PREBIOTIK

PREBIOTIKDEFINISIJENIS DAN SUMBERMEKANISMEPREBIOTIK SEBAGAI BAHAN FUNGSIONALPerubahanPersepsi Fungsi biologis Colon Awal :-sebagai tempat dan ekskresi sisa makanan-fungsi absorpsi terbatasSaat ini : tempat metabolik tempat mikrobiota colon (1012 bakteri/g isi colon) yang mempunyai aktivitas menghasilkan energi dari makanan yang datang dari usus kecilsebagai penghasil energi yang berkontribusi pada asupan kalori

Makanan dlm colon (oligosakarida/polisakarida)sebagai substrat bakteri endogenous menghasilkan energi (relatif kecil), substrat metabolik dan mikronutrien essensial.

Makanan ini dapat dicerna dan di serap setelah terjadi aktivitas bakteri metabolik.

Hasil fermentasi : short-chainfatty acids (SCFAs)

Substrat dlm colon :Pati yang tdk tercernaPolisakarida non patiPektinSelulosaHemiselulosaGumsoligosakaridaFungsi metabolisme dlm colon oleh mikroflora endogenoushomeostasis mukosa usus.Antagonisme mikroba patogen eksogenousMengontrol pertumbuhan bakteri patogen endogenousSubstrat utama adalah karbohidrat tdk tercerna dan mucus endogenous

Hasil metabolik utama dari fermentasi HidrogenCO2SCFAsLaktatSuksinatAmmoniaAminaFenolindolsPrebiotik : suatu bahan pangan yang tidak dapat dicerna yang memberi manfaat positif bagi tubuh karena secara selektif menstimulir pertumbuhan dan aktivitas bakteri baik dalam usus besar (Gibson and Roberfroid, 1995).

DEFINISI

diet yang banyak mengandung oligosaccharide mempengaruhi komposisi spesies dan strain bakteri. Bifidobacteria adalah target yang baik untuk prebiotikFood ingredient yang diklasifikasikan sebagai prebiotik harus:tidak dihidrolisa dan tidak diserap dibagian atas traktus gastrointestinal sehingga dapat mencapai kolon tanpa mengalami perubahan struktur dan tidak diekskresikan dalam tinja (Grizard, 1999)substrat yang selektif untuk satu atau sejumlah mikroflora komensal yang menguntungkan dalam kolon, jadi memicu pertumbuhan bakteria yang aktif melakukan metabolisme. mampu merubah mikroflora kolon menjadi komposisi yang menguntungkan kesehatan (Collin, 1999; McFarlane, 1999; Roberfroid, 2000). .Prebiotik misalnya Oligosakarida dalam kolostrum (N-asetilglukosaminoligosakarida seperti inulin dan turunannya (frukto oligosakarida), pada asparagus, chicory, bawang putih,pisang, artichoke dan sebagainya. Rafinosa dan atau stakiosa pada ubi-ubian, kacang-kacangan dan polong-polongan.Lactulose, Lactitol ,xylose, soya, dan mannoseresistant starchPrebiotik buatan : menghidrolisis polisakarida alami dan sintesa secara enzimatis

Jenis dan sumber

Sumber Prebiotik

yakon, ubi dahlia ubi jalar artichokeChicory

inulinInulintype fructans naturally occur in many edible plants as storage carbohydrates. They are present in leek, onion, garlic, wheat, chicory, artichoke, and banana.

99% oligosakarida (2-1)fructan

Foods that can contain inulin and oligofructose are bakery products and breakfast cereals, watery systems such as drinks, dairy products and table spreads,and even tablets.

Inulin is often used in the manufacture of low-fat dairy products, such as milk drinks, fresh cheeses, yoghurts, creams, dips, and airydesserts. Other low-fat products in which inulin can be applied are table spreads,butter-like products, dairy spread, cream cheeses, and processed cheeses.

Inulin allows the replacement of significant amounts of fat (up to 100%) and the stabilization of the emulsion while improving the foods organoleptic characteristics upgrading both taste and mouthfeel, in a wide range of applications.

GOSKomposisi kimia : 95% oligosakarida (2-1)fructan glukosa, galaktosa dan laktosa

GOS juga dapat diproduksi dari laktosa dengan bantuan enzim galaktosidase.

Konsumsi 2,5 g, 5 g atau 10 g GOS pada manusia juga meningkatkan eksresi bifidobacteria infekal.FOSKomposisi kimia : 95% oligosakarida (2-1)fructan glukosa, fruktosa

Prebiotik lambat dicerna shg sedikit menghasilkan kaloriFOS = 1 kkal/gram, shg dpt sbg diit diabetik

Konsumsi yang terlalu banyak mengakibatkan : flatulense dan diare

Pada suatu studi, relawan yang mengkonsumsi FOS 15 g/hari dapat meningkatkan jumlah bifidobacteria fesesnya sampai 10 kali lipat sementara bakteri clostridia dan enterobacter jumlahnya menurun., shigella, dan vibrio (Macfarlane dan Cummings, 1998). Stakiosa dan rafinosaRafinosatrisakarida. tersusun dari galaktosa,D-glukosa dan D-fruktosa dengan ikatan 1.6 dan 1.2StakiosaTetrasakarida tersusun dari 2 galaktosa, glukosa dan fruktosa. Ikatan antara 2 galaktosa dan antara galaktosa dengan glukosa adalah -1,6, sedangkan antara glukosa dengan fruktosa adalah - 1,2.

RESISTANT STARCHPati resistan (RS) : Fraksi pati atau produk hasil degradasi pati yang tidak terserap dalam usus halus pada individu yang sehat. RS serat pangan tidak larut tetapi memiliki fungsi fisiologis seperti serat pangan larut.Efek Kesehatan : Pencegahan kanker kolonMemiliki efek hipoglikemikBerperan sebagai prebiotikMengurangi resiko pembentukan batu empeduMemiliki efek hipokolesteromikMenghambat akumulasi lemakMeningkatkan absorbsi mineraljenis pati resistan:

Pati resistan tipe 1 (RS1). Jenis pati resistan secara fisik karena enkapsulasi dalam matriks alami . Mis : biji2an yang tdk digiling

Pati resistan tipe 2 (RS2). Pati dengan bentuk granular tertentu dan secara alami lebih resistan terhadap enzim pencernaan . RS2 terdapat dalam pangan yang patinya dimakan secara mentah atau ketika granulanya tidak tergelatinisasi selama proses pemasakan (contohnya, pati kentang mentah, pati pisang belum masak)

Pati resistan tipe 3 (RS3). Fraksi pati paling resisten terutama berupa amilosa teretrogradasi yang terbentuk selama pendinginan pati tergelatinisasi (contohnya, kentang yang dimasak kemudian didinginkan)

Pati resistan tipe 4 (RS4). Benar2 resisten terhadap hidrolisis oleh amilase pankreas karena terbentuk ikatan baru selain 1-4 dan 1-6 akibat perlakuan kimia . Proses kimia yang dapat menghambat amilolisis yaitu mencakup dekstrinisasi, esterifikasi, etherifikasi, oksidasi, serta ikatan silang dengan pereaksi difungsi, dan dapat terlihat mempengaruhi fungsional pangan, contohnya adalah kelarutan serta toleransi proses.

Contoh Produk Prebiotik

roasted chicory root

MEKANISMEEfek Prebiotik

1. Struktur mukosaPeningkatan jumlah sel epitelia dan intensitas fungsi sekresi dari tikus yang diberi pakan inulin chicory dan FOS atau pektin selama 4 minggu (Poldbeltsev et al., 2006). Butirat menstimulus proliferasi mukosaAsam laktat menstimulus mitosis caecal epitelium pada tikus

2. Prebiotik dan probiotik dapat meningkatkan sintesis dan sekresi musin3.Release of Bone-Modulating FactorsFOS meningkatkan fitoestrogen dan prebiotik menstimulus pertumbuhan dan aktivitas bifidobacteria and lactobacilli, sehingga meningkatkan luminal bacterial enzyme b-glycosidase, yang menghdrolisis ikatan glikosidik pada isoflavone conjugates.

4. Meningkatkan bakteri probiotik bifidobacteria dan lactobacilli. Bakteri tersebut dapat memfermentasi karbohidrat di usus besar (colon) and merupakan immunomodulatory . Hasil fermentasi menghasilkan SCFA.

Kombinasi konsumsi 7.5 g inulin dan 7.5 g FOS setiap hari dapat meningkatkan bifidobacteria and eubacteria (Langlands et al., 2004). pemberian formula yang mengandung pro- dan prebiotik kepada bayi yang telah disapih akan menjaga mikroekosistem mikrobiota dalam usus tetap didominasi oleh bakteri probiotik

Konsumsi sinbiotik (prebiotik dan sebuah kapsul mengandung 1010 B.bifidum and B. lactis ) pada 9 orang dewasa sehat 2 kali /hari meningkatkan jumlah dan jenis populasi fecal bifidobacterialDibandingkan dengan , placebos yang hanya diberi maltodextrin

5. Immune System

6. Mineral Absorption

7.Gastrointestinal Effects

Mechanisms of prebiotic action against pathogens.

8. Efek terhadap Cancer

Meningkatkan fermentasi karbohidrat Butirat menstimulus apoptosis,propionat :anti-inflamasi terhadap sel kanker kolon

mengurangi proteolisis dan memodulasi spesies bakteri supaya menurunkan produksi mutagenik dan racun metabolit,

menekan aktivitas enzim dari mikroba dalam memproduksi metabolit yang bersifat karsinogenKeuntungan metabolitSCFA dan laktat :- memodifikasi ekologi lumen : menurunkan pH shg mengontrol bakteria nonacidophilicMeningkatkan penyerapan Ca, Mg, Fe. SCFA utama : asetat, propionat, dan butirat- Asetat dan propionat diserap melalui epitel masuk ke liver- Propionat diduga sbg penurun kolesterolButirat sbg sumber atom C dan energiButirat diserap dlm bentuk terikat dgn Na dan reabsorpsi air, shg sbg antidiare

Sinbiotik (Eubiotik),

kemungkinan yang lain untuk managemen mikroflora adalah menggunakan sinbiotik yaitu kombinasi probiotik dan prebiotik.

Penambahan mikroorganisme hidup (probiotik) dan substrat (prebiotik) untuk pertumbuhan bakteri misalnya fructooligosaccharide (FOS) dengan bifidobacterium atau lactitol dengan lactobacillus. Keuntungan dari kombinasi ini adalah meningkatkan daya tahan hidup bakteri probiotik oleh karena substrat yang spesifik telah tersedia untuk fermentasi sehingga tubuh mendapat manfaat yang lebih sempurna dari kombinasi ini (Collin, 1999)