
Protein (g) 27,12 Lemak (g) 5,75
Karbohidrat (g) 42,5
Serat (g) 3,75
Abu (g) 3,15
Sumber: Gabriel dan Akharaiyi, 2007.
Komposisi Kimia Biji Kacang Koro Pedang per 100 gram biji kering
Sinbiotik
Bakteri Probiotik Prebiotik
BifidobacteriumBifidobacterium OligosakaridaOligosakarida
Minuman sinbiotik kacang koro pedang
Bahan Baku Pembuatan Minuman
Sinbiotik Kacang Koro Pedang
Sari Kacang Koro Pedang Susu Skim Starter CampuranS. thermophillus|L. bulgaricusBifidobacterium | L. acidophilus.
Keseimbangan mikro flora
usus
Tahapan Pembuatan
In vivo Hewan mamalia
Nokturnal
Sifat cenderung tenang
Cenderung tidak menggigit
Memproduksi banyak keturunan
Pengujian In VivoPengujian In Vivo
Sistem imunitas
Analisis Mikrobiologi
Sel darah putih
LIMFOSIT Probiotik
MENSTIMULIR SISTEM IMUN
Sistem imunitas tubuh
NeutrofilNeutrofilEusinofilEusinofil BasofilBasofil LimfositLimfosit MonositMonosit
ANTIBODY
Bakteri Pathogen Escherichia coli
E.coliE.coli
3.1 Kerangka 3.1 Kerangka
PikiranPikiranKacang koro
pedang
Probiotik dan Prebiotik
Menekan pertmbuhan bakteri pathogen
Escherichia coli penyebab diare tumbuh
optimum pada pH 6-7
Minuman Sinbiotik
3.1 Kerangka 3.1 Kerangka
PikiranPikiranPengujian In Vivo Minuman
Sinbiotik terhadap Sistem Imunitas Tubuh Tikus Normal
Barus (2011)
Pada Hewan percobaan yang Terinfeksi Escherichia coli?
Perlu dilakukan pengujianIN VIVO
3.1 Kerangka 3.1 Kerangka
PikiranPikiran
Hasil
Dosis Infeksi E. coli pada Tikus?
PENELITIAN PENDAHULUAN
Dosis Infeksius :1 ml suspensi E.coli 1010 CFU/ml E.coli dan diberikan selama tiga hari berturut-
turut
3.1 Kerangka 3.1 Kerangka
PikiranPikiranPenelitian Utama
Terapi pada tikus yang terinfeksi E.coli dengan minuman sinbiotik kacang Koro Pedang
Infeksi E. coli pada tikus percobaan: 1 ml/hari konsentrasi 1010 cfu/ml secara berulang selama 3 hari
Terapi minuman sinbiotik kacang koro pedang :Jumlah dan frekuensi pemberian
1 ml/hari, 2 ml/hari dan 3 ml/hari selama 8 hari (5 titik pengamatan)
3.2 Hipotesis3.2 Hipotesis
Terdapat hubungan antara lama pemberian minuman sinbiotik kacang
koro pedang pada jumlah dan frekuensi tertentu terhadap penurunan jumlah bakteri E. coli, peningkatan BAL, dan
meningkatkan sistem imunitas
Pendahuluan
Januari sampai Mei 2012
Utama
Oktober sampai November 2012
Tempat Laboratorium Mikrobiologi Pangan, Fakultas Teknologi Industri Pertanian dan Laboratorium Jurusan D3 Agribisnis Fakultas Pertanian, Universitas Padjadjaran
4.1 Waktu dan Tempat
ALAT
Bahan
4.3 Metode Penelitian dan Rancangan Percobaan4.3 Metode Penelitian dan Rancangan Percobaan
Metode penelitian yang digunakan adalah metode penelitian Explanatory Research. Metode ini menggunakan 5 jenis perlakuan dengan 2 kali ulangan.
Jenis Perlakuan :A = Pemberian minuman probiotik komersial sebanyak 1 ml/hari (sebagai kontrol positif)B = Pemberian air minum kemasan sebanyak 1 ml/hari (sebagai kontrol negatif)C = Pemberian minuman sinbiotik kacang koro pedang sebanyak 1 ml/hariD = Pemberian minuman sinbiotik kacang koro pedang sebanyak 2 ml/hariE = Pemberian minuman sinbiotik kacang koro pedang sebanyak 3 ml/hari
Kelima perlakuan tersebut diamati per dua hari sekali selama 8 hari pengamatan
Masa adaptasi tikus pada kandang
Infeksi dengan E.coli
Pembiusan Mematikan tikus dengan cara dilokasio cervicalis
Pembedahan
Pengambilan feses dari usus besar
Pengambilan darahPenyimpanan dalam vaquette
Penyimpanan dalam wadah steril
Pelakasanaan Percobaan UtamaPelakasanaan Percobaan Utama
Kriteria PengamatanKriteria Pengamatan
Tingkat keasaman (pH) dan Jumlah BAL Min. Sinbiotik Kacang Koro Pedang
Nilai pH 5,5Jumlah BAL1,9×109 CFU/ml
Feses Hewan Percobaan
Total Bakteri Asam Laktat (BAL) pada Feses Tikus Percobaan
Feses Hewan Percobaan
Total Bakteri Escherichia coli pada Feses Tikus Percobaan
Darah Hewan Percobaan
Jumlah Leukosit Pada Tikus Percobaan
Darah Hewan Percobaan
Diferensiasi Leukosit (BASOFIL)
Darah Hewan Percobaan
Diferensiasi Leukosit (EOSINOFIL)
Darah Hewan Percobaan
Diferensiasi Leukosit (MONOSIT)
Darah Hewan Percobaan
Diferensiasi Leukosit (NEUTROFIL)
Darah Hewan Percobaan
Diferensiasi Leukosit (LIMFOSIT)
Matriks Perlakuan Terbaik
Parameter
Pengamatan
Perlakuan Pemberian Minuman Sin. Kc. Koro pedang
C
(1ml/hari)
D
(2ml/hari)
E
(3ml/hari)
Jumlah BAL
(CFU/g Feses)
y = 0,186x + 9,188
(Signifikan)
y = 0,075x2 - 0,374x + 9,302 (Non Signifikan)
y = -0,123x2 + 1,197x + 7,653 (Non Signifikan)
Jumlah E. coli
(CFU/g Feses)
y = -0.333x + 7.933
(Signifikan)
y = -0,011x2 - 0,038x + 6,227 (Non Signifikan)
y = 0,027x2-0,294 + 6,531 (Non Signifikan)
Jumlah Leukosit
(Sel/mm3)
Awal Akhir Awal Akhir Awal Akhir
5570 6770 53801657
010280 8420
Diferensias
i Leukosit
(%)
Awal AkhirAwa
lAkhir Awal Akhir
B 0 0 0 0 0 0
N 55 11 30 2 24 18
E 4 2 2 2 3 1
L 39 81 62 60 61 74
M 2 6 6 8 12 7
√
TOTAL 4 0 1
Mekanisme bakteri probiotik untuk meningkatkan kesehatan adalah
a)Memproduksi senyawa antimikroba seperti asam laktat, H2O2, bakteriosin, renterin dan senyawa penghambat pertumbuhan bakteri patogen bersifat meningkatkan sistem imune efeknya terhadap kesehatan dan aman dikonsumsi;
b)Unggul dalam kompetisi penyerapan nutrien dan sisi penempelan pada sel epitel usus dan
c)Menstimulasi sistim imunitas dan mampu mengubah aktivitas metabolisme mikroba dalam saluran pencernaan (Hoover, 1999).
Suasana asam (pH rendah) menyebabkan
keseimbangan kasein terganggu dan pada titik isoelektrik (pH = 4.6), kasein akan menggumpal membentuk koagulan sehingga terbentuk susu semi padat (Helferich dan Westhoff, 1980). Menurut Rahman et al. (1992) pada kondisi tersebut kasein susu bermuatan negatif sedangkan molekul asam laktat selama proses fermentasi bermuatan positif. Persinggungan antara kasein dan asam laktat menyebabkan terjadinya proses netralisasi sehingga kasein mengendap.
Pada pembuatan yoghurt, L. bulgaricus berperan dalam penurunan pH sampai sekitar 4.0.
Selain itu, L. bulgaricus juga memberi kontribusi terhadap flavor yoghurt melalui produksi asam laktat, asetaldehid, asam asetat, dan diasetil (Winarno et al. 2003).
L. bulgaricus di dalam susu lebih bersifat proteolitik yang berkontribusi pada tekstur dan aroma produk susu fermentasi, yaitu dengan membebaskan valin, histidin, dan glisin yang diperlukan oleh S.thermophillus selama pertumbuhannya.
Bakteri S. thermophillus dapat membentuk asam sehingga menurunkan pH dan mensintesis asam format yang dapat menstimulasi pertumbuhan L. bulgaricus(Helferich & Westhoff 1980).
Efek yang menguntungkan dari B bifidum antara lain menghasilkan antibiotik bifidin yang stabil pada suhu 100oC selama 30 menit, dapat melindungi usus dari bakteri atau khamir patogen, menghasilkan asam asetat dan asam laktat sehingga menciptakan kondisi usus yang asam dan tidak dapat dihuni oleh bakteri berbahaya, meningkatkan metabolisme protein, dan membantu fungsi hati dalam proses pencernaan makanan. Bifidin bereaksi positif terhadap uji ninhidrin. Komponen utama bifidin adalah asam glutamat dan fenil alanin.
Laktosa akan dihidrolisis dengan produk akhir asam piruvat. Selanjutnya asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat oleh enzim laktat dehidrogenase. Selain menghasilkan aroma yang khas, asam laktat juga berperan dalam pembentukan gel yoghurt. Secara sederhana, reaksi perubahanlaktosa menjadi asam laktat adalah sebagai berikut (Tamime & Robinson 1989):
C12H22O11 + H2O 4C3H6O3→Laktosa air asam laktat
Menurut Roberfroid (2000), ciri-ciri dari makanan fungsional : • Menjadi makanan konvensional atau makanan sehari-hari.•Dapat dikonsumsi secara normal.•Terbuat dari bahan yang alami.•Mempunyai efek positif melebihi nutrisi makanan pada umumnya.•Dapat menyehatkan atau dapat mengurangi resiko dari penyakit untuk meningkatkan kualitas hidup.•Mempunyai pengaukan secara sains.
Tipe Sel Darah Putih
Persentase
Neutrofil 62%Eosinofil 2,3%Basofil 0,4%Limfosit 30%Monosit 5,3%
Tabel 8. Persentase Normal Tipe Sel Darah Putih
Sumber : Gayton (1987) dikutip Zairisman (2006)
Strain atau galur tikus pada dasarnya bermacam-macam, namun yang sering digunakan adalah tikus putih galur Wistar. Jenis galur ini dikembangkan di Institut Wistar pada tahun 1906 untuk digunakan dalam biologi dan penelitian medis. Galur ini juga merupakan galur tikus pertama yang dikembangkan sebagai hewan percobaan. Ciri-ciri dari tikus galur Wistar ini adalah mata koro pedang, berbulu putih, kepala lebar, telinga panjang, dan memiliki ekor panjang yang selalu kurang dari panjang tubuhnya (Isroi, 2010).
Perhitungan Total Mikroba Metode Total Plate Count / TPC (Fardiaz, 1992) :1.Sampel sebanyak 1 ml diencerkan dengan 9 ml larutan NaCl fisiologis 0,85% (pengenceran dilakukan sesuai dengan kebutuhan).2.Mengambil 1 ml sampel yang telah diencerkan dan dimasukkan ke dalam cawan petri.3.Menambahkan media agar MRS yang telah didinginkan (47 – 500C) sebanyak 15 – 20 ml dan digoyangkan supaya contoh menyebar rata.4.Setelah agar beku, cawan dibungkus dan diinkubasi dalam keadaan terbalik pada suhu + 400C selama 48 jam.5.Menghitung jumlah koloni yang tumbuh. Koloni per ml = jumlah koloni per cawan x 1 / faktor pengenceran
Perhitungan jumlah leukosit (Gandasoebrata, 2007) :1.Menghisap darah kedalam pipet leukosit sampai pada garis tanda 0,5 tepat.2.Masukkan ujung pipet kedalam larutan TURK sambil mempertahankan darah tetap pada garis tadi, kemudian menghisap larutan TURK perlahan-lahan sampai garis tanda 11 tepat.3.Mengangkat pipet dari cairan, kemudiau tutup ujung pipet dengan ujung jari, dan kocok pipet tadi selama 15-30 detik.4.Membuang semua cairan yang ada pada batang kapiler pipet (3 – 4 tetes) dan kemudian sentuhkan ujung pipet (sudut 30 derajat) dengan menyinggung pinggir kaca penutup pada kamar hitung (hemositometer). 5.Membiarkan kamar hitung yang sudah terisi tersebut selama 2-3 menit agar leukkosit-leukosit mengendap.6.Mengamati jumlah leukosit pada kamar hitung dengan menggunakan mikroskop. Hitung semua leukosit yang terdapat dalam keempat bidang besar pada sudut-sudut seluruh permukaan yang dibagi. 7.Mulai menghitung dari sudut kiri atas, kemudian ke kanan, lalu turun ke bawah dan dari kanan ke kiri dan seterusnya.Perhitungan : Jumlah sel yang terhitung x 50
Perhitungan deferensiasi leukosit (Djojosoebagio, 1989 dikutip Wattiheluw, 2007) :1.Mengambil objek glass yang bersih, kemudian meletakan satu tetes darah disisi kanan.2.Membuat sediaan apus, dengan menggeser darah yang telah diteteskan kearah sebelah kiri dengan sudut 45 derajat dengan menggunakan objek glass yang lain. Kemudian keringkan. Preparat yang baik adalah tipis, rata, tidak terputus-putus, ekor tidak boleh robek.3.Menggenangi Peparat yang sudah kering dengan methanol 90%, selama 10 menit. Kemudian difiksasi.4.Menggenangi preparat yang telah difixasi dengan menggunakan larutan giemsa selama 15 menit5.Mencuci preparat yang telah direndam larutan giemsa dengan air yang mengalir6.Mengeringkan preparat dengan cara diangin-anginkan di udara.7.Mengamati preparat dengan menggunakan mikroskop, hitung leukosit yang terlihat hingga jumlahnya mencapai 100.
Lama hidup 2 – 3,5 tahunUsia pubertas jantan 39 – 47 hariUsia pubertas betina 34 – 38 hariUsia kedewasaan sosial 160 – 180 hariLama kehamilan 21 – 22 hariUmur disapih 20 – 21 hariKonsumsi makanan sehari-hari 5g/100g berat badan
Konsumsi air sehari-hari 8-11 ml/100g berat badan
Tabel 9. Data Biologis Rattus norvegicus
Sumber : Isroi (2010)
Perlakuan hewan
percobaan
Gejala klinis
Konsistensi feses
Jumlah bakteri asam laktat
Jumlah bakteri E.coli
Jumlah leukosit
Diferensiasi leukosit
Keadaan normal tanpa
perlakuan infeksi
Aktif Padat 9,4 x 107
cfu/ml
7,0 x 104
cfu/ml
10300 sel/mm
3
Basofil : 2Neutrofil : 37Eusinofil : 6Monosit : 6Limfosit : 49
Perlakuan 1
(telah menyebabkan diare)
Diam Lembek 2,0 x 106
cfu/ml
2,2 x 105
cfu/ml
21500 sel/mm
3
Basofil : 1Neutrofil : 37Eusinofil : 4Monosit : 1Limfosit : 57
Uji Organoleptik dan Pengukuran pH Minuman Sinbiotik Kacang koro
Keterangan : + menyatakan lebih
Parameter Hasil Keterangan
Nilai pH 5,5 Kurang sesuai dengan pH standar yaitu 5,53
Warna Putih kekuning-kuningan Lapiasan atas keruh
Aroma • Asam (+++)• Bau Langu (++++)• Aroma skim kuat
Konsistensi • Kental (+++)• Bagian atas sedikit • memisah (lapisan air)
Rasa • Asam (++)• After taste kacang terasa