Skripsi Astrisia Artanti ITP - repository.ipb.ac.id · skripsi pengaruh prebiotik inulin dan...
111
SKRIPSI PENGARUH PREBIOTIK INULIN DAN FRUKTOOLIGOSAKARIDA (FOS) TERHADAP PERTUMBUHAN TIGA JENIS PROBIOTIK Oleh ASTRISIA ARTANTI F24050495 2009 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Transcript of Skripsi Astrisia Artanti ITP - repository.ipb.ac.id · skripsi pengaruh prebiotik inulin dan...
SKRIPSI
PENGARUH PREBIOTIK INULIN DAN FRUKTOOLIGOSAKARIDA(FOS) TERHADAP PERTUMBUHAN TIGA JENIS PROBIOTIK
Oleh
ASTRISIA ARTANTI
F24050495
2009
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PENGARUH PREBIOTIK INULIN DAN FRUKTOOLIGOSAKARIDA(FOS) TERHADAP PERTUMBUHAN TIGA JENIS PROBIOTIK
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
ASTRISIA ARTANTI
F24050495
Bogor, Juli 2009
Menyetujui,
Dosen Pembimbing Akademik I Dosen Pembimbing Akademik II
Prof. Dr. Betty Sri Laksmi Jenie Dr. Ingrid S. Surono, MScNIP 130.516.873
Mengetahui,
Dr. Ir. Dahrul Syah. MSc.Ketua Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan
ASTRISIA ARTANTI. F24050495. Pengaruh Prebiotik Inulin danFruktooligosakarida (FOS) terhadap Pertumbuhan Tiga Jenis Probiotik. Di bawahbimbingan Prof. Dr. Betty Sri Laksmi Jenie dan Dr. Ingrid S. Surono, MSc.
ABSTRAK
Perkembangan produk pangan fungsional semakin pesat seiring denganmeningkatnya gaya hidup masyarakat yang memusatkan perhatian pada makananyang bermanfaat bagi kesehatan. Produk pangan fungsional yang turutberkembang adalah produk probiotik, prebiotik, serta sinbiotik. Jenis probiotiklokal yang telah banyak diteliti adalah E. faecium IS-27526 dan L. plantarum IS-10506, isolat dari dadih susu fermentasi tradisional asal Sumatra Barat. Probiotikkomersial yang umum dikonsumsi masyarakat adalah L. casei strain Shirota atasizin Yakult.
Penambahan probiotik ke dalam produk pangan seringkali ditunjang denganprebiotik. Prebiotik yang umum digunakan adalah inulin dan fruktooligosakarida(FOS). Aplikasi prebiotik yang ditambahkan sebaiknya dapat mendukungpertumbuhan probiotik sehingga diperlukan pengujian terlebih dahulu untukmelihat interaksi di antara keduanya.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh prebiotik inulin danFOS terhadap pertumbuhan probiotik E. faecium IS-27526, L. plantarum IS-10605 dan L. casei strain Shirota, sehingga penelitian ini akan bermanfaat untukaplikasi produk pangan khususnya produk sinbiotik, yaitu produk dengangabungan probiotik dan prebiotik.
Pengaruh prebiotik dilihat dari pertumbuhan E. faecium IS-27526 padaempat jenis media, yaitu kontrol m-MRSB (MRSB tanpa glukosa), m-MRSB +Glukosa 1% (b/v), m-MRSB + Inulin 1% (b/v), dan m-MRSB + FOS 1% (b/v).Pengukuran pertumbuhan dari nilai absorbansi dan hitungan cawan (log cfu/ml),pH media, dan nilai Total Asam Tertitrasi (% asam laktat) media dilakukan setiap4 jam selama 24 jam inkubasi pada 37oC. Pengujian pengaruh prebiotik terhadapL. plantarum IS-10506 dan L. casei strain Shirota dilakukan dalam kontrol m-MRSB, m-MRSB + Inulin 1% (b/v), dan m-MRSB + FOS 1% (b/v) denganpengukuran pH dan TAT (% asam laktat) setiap 4 jam selama 12 jam inkubasipada suhu 37oC serta hitungan cawan (log cfu/ml) pada jam ke-0, 8, dan 12.Analisis statistik ANOVA (Analysis of Variance) dengan analisis lanjutan ujiTukey digunakan pada data hasil hitungan cawan, pH, dan TAT (% asam laktat).
Probiotik E. faecium IS-27526 menunjukkan pertumbuhan tertinggi padamedia mengandung glukosa (9.3 log cfu/ml) pada waktu inkubasi 12 jam. E.faecium IS-27526 dapat memfermentasi FOS 1% (b/v) menjadi asam laktat yangmenurunkan pH dan meningkatkan nilai TAT (% asam laktat) media, sertamendukung pertumbuhan E. faecium IS-27526 (8.8 log cfu/ml) pada waktuinkubasi 8 jam. E. faecium IS-27526 tidak dapat memanfaatkan inulin karenakurva pertumbuhannya sama dengan pada media kontrol m-MRSB. Pertumbuhanmemanfaatkan nutrisi pada m-MRSB, bukan karena pemanfaatan inulin. Selainitu, tidak terjadi penurunan nilai pH maupun peningkatan TAT (% asam laktat)pada media mengandung inulin.
Probiotik L. plantarum IS-10506 dapat memanfaatkan inulin dan FOSdilihat dari penurunan pH dan peningkatan nilai TAT (% asam laktat) mediaprebiotik dibanding kontrol m-MRSB. Pertumbuhan L. plantarum IS-10506setelah inkubasi 12 jam pada kedua jenis prebiotik berbeda signifikan (p<0.05)dengan kontrol m-MRSB. L. plantarum IS-10506 tumbuh signifikan terbaik(p<0.05) pada media inulin (10.3 log cfu/ml) dibanding media lainnya.Pertumbuhan tertinggi pada prebiotik FOS ditunjukkan oleh L. plantarum IS-10506 dengan jumlah sel hidup sebesar 9.5 log cfu/ml. L. plantarum IS-10506memanfaatkan inulin lebih baik karena dapat mencapai 9.5 log cfu/ml dalamwaktu inkubasi 8 jam, sedangkan membutuhkan waktu 12 jam dalam media FOS.
L. casei strain Shirota dapat memanfaatkan kedua jenis prebiotik dilihat daripeningkatan pertumbuhan, penurunan pH media, dan peningkatan nilai TAT (%asam laktat) media. Rata-rata pertumbuhan L. casei strain Shirota pada inulinberbeda signifikan (p<0.05) dengan kontrol, namun tidak berbeda dengan FOS.Pertumbuhan L. casei strain Shirota tertinggi (10.0 log cfu/ml) pada waktuinkubasi 12 jam terjadi dalam media inulin. Jumlah sel hidup L. casei strainShirota dalam media FOS adalah 9.2 log cfu/ml.
Prebiotik inulin dapat dimanfaatkan oleh probiotik L. plantarum IS-10506dan L. casei strain Shirota untuk mendukung pertumbuhannya, namun tidak dapatdimanfaatkan oleh E. faecium IS-27526. Sedangkan prebiotik fruktooligosakarida(FOS) dapat dimanfaatkan oleh ketiga jenis probiotik.
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Penulis dilahirkan di Jakarta pada 23 Mei 1987 dari
pasangan F.X. Arsin Lukman dan Mariam Tresnawati Sumanti.
Penulis lulus dari SMU Regina Pacis Jakarta dan memutuskan
untuk menempuh pendidikan S1 Ilmu dan Teknologi Pangan di
Institut Pertanian Bogor. Penulis berhasil mendapatkan beasiswa Peningkatan
Prestasi Ekstrakurikuler (PPE) dan Leadership Scholarship dari PT Nutrifood
Indonesia tahun 2008.
Masa studi yang ditempuhnya dipenuhi dengan kegiatan organisasi seperti
Keluarga Mahasiswa Katolik IPB (KEMAKI), Tim Pendamping, International
Association od Students in Agriculture and Related Sciences (IAAS), serta
Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Pangan. Selain itu, penulis juga aktif
mengelola dan mengajar dalam Bimbingan Belajar ‘Smart Course’. Penulis sering
mengikuti simposium, workshop, dan seminar terkait pangan, seperti simposium
internasional mengenai probiotik, workshop sorghum dalam diversifikasi pangan,
seminar pangan fungsional, seminar antioksidan, pelatihan sistem manajemen
halal, HACCP, auditor HACCP dari Embrio, ISO 9001 dan ISO 22000 dari Bika
Solusi Perdana.
Penulis juga aktif dalam kegiatan Pekan Kretivitas Mahasiswa bidang
Penelitian dengan karya tulis terkait pemanfaatan limbah budidaya ulat sutra.
Karya ini lolos hingga tahap Pekan Ilmiah Nasional 2008 dan mendapat Juara 2
dalam kompetisi RISTEK pada tahun 2008. Karya tulis terkait biodegradable
plastic dari penulis dan tim meraih Juara 1 pada Karya Inovasi Agroteknologi
Forum of Scientific Studies 2008 dan IAAS Scientific Paper Competition 2008.
Penulis memiliki pengalaman magang di Majalah Foodreview Indonesia
dan menjadi kontributor beberapa artikel dalam rubrik Rostrum di Media
Indonesia. Penulis berhasil menjadi Duta Muda Lingkungan Hidup Bayer Young
Environmental Envoy 2008 dan menjadi delegasi IPB dalam Youth Global
Warming Conference di President University tahun 2008. Penulis juga membuat
karya tulis terkait peran masyarakat di lingkungan hidup yang meraih Juara 2 pada
Lomba Karya Tulis Indonesian Ecology Expo 2008.
UCAPAN TERIMA KASIH
Tiada kesuksesan yang terjadi dengan sendirinya, namun semua itu terjadi karenabanyaknya dukungan saat perjalanan menuju tercapainya kesuksesan. Hal tersebutmembuat Penulis ingin berterima kasih kepada:
1. Tuhan Yang Maha Kuasa yang selalu memberikan berkat sehingga skripsiini diselesaikan dengan baik dan tepat pada waktunya. Penulis percayabahwa tangan-Nya telah merenda suatu karya yang agung dan mulia.
2. Dukungan penuh kedua orang tua dan keluarga sehingga penulis kembalitermotivasi di saat-saat jenuh. Anakmu akan selalu teguh menghadapitantangan. Terima kasih banyak atas dukungan moril dari Kakak Androdan Dhita, adikku yang manis.
3. Prof. Dr. Ir. Betty Sri Laksmi Jenie dan Dr. Ingrid S. Surono, MSc. selakudosen pembimbing akademik yang telah membantu kelancaran penelitiandan penulisan skripsi.
4. Dr. Ir. Endang Prangdimurti, MSc. yang telah berkenan meluangkanwaktu dan perhatiannya untuk menjadi dosen penguji dalam sidangskripsi.
5. Prof. Dr. Clara M. Kusharto, MSc. selaku ketua dari tim proyek Hi-Link.Terima kasih atas bantuan dana penelitian yang telah diberikan.
6. William yang selalu ada di saat yang dibutuhkan. Terima kasih atas semuadukungan, semangat, dan juga inspirasi yang tiada henti.
7. Teman-teman terbaik yang ada dan mendukung perjalanan menujukelulusan: Diana, Irene, Yusi, Catrien, Belinda, Eveline, Catherine, Tuthie,Wiwi, Chacha, Tere, Veronica, Stella, Wahyu, Citra, Leo, dan teman-teman lainnya. Teman-teman satu lab yang selalu saling mendukung:Khrisia, Tjan, Oloan, Ikhwan, Nina Nurmayanti, Tiu, Nanda, dan Muji.Teman-teman yang pernah turut menemani: Angky, Rheiner, dan Tina.Teman satu pembimbing yang sama-sama berjuang: Nina S.R. dan AsepS.
8. Anggota proyek Hi-Link, khususnya Kak Rini sebagai partner yangmembantu di saat penelitian serta Mervina sebagai teman berbagi cerita.Terima kasih banyak atas kehadiran, dukungan, dan juga pengertiannya.
9. Teknisi laboratorium yang telah mendukung kelancaran kegiatanpenelitian hingga akhir: Pak Sidik, Pak Adi, Mas Edi, Pak Mul, PakWahid, dan lainnya.
10. Seluruh teman ITP, khususnya angkatan 42, yang saling menyemangati.Tidak terkecuali seluruh teman di organisasi, kost, dan juga di kegiatanlainnya.
11. Pihak lainnya yang masih banyak lagi. Penulis memohon maaf apabilatidak tercantumkan namanya, karena begitu banyak pihak yang turutterlibat dan membantu kelancaran segalanya.
DAFTAR ISIRiwayat Hidup .................................................................................................. iUcapan Terima Kasih ........................................................................................ iiDaftar Isi ........................................................................................................... iiiDaftar Tabel ...................................................................................................... ivDaftar Gambar ................................................................................................... vDaftar Lampiran ............................................................................................... vi
I. PENDAHULUANA. LATAR BELAKANG ..........................................................................1B. TUJUAN ...............................................................................................3C. MANFAAT ...........................................................................................3
II. TINJAUAN PUSTAKAA. PROBIOTIK ....................................................................................... 4
1. Enterococcus faecium IS-27526 ...................................................... 82. Lactobacillus plantarum IS-10506 .................................................. 93. Lactobacillus casei strain Shirota .................................................. 10
B. PERTUMBUHAN BAKTERI ........................................................... 11C. PREBIOTIK ....................................................................................... 15D. INULIN .............................................................................................. 18E. FRUKTOOLIGOSAKARIDA (FOS) ................................................ 19
III.METODOLOGI PENELITIANA. BAHAN DAN ALAT PENELITIAN ............................................... 21B. METODE PENELITIAN ................................................................... 21
1.Aktivasi Kultur dan Kurva Pertumbuhan ........................................ 222.Pengaruh Prebiotik terhadap Pertumbuhan
E. faecium IS-27526 ........................................................................ 233.Pengaruh Prebiotik terhadap Pertumbuhan
L. plantarum IS-10506 dan L. casei strain Shirota ......................... 244. Analisis Statistik ............................................................................. 25
IV.HASIL DAN PEMBAHASANA. Kurva Pertumbuhan E. faecium IS-27526 .......................................... 26B. Pengaruh Prebiotik terhadap Pertumbuhan
E. faecium IS-27526 ........................................................................... 29C. Pengaruh Prebiotik terhadap Pertumbuhan
L. plantarum IS-10506 ....................................................................... 38D. Pengaruh Prebiotik terhadap Pertumbuhan
L. casei strain Shirota ........................................................................ 43
V. KESIMPULAN DAN SARAN.................................. ............................ 48
DAFTAR PUSTAKA.................................................................................... 49LAMPIRAN .................................................................................................. 56
DAFTAR TABEL
1 Populasi rata-rata kelompok bakteri utama pada usus manusia .................. 5
2 Probiotik yang umum dipakai ...................................................................... 8
DAFTAR GAMBAR
1 Kriteria strain probiotik …................................................................................. 62 Jalur fermentasi asam laktat ….......................................................................... 73 Kurva pertumbuhan bakteri …......................................................................... 124 Struktur kimia inulin ….................................................................................... 195 Struktur kimia fruktooligosakarida (FOS) …................................. .................. 206 Kurva pertumbuhan E. faecium IS-27526 ….................................................... 267 Pengaruh jenis prebiotik terhadap pertumbuhan (absorbansi)
E. faecium IS-27526......................................................................................... 298 Pengaruh jenis prebiotik terhadap pertumbuhan (log cfu/ml)
E. faecium IS-27526 .................... .................................................................... 319 Pengaruh jenis prebiotik terhadap nilai pH media selama pertumbuhan
E. faecium IS-27526 ............... ......................................................................... 3410 Pengaruh jenis prebiotik terhadap nilai TAT (% asam laktat) media
selama pertumbuhan E. faecium IS-27526 ...................................................... 3511 Pengaruh prebiotik FOS terhadap pertumbuhan E. faecium IS-27526
(log cfu/ml), pH media, serta nilai TAT (% asam laktat) ............................... 3712 Pengaruh jenis prebiotik terhadap pertumbuhan (log cfu/ml)
L. plantarum IS-10506 ................................................................................... 4013 Pengaruh jenis prebiotik terhadap nilai pH media selama pertumbuhan
L. plantarum IS-10506 ................................................................................... 4014 Pengaruh jenis prebiotik terhadap nilai TAT (% asam laktat) media
selama pertumbuhan L. plantarum IS-10506….............................................. 4115 Pengaruh prebiotik inulin terhadap pertumbuhan L.plantarum IS-10506
(log cfu/ml), pH media, serta nilai TAT (% asam laktat) .............................. 4216 Pengaruh jenis prebiotik terhadap pertumbuhan (log cfu/ml)
L. casei strain Shirota ..................................................................................... 4417 Pengaruh jenis prebiotik terhadap nilai pH media selama pertumbuhan
L. casei strain Shirota ..................................................................................... 4518 Pengaruh jenis prebiotik terhadap nilai TAT (% asam laktat) media
selama pertumbuhan L. casei strain Shirota ................................................... 4519 Pengaruh prebiotik inulin terhadap pertumbuhan L.casei strain Shirota
(log cfu/ml), pH media, serta nilai TAT (% asam laktat) .............................. 4720 Pengaruh prebiotik FOS terhadap pertumbuhan L.casei strain Shirota
(log cfu/ml), pH media, serta nilai TAT (% asam laktat) .............................. 47
DAFTAR LAMPIRAN
1 Pewarnaan gram dan uji katalase ..................................................................... 562 Pembuatan kurva pertumbuhan E. faecium IS-27526 ...................................... 573 Pengukuran pada pengujian pengaruh prebiotik terhadap probiotik ................ 584 Diagram alir pengujian pengaruh prebiotik terhadap
pertumbuhan probiotik E. faecium IS-27526 ................................................... 615 Diagram alir pengujian pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan
probiotik L.plantarum IS-10506 dan L.casei Shirota strain ............................ 626 Hasil pengukuran absorbansi dan hitungan cawan pada pembuatan kurva
pertumbuhan E. faecium IS-27526 .................................................................. 637 Hasil pengukuran absorbansi pada pengujian pengaruh prebiotik terhadap
pertumbuhan E. faecium IS-27526 .................................................................. 648 Hasil pengukuran pH pada pengujian pengaruh prebiotik terhadap
pertumbuhan E. faecium IS-27526 ................................................................. 659 Hasil pengukuran TAT (% asam laktat) pada pengujian pengaruh prebiotik
terhadap pertumbuhan E. faecium IS-27526 ................................................... 6610 Pertumbuhan (log cfu/ml) E. faecium IS-27526 dengan metode hitungan
cawan pada pengujian pengaruh prebiotik ...................................................... 6711 Hasil pengukuran pH pada pengujian pengaruh prebiotik terhadap
pertumbuhan L. plantarum IS-10506 .............................................................. 6912 Hasil pengukuran TAT (% asam laktat) pada pengujian pengaruh prebiotik
terhadap pertumbuhan L. plantarum IS-10506 ................ ................................ 7013 Pertumbuhan L. plantarum IS-10506 (log cfu/ml) dengan metode hitungan
cawan pada pengujian pengaruh prebiotik ..................................................... 7114 Hasil pengukuran pH pada pengujian pengaruh prebiotik terhadap
pertumbuhan L. casei strain Shirota ............................................................... 7215 Hasil pengukuran TAT (% asam laktat) pada pengujian pengaruh prebiotik
terhadap pertumbuhan L. casei strain Shirota ................................................ 7316 Pertumbuhan L. casei strain Shirota (log cfu/ml) degan metode hitungan
cawan pada pengujian pengaruh prebiotik ..................................................... 7417 Hasil analisis statistik pertumbuhan E. faecium IS-27526 (log cfu/ml)
pada pengujian pengaruh prebiotik ................................................................. 7518 Hasil analisis statistik pH media pada pengujian pengaruh prebiotik
terhadap pertumbuhan E. faecium IS-27526 ................................................... 7819 Hasil analisis statistik TAT (% asam laktat) media pada pengujian pengaruh
prebiotik terhadap pertumbuhan E. faecium IS-27526 ...................................81
20 Hasil analisis statistik pertumbuhan L. plantarum IS-10506 (log cfu/ml)
pada pengujian pengaruh prebiotik ................................................................ 8421 Hasil analisis statistik pH media pada pengujian pengaruh prebiotik
terhadap pertumbuhan L. plantarum IS-10506 .............................................. 8622 Hasil analisis statistik TAT (% asam laktat) media pada pengujian pengaruh
prebiotik terhadap pertumbuhan L. plantarum IS-10506 ............................... 8823 Hasil analisis statistik pertumbuhan L. casei strain Shirota (log cfu/ml)
pada pengujian pengaruh prebiotik ................................................................ 9024 Hasil analisis statistik pH media pada pengujian pengaruh prebiotik
terhadap pertumbuhan L. casei strain Shirota ................................................ 9225 Hasil analisis statistik TAT (% asam laktat) media pada pengujian pengaruhprebiotik terhadap pertumbuhan L. casei strain Shirota ...............................
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan produk pangan fungsional semakin pesat seiring dengan
meningkatnya gaya hidup masyarakat yang memusatkan perhatian pada
makanan yang bermanfaat bagi kesehatan. Produk pangan fungsional yang
turut berkembang adalah produk probiotik, prebiotik, serta sinbiotik. Produk
probiotik menguasai sekitar 60–70% pasar pangan fungsional (Holzapfel,
2005). Perkembangan produk probiotik dilatarbelakangi oleh perkembangan
ilmu pengetahuan mengenai sistem pencernaan, adanya gejala penyakit akibat
mikroba di usus, dan keinginan manusia untuk mendapat nutrisi yang baik
(Shin et al., 1992). Pemenuhan keinginan tersebut dapat diperoleh dari
penyeleksian mikroba yang berpotensi probiotik.
FAO/WHO (2001) menyatakan definisi dari probiotik adalah
mikroorganisme hidup yang diasup dalam jumlah yang cukup sehingga dapat
memberikan manfaat kesehatan bagi inang. Shortt (1999) menyatakan definisi
serupa mengenai probiotik, yaitu mikroorganisme hidup yang memiliki
keuntungan bagi manusia, khususnya dalam keseimbangan mikroflora usus.
Shortt juga menjelaskan bahwa umumnya probiotik berasal dari bakteri asam
laktat (BAL), walaupun tidak semua bakteri asam laktat merupakan probiotik.
Ducluzeau et al. (1991) menyatakan beberapa probiotik yang umum dan aman
digunakan antara lain Lactobacillus acidophilus, L. casei, Streptococcus
lactis, Enterococcus faecium, Bifidobacterium adolescentis, dan B. coagulans.
Salah satu jenis probiotik yang sudah banyak diteliti adalah E. faecium
IS-27526. Probiotik ini merupakan hasil isolasi dari dadih, susu fermentasi
tradisional asal Sumatra Barat, yang telah terbukti berperan sebagai probiotik
karena tahan pH rendah, garam empedu, mampu melakukan agregasi,
menempel, dan berkolonisasi di usus, bahkan berinteraksi melawan patogen
(Collado et al., 2007a; 2007b). Probiotik ini juga telah diidentifikasi secara
molekuler dengan teknik Polymerase Chain Reaction (Collado et al., 2007a).
Probiotik ini terbukti secara signifikan meningkatkan total serum
imunoglobulin A (IgA) pada anak balita (Rieuwpassa, 2005). Konsumsi susu
yang ditambahkan probiotik E. faecium IS-27526 secara signifikan dapat
meningkatkan konsentrasi total serum IgA pada kaum lanjut usia dengan
selang kepercayaan 95% (Rusilanti, 2006).
L. plantarum IS-10506, yang juga diperoleh dari isolasi dadih, telah
diklaim sebagai probiotik dan terbukti dapat menghambat adesi patogen dan
mampu berkolonisasi di permukaan usus (Collado et al., 2007a; 2007b).
Probiotik lainnya yang sudah lama dikenal secara komersial adalah L. casei
strain Shirota dari yakult dan telah dikonsumsi masyarakat selama beberapa
dekade. L. casei strain Shirota terbukti memberi efek kesehatan seperti
meningkatkan sistem imun dengan meningkatkan aktivitas sel Natural Killer
(NK) pada manusia bahkan pada perokok (Nagao et al., 2000; Morimoto et
al., 2005). L. casei strain Shirota juga berpotensi menurunkan resiko kanker
pada saluran kandung kemih (Ohashi, et al., 2002) dan mencegah tumor pada
usus besar dan saluran pengeluaran (Ishikawa et al. , 2005).
Penambahan probiotik ke dalam produk pangan seringkali dilakukan
dengan penambahan prebiotik. Campuran keberadaan prebiotik dan probiotik,
yang biasa disebut sebagai sinbiotik, dapat memberi manfaat bagi inang
dengan mendukung ketahanan dan keberadaan asupan mikroba hidup dalam
saluran pencernaan inang (Andersson et al., 2001 dalam FAO, 2007).
Prebiotik adalah suatu bahan pangan yang tidak dapat dicerna di sepanjang
jalur pencernaan manusia, namun bermanfaat menunjang pertumbuhan atau
aktivitas bakteri menyehatkan di usus, termasuk probiotik. (Angus et al.,
2005).
Prebiotik yang umum digunakan adalah inulin dan fruktooligosakarida
(FOS) (Bouhnik et al., 1999). Produk pangan yang umumnya ditambahkan
prebiotik adalah roti, cookies, makanan bayi, es krim, serta produk lainnya
dengan tujuan meningkatkan kandungan serat dan beberapa manfaat kesehatan
lain seperti kelancaran proses pencernaan.
FAO (2007) menyatakan bahwa pertumbuhan pasar prebiotik
berlangsung cepat. Hal ini terlihat dari data pasar prebiotik dunia
menunjukkan lebih dari 400 produk pangan prebiotik dan lebih dari 20
perusahaan memproduksi serat dan oligosakarida sebagai prebiotik. FAO
melaporkan pasar prebiotik di Eropa bernilai €87 juta pada tahun 2007 dan
diramalkan bernilai € 179.7 juta di tahun 2010. Kemajuan pesat ini
membutuhkan dukungan kejelasan manfaat prebiotik terhadap pertumbuhan
probiotik.
Aplikasi prebiotik yang ditambahkan sebaiknya dapat mendukung
pertumbuhan probiotik sehingga diperlukan pengujian terlebih dahulu untuk
melihat interaksi di antara keduanya. Oleh karena itu, dibutuhkan adanya
pengujian pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan probiotik.
Asupan inulin terbukti dapat mempengaruhi secara signifikan aktivitas
probiotik dalam pertumbuhan dan performa pengasaman (Oliviera et al.,
2009). Audisio et al. (2001) meneliti pertumbuhan E. faecium CRL1385 isolat
dari sistem pencernaan ayam dalam beberapa sumber karbon kompleks yang
mengandung FOS. Penelitian terhadap prebiotik yang tepat untuk probiotik
lokal seperti E. faecium IS-27526 dan L. plantarum IS-10506 belum pernah
dilaksanakan. Penambahan prebiotik inulin dan FOS memiliki peluang untuk
dapat mempengaruhi pertumbuhan probiotik E. faecium IS-27526,
L.plantarum IS-10506, dan L.casei strain Shirota.
B. Tujuan
Mengetahui pengaruh prebiotik inulin dan FOS terhadap pertumbuhan
probiotik E. faecium IS-27526, L. plantarum IS-10605 dan L. casei strain
Shirota.
C. Manfaat
Manfaat dari penelitian ini adalah dapat menjadi acuan pemilihan
prebiotik yang dapat mendukung pertumbuhan probiotik E. faecium IS-27526,
L. plantarum IS-10506, dan L. casei Shirota strain untuk aplikasi produk
sinbiotik.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. PROBIOTIK
Probiotik adalah sediaan sel mikroba hidup yang memiliki pengaruh
menguntungkan terhadap kesehatan dan kehidupan inangnya (Salminen et al.,
1999). Efek positif dari aktivitas probiotik terbagi dalam tiga aspek, yaitu
nutrisi, fisiologi, dan antimikroba. Aspek nutrisi berasal dari penyediaan
enzim yang membantu metabolisme penyerapan laktosa (laktase), sintesis
beberapa jenis vitamin (vitamin K, asam folat, piridoksin, asam pantotenat,
biotin, dan riboflavin), serta dapat menghilangkan racun hasil metabolit
komponen makanan di usus. Aspek fisiologis meliputi kemampuan untuk
menjaga keseimbangan komposisi mikrobiota usus sehingga menekan resiko
infeksi penyakit dan menstimulasi sistem kekebalan tubuh. Aspek kemampuan
antimikroba dinyatakan melalui kemampuan memperbaiki ketahanan terhadap
patogen (Naidu dan Clemens, 2000). Namun aktivitas terhadap patogen ini
juga dapat berasal dari kemampuan adhesi yang dimiliki probiotik (Collado et
al., 2007b).
Probiotik menurut FAO/WHO (2001) adalah mikroorganisme hidup
yang masuk dalam jumlah yang cukup sehingga dapat memberikan manfaat
kesehatan bagi inang. Jumlah yang cukup yang dimaksud oleh FAO/WHO
(2001) ini adalah 106-108 cfu/g dan diharapkan dapat berkembang menjadi
1012 cfu/ g di dalam kolon.
International Dairy Federation (IDF) memberikan standar jumlah
minimum probiotik hidup sebagai acuan adalah 106 koloni/ml pada produk
akhir (Indratingsih et al., 2004). Jumlah probiotik hidup harus mampu untuk
melewati kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, seperti terekspos
asam lambung dan garam empedu, sehingga masih memiliki aktivitas
fisiologis (Charteris et al., 1998).
Probiotik dipasarkan dalam bentuk kapsul, tablet, powder, granula,
pasta, makanan, dan suplemen (Ray, 1996). Kneifel et al. (1999) juga
menyatakan probiotik sering ditambahkan ke dalam produk pangan non-
fermentasi, seperti makanan formula bayi, jus buah, dan krim biskuit. Aplikasi
probiotik ke dalam produk krim terbukti dapat meningkatkan IgA pada balita
(Rieuwpassa, 2005). Produk yang mengandung probiotik dikategorikan
sebagai pangan fungsional (Kneifel et al., 1999; Hoover, 2000) dan di
Indonesia hal ini telah resmi dinyatakan dalam Peraturan Pangan Fungsional
dari BPOM tahun 2005, namun belum secara spesifik dinyatakan regulasi dan
jumlah minimal kandungannya.
Probiotik juga dapat menghambat bakteri patogen, melakukan
metabolisme terhadap laktosa sehingga bermanfaat bagi penderita intoleran
laktosa (Rusilanti, 2006). Efek positif dari konsumsi probiotik bagi kesehatan
adalah mencegah diare karena dapat melawan rotavirus, menstimulasi sistem
imun, mencegah pembengkakan usus (irritable bowel diseases), memberi
manfaat bagi penderita intoleran laktosa, membantu mengatasi alergi,
menurunkan resiko kanker, mencegah infeksi patogen di saluran pernapasan,
mencegah konstipasi, dan menurunkan kadar kolesterol (Schmid et al., 2006).
Probiotik dapat merupakan mikroorganisme yang umum ditemukan
dapat tumbuh di saluran pencernaan manusia maupun pada beberapa sumber
pangan fermentasi yang umumnya merupakan Bakteri Asam Laktat atau BAL
(Hamilton-Miller, 2003 dalam Hayouni et al., 2008). Kelompok bakteri yang
umumnya hidup dalam saluran cerna manusia dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel tersebut menunjukkan bahwa pada manusia normal terdapat lima
kelompok bakteri utama, dengan kelompok terbesar adalah Enterococcus dan
Bacteroides. Tabel 1 menunjukkan isolasi dari feses telah mewakili
mikroorganisme yang ada di dalam saluran pencernaan manusia karena
jumlahnya tidak berbeda jauh. Perbedaan jumlah diakibatkan kondisi pH dan
juga kemampuan menempel mikroorganisme dalam saluran pencernaan.
Tabel 1 Populasi rata-rata kelompok bakteri utama pada usus manusia
Kelompok BakteriJumlah Bakteri (log10 CFU/ml)
Jejunum Ileum Kolon FesesLactobacillus 3 5 6 6
Gram positif, tidak berspora, anaerob 2 2 5 6
Enterococcus 3 5 7 7
Bacteroides 3 3 7 9
Enterobacteriaceae 3 4 6 8
(Sumber: Ray, 1996)
Pemberian klaim probiotik harus terlebih dahulu melalui seleksi
pemenuhan syarat probiotik. Syarat yang harus dipenuhi oleh galur probiotik
dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Kriteria strain probiotik (Saarela et al.,2000 dalam Surono, 2004b)
Shortt (1999) menyatakan bahwa probiotik pada umumnya berasal dari
BAL, namun tidak semua BAL merupakan probiotik. Golongan BAL
dinamakan demikian karena menghasilkan produk utama asam laktat dalam
proses metabolismenya. Sumber karbohidrat difermentasi melalui jalur
Embden-Meyerhoff Parnas (EMP) menghasilkan 2 molekul asam piruvat yang
kemudian diubah menjadi 2 molekul asam laktat (Surono, 2004b). Proses
fermentasi ini menghasilkan 2 molekul ATP sebagai sumber energi bagi BAL.
Proses ini terjadi apabila tidak ada oksigen, sehingga proses glikolisis tidak
dilanjutkan dengan fosforilasi oksidatif, namun perubahan asam piruvat
menjadi asam laktat (Mandelstam dan McQuillen, 1989). Jalur fermentasi
asam laktat dapat dilihat pada Gambar 2.
Aman dimakanan& klinis
Asalmanusia
Tahanasam &empedu
Melekatke sel usus
Bertahan disaluran usus
Terbuktimemberi efekkesehatan
Antagonisterhadappatogen
Produksianti
mikroba
Gambar 2 Jalur fermentasi asam laktat (www.rogers.k12.ar.us)
BAL adalah bakteri yang dapat bertahan pada kisaran pH yang luas,
sehingga sebagai besar memenuhi klaim probiotik dengan syarat toleransi
terhadap asam. Hal ini disebabkan bila probiotik masuk ke dalam saluran
pencernaan manusia, maka probiotik harus bertahan dari pH asam lambung
sekitar 2 (Almatsier, 2005). Mayes (1996) dalam Evanikastri (2003).
menyatakan konsentrasi HCl sebesar 0.2 – 0.5% membuat pH lambung
menjadi 1 apabila dalam keadaan benar-benar kosong.
Ketahanan BAL terhadap pH rendah karena kemampuannya
mempertahankan pH internal lebih alkali dibanding pH eksternal serta dengan
mempunyai membran sel yang lebih tahan terhadap kebocoran sel akibat
terpapar pH rendah (Bender et al., 1996). Kepekaan bakteri terhadap asam
dapat tergantung pada kerja simultan dari faktor-faktor tambahan lain, seperti
aktivitas air, kadar garam, potensi redoks, perlakuan panas, dan lain-lain
(Jenie, 1996).
Ducluzeau et al. (1991) melengkapi dengan pernyataan beberapa
probiotik yang telah umum dan aman dipakai, yaitu Lactobacillus
acidophillus, L.casei, L.plantarum, Streptococcus cremoris, S. lactis,
Enterococcus faecium, Leuconostoc mesentroides, Propionibacterium
shermanii, Pediococcus acidilactii, P. cerevisiae, Bifidobacterium
adolescentis, B. coagulans, Bacteroides amylophilus, Saccharomyces
cerevisiae, Torulopsis candida, Aspergillus niger, dan A. oryzae. Probiotik
yang umum dipakai juga dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Probiotik yang umum dipakai
Bakteri KhamirLactobacillus bulgaricusL. acidophilusL. paracaseiStreptococcus thermophillusEnterococcus faeciumE. faecalisBifidobacterium pseudolongumB. thermophilumB.breveB.bifidumBacillus cereusB.toyoiB. subtilis
Saccharomyces cerevisiaeS.boulardi
(Sumber: Lee et al., 1999 dalam Metzler et al., 2005)
1. Enterococcus faecium IS-27526
Enterococcus merupakan kelompok spesies dalam genus Streptococcus,
selain Lactococcus, Streptococcus, dan Vagococcus (Surono, 2004b).
Klasifikasi ini berdasarkan gen 16S rRNA dalam bidang biologi molekuler. E.
faecium terdiri dari E. faecium, E. durans, E. hirae, E. mundtii, E. villorum, E.
canis, dan E. azikeevi (Salminen et al., 1999). Golongan enterokoki seringkali
masih dikenal rancu antara fungsinya sebagai probiotik karena manfaat dan
keberadaannya secara natural di saluran pencernaan manusia, berbanding
dengan perannya yang dikenal sebagai patogen dan resisten terhadap
antibiotik.
E. faecium yang dikenal sebagai probiotik banyak ditemui pada saluran
pencernaan hewan seperti babi, sapi, domba, dan ayam. Jumlah E .faecalis di
saluran pencernaan hewan sebesar 105 – 107 cfu / gram mengungguli jumlah
E.faecium yang hanya sejumlah 104 – 105 cfu/ gram. Selain itu E. faecium
banyak ditemukan pada makanan, khususnya produk daging olahan babi dan
keju (Salminen et al., 1999).
Netherwood et al. (1999) menggunakan ayam berumur 1 hari hingga 4
minggu untuk diberi probiotik 105 cfu/g. Pemberian probiotik dilakukan
selama 28 hari dengan pasca perlakuan selama 7 hari. Setelah 4 minggu terjadi
peningkatan E. faecium menjadi 107 cfu/g di usus. Keberadaan E. faecium ini
dapat menghambat keberadaan E. faecalis.
Probiotik E. faecium adalah isolat asal dadih, yaitu produk fermentasi
tradisional yang terbuat dari susu kerbau (Akuzawa dan Surono, 2002). Pada
dadih terdapat pertumbuhan BAL dan salah satu strain yang diperoleh adalah
E. faecium IS-27526. Strain ini telah terbukti sebagai probiotik karena tahan
asam lambung, garam empedu, dapat menempel di mukosa usus, dan dapat
melawan bakteri patogen (Collado et al., 2007a; 2007b). Probiotik ini juga
telah diidentifikasi secara molekuler dengan teknik Polymerase Chain
Reaction.
E. faecium IS-27526 terbukti secara signifikan meningkatkan total serum
imunoglobulin A (IgA) pada anak balita (Surono 2004a; Rieuwpassa 2005).
Konsumsi susu yang ditambahkan dengan probiotik E. faecium IS-27526 juga
secara signifikan dapat meningkatkan konsentrasi total serum IgA pada kaum
lanjut usia dengan selang kepercayaan 95% (Rusilanti, 2006).
2. Lactobacillus plantarum IS-10506
Lactobacillus plantarum termasuk salah satu spesies Lactobacillus yang
diperoleh dari isolat beberapa makanan tradisional, misalnya saja dadih dan
tempoyak. Bakteri ini juga sering ditemui pada pikel, sawi asin dan
sauerkraut. Bakteri ini diketahui dapat menghambat pertumbuhan bakteri
perusak makanan sehingga seringkali digunakan dalam pengawetan produk
pangan. Efek antimikroba ini berasal dari produksi asam-asam organik dan
salah satunya adalah asam laktat (Larsen et al., 1993). Asam laktat yang
dihasilkan akan menurunkan pH dan menghasilkan penghambatan luas pada
bakteri (Jenie, 1996). L. plantarum memiliki nilai pH minimum pertumbuhan
3.34 (Jay, 1996).
L. plantarum merupakan BAL berbentuk batang lurus dengan kisaran
lebar 0.9 – 1.2 µm dan panjang 3 µm, berukuran tunggal atau membentuk
rantai pendek, serta merupakan gram positif (Salminen dan Wright, 1998). L.
plantarum mampu memfermentasi glukosa membentuk produk DL-asam
laktat tanpa gas. L. plantarum dapat memfermentasi amigdalin, selobiosa,
laktosa, manitol, sukrosa, galaktosa, maltosa, sorbitol, dan trehalosa.
Kemampuan memfermentasi melibosa dan rafinosa membedakan L.
plantarum dan L. casei. (Ono et al., 1992).
Koloninya berwarna putih atau kuning dan beberapa galur bersifat motil.
Koloni bakteri ini dalam media agar mempunyai ciri - ciri bulat, licin, padat,
putih, kadang-kadang kuning terang atau gelap, berdiameter 3 mm, bersifat
anaerobik fakultatif. Bakteri ini dapat tumbuh pada suhu 15oC pada umumnya
dan tidak dapat tumbuh pada suhu 45oC, dengan suhu optimalnya berkisar 30-
35oC (Gilliland, 1986).
Strain L. plantarum IS-10506 merupakan hasil isolasi dari dadih yang
telah terbukti sebagai probiotik. Penelitian yang telah dilakukan oleh Collado
et al. (2007b) menunjukkan kemampuan L. plantarum IS-10506 yang tertinggi
di antara strain probiotik asal dadih lainnya dalam pengujian bacteriological
adhesion to hydrocarbon (BATH) untuk melihat hidrofobisitas permukaan sel
BAL dan dalam pengujian autoagregasi. Kemampuan autoagregasi ini
merupakan faktor penting dalam kolonisasi di saluran pencernaan.
Kemampuan adhesi yang tinggi ini memperkuat klaim probiotik L.
plantarum IS-10506 yang berdasarkan penelitian Collado et al. (2007a) bahwa
L. plantarum IS-10506 memiliki kemampuan terbaik dalam interaksi melawan
adesi patogen.
3. Lactobacillus casei strain Shirota
Lactobacillus acidophillus dan Lactobacillus casei merupakan bakteri
yang sering terdapat di usus manusia, mampu mencapai usus dan tetap berada
di dalamnya, tahan bakteriosidal, getah lambung, dan cairan empedu (Yakult
Honsha, 1990; Winarno, 2003). Speck (1978) menyatakan bahwa L. casei
dapat diisolasi dari saluran usus manusia dan Robinson (1981) menambahkan
bahwa L. casei dapat diisolasi dari susu dan produk turunan susu.
L. casei strain Shirota, pertama kali ditemukan oleh Dr. Shirota tahun
1935, memiliki ukuran panjang 1.5 – 5.0 μm dan lebar 0.6 – 0.7 μm (Mutai,
1981). L. casei strain Shirota merupakan bakteri dengan morfologi bentuk
batang, koloni tunggal atau berantai, gram positif, katalase negatif, tidak
berspora atau flagel, dan fakultatif anaerob. Bakteri ini hidup baik pada 15 –
41oC dan pH 3.5 atau lebih (Meutia, 2003).
L. casei strain Shirota termasuk homofermentatif yang memecah glukosa
menjadi asam laktat 90% dengan sejumlah kecil asam sitrat, malat, asetat,
suksinat, asetaldehid, diasetil, dan asetoin yang berperan dalam pembentukan
flavor (Selamat, 1992). L. casei tidak memproduksi amonia dari arginin, dapat
memfermentasi amigdalin, manitol, solobiosa, dan salisin. L. casei juga tidak
dapat memfermenrasi substrat melobiosa, rafinosa, rhamnosa, gliserol dan
jarang memfermentasi inositol atau sorbosa (Robinson, 1981).
Konsumsi susu fermentasi dengan kandungan L. casei strain Shirota pada
manusia memiliki potensi menurunkan resiko kanker kandung kemih (Ohashi
et al., 2002). Penelitian lain dilakukan oleh Ishikawa et al. (2005)
menunjukkan L.casei strain Shirota juga berpotensi mencegah kanker pada
saluran kandung kemih pada studi in vivo.
Penelitian terkait peran L.casei strain Shirota pada sistem imun dilakukan
oleh Nagao et al. (2000) yang menunjukkan bahwa asupan L. casei strain
Shirota dapat meningkatkan aktivitas sel Natural Killer (NK) pada manusia.
Penelitian lanjutan membuktikan bahwa aktivitas sel NK dapat ditingkatkan
oleh L. casei strain Shirota pada manusia yang memiliki kebiasaan merokok
(Morimoto et al., 2005).
B. PERTUMBUHAN BAKTERI
Istilah pertumbuhan pada bakteri mengacu pada perubahan populasi
total, bukan hanya pada suatu individu organisme saja (Pelczar dan Chan,
2008). Pertumbuhan bakteri terbagi menjadi empat fase atau tahapan yang
masing-masing memiliki ciri pertumbuhan yang berbeda. Pertumbuhan bakteri
secara umum terlihat pada kurva pertumbuhan, yaitu kurva antara waktu
inkubasi dengan nilai log jumlah organisme.
Gambar 3 Kurva pertumbuhan bakteri
Inokulum yang dipindahkan ke suatu media baru akan mengalami
adaptasi terlebih dahulu pada kondisi media baru. Tahap yang disebut lag
phase ini membutuhkan waktu sehingga pada kurva pertumbuhan terlihat
stagnan. Media dengan nutrisi yang semakin lengkap akan mempercepat fase
lag yang berarti mempercepat memasuki fase eksponensial (Lichstein, 1959
dalam Sokatch, 1969).
Sel bakteri kemudian memasuki tahap pembelahan biner dengan laju
konstan. Fase pertumbuhan ini disebut sebagai fase eksponensial atau fase log,
karena menunjukkan kenaikan dalam bentuk garis linear lurus dalam kurva
pertumbuhan (Moat dan Foster, 1988). Pembelahan ini mengikuti pola
geometrik yaitu dihasilkan 2n sel baru setelah melalui satuan waktu yang
disebut sebagai waktu generasi. Kondisi ini juga disebut sebagai pertumbuhan
seimbang, karena terjadi laju pertumbuhan dan aktivitas metabolik yang
konstan (Pelczar dan Chan, 2008). Kondisi ini berlanjut hingga sumber karbon
dan energi di lingkungan telah habis. Kondisi ini berbeda-beda pada kondisi
substrat yang memberikan laju pertumbuhan yang berbeda pula (Sokatch,
1969).
Kondisi nutrisi media yang semakin berkurang serta mulai jenuhnya
kondisi lingkungan dengan metabolit sekunder yang bersifat toksik membuat
sel baru yang bertumbuh menjadi sebanding dengan banyaknya sel yang mati,
sehingga jumlah sel hidup menjadi tetap. Fase ini disebut sebagai fase
stasioner dan terlihat sebagai garis lurus pada kurva pertumbuhan (Thimann,
1955). Fase pertumbuhan bakteri diakhiri dengan fase kematian ketika
akhirnya jumlah sel yang mati melebihi jumlah terbentuknya sel baru.
Berbagai macam teknik dapat digunakan untuk mengukur pertumbuhan
dan dapat dipilih aplikasi yang paling sesuai dengan tujuan pengukuran.
Beberapa cara pengukuran pertumbuhan tersebut adalah pengukuran
turbiditas, penghitungan total sel, penghitungan sel hidup (White, 1995).
Pengukuran tercepat yang sering diaplikasikan adalah pengukuran
dengan metode turbiditas (kekeruhan) dengan spektrofotometer. Prinsip
pengukurannya adalah mengukur jumlah cahaya yang dipantulkan organisme
dalam sampel. Hasil yang diperoleh mewakili massa bakteri yang ada (Lay
dan Hastowo, 1992).
Penghitungan total sel dilakukan dengan alat bantu electronic cell
counting. Metode ini memiliki kelemahan yaitu sel hidup dan sel mati
seluruhnya terhitung tanpa pembedaan. Selain itu, metode ini tidak
memberikan performa baik pada populasi sel yang densitas selnya rendah,
yaitu kurang dari 106 sel/ml (White, 1995).
Penghitungan sel hidup dilakukan dengan melakukan pengenceran dan
pencawanan dengan penambahan medium padat. Setiap sel hidup akan
tumbuh membentuk satu koloni, sehingga jumlah sel hidup di awal dapat
diketahui dengan menghitung jumlah koloni yang terbentuk. Metode ini paling
umum dilakukan dalam pengujian mikrobiologi. Metode ini banyak digunakan
karena memiliki kelebihan antara lain menghitung sel yang masih hidup, dapat
menghitung beberapa mikroorganisme sekaligus, dapat digunakan untuk
isolasi dan identifikasi karena koloni berasal dari mikroorganisme spesifik
dengan penampakan pertumbuhan spesifik (Fardiaz, 1989b).
Walaupun demikian, Fardiaz (1989b) menyatakan adanya beberapa
kelemahan, seperti kondisi media dan inkubasi menghasilkan nilai yang
berbeda, koloni yang tumbuh harus jelas dan tersebar, serta memerlukan
waktu yang realtif lama. White (1995) juga menyatakan adanya kelemahan
yaitu penurunan jumlah sel hidup akibat adanya sel yang saling menempel
sehingga tumbuh berhimpit dan terlihat sebagai satu koloni. Kelemahan lain
adalah adanya beberapa sel yang tidak dapat hidup dalam pencawanan secara
efisien (viable but non culturable).
Sel viable but non culturable terjadi saat tumbuh di lingkungan penuh
tekanan, sehingga membentuk subpopulasi sel dengan fenotip yang cenderung
jauh dari rumus pembelahan biner 2n. Kondisi ini tidak dapat dideteksi
jumlahnya dengan teknik tradisional pencawanan total koloni (Kell dan
Young, 2000 dalam Hayouni et al., 2008).
Metode yang digunakan untuk menghitung viable but non culturable
adalah flow cytometry yang dinyatakan oleh Hewitt dan nebe-Von-Caron
(2001) dalam Hayouni et al. (2008) sebagai alat pengukur populasi dalam
waktu singkat. Flow cytometry merupakan teknik menghitung dan mengetahui
partikel mikroskopik yang tersuspensi dalam suatu aliran fluida. Teknik ini
memungkinkan analisis fisik maupun kimia dari multiparameter simultan pada
sel tunggal melalui peralatan deteksi elektronik maupun optikal.
Penggunaan flow cytometry dilakukan oleh Hayouni et al. (2008) dalam
analisis efek minyak esensial terhadap BAL. Metode ini dipilih karena
memiliki keunggulan, yaitu cepat menganalisis data dalam jumlah besar, dapat
membedakan sel hidup, mati, dan terluka (injured atau viable but non
culturable), dan hasilnya berkorelasi dengan pengujian pencawanan.
Prinsip pengukuran dengan flow cytometry adalah memberikan cahaya
pada panjang gelombang tertentu terhadap suspensi sel yang mengalir. Aliran
ini akan melewati titik yang akan mendeteksi, yaitu sejajar pada sumber
cahaya (Forward Scatter/FSC), beberapa di bagian pinggir (Side
Scatter/SSC), dan beberapa detektor fluoresen. Senyawa fluoresen yang
menempel pada sel akan memancarkan panjang gelombang yang akan
terdeteksi berbeda pada setiap sel. Nilai FSC menunjukkan volume sel serta
SSC menunjukkan kompleksitas dalam partikel seperti bentuk nukleus, jumlah
dan tipe granula sitoplasmik, dan kekasaran membran.
C. PREBIOTIK
Prebiotik didefinisikan oleh Gibson dan Roberfroid (1995) dalam
Surono (2004b) sebagai suatu bahan makanan yang tidak dapat dicerna yang
memberikan manfaat positif bagi tubuh karena secara selektif menstimulir
pertumbuhan dan aktivitas bakteri baik dalam usus besar. FAO (2007)
menyatakan bahwa prebiotik adalah komponen pangan tak hidup yang
memberi keuntungan kesehatan inang berasosiasi dengan memodulasi
mikrobiota. Peraturan FAO (2007) juga menegaskan bahwa prebiotik bukan
merupakan organisme ataupun obat, dapat dikarakterisasi secara kimia, dan
aman (foodgrade). Bahan pangan prebiotik telah diklasifikasikan sebagai
Generally Recognized as Safe (GRAS).
Peraturan mengenai standar jumlah prebiotik yang dikonsumsi belum
ada karena umumnya asupan prebiotik tergantung kepada kebiasaan penduduk
suatu negara (FAO, 2007). Dosis konsumsi harian 5 – 8 g/hari dari FOS atau
GOS memberikan efek prebiotik pada orang dewasa.
Venter (2007) menyatakan bahwa peraturan Foodstuffs Cosmetics and
Disinfectans Act (Act No 54 of 1972) di Afrika Selatan menyatakan bahwa
jumlah dan sumber prebiotik yang harus tercantum pada label suatu produk
dengan klaim prebiotik adalah minimal 3 gram prebiotik per penyajian harian.
Indonesia mengatur regulasi prebiotik dalam Peraturan Pangan Fungsional
yang dikeluarkan oleh BPOM tahun 2005, namun regulasi jumlahnya masih
belum dikeluarkan.
Reid et al., (2001) dalam Surono (2004b) menyarankan jumlah prebiotik
yang efektif adalah 1 – 3 g per hari untuk anak-anak dan 5 – 15 g per hari
untuk orang dewasa. Konsumsi prebiotik yang berlebih (lebih dari 20 gram
per hari) dikhawatirkan memberi efek laksatif yaitu mempercepat pengeluaran
pada sistem saluran pencernaan atau melunakkan sisa pencernaan (Bouhnik et
al., 1999).
Sumber prebiotik secara alami diperoleh dari Air Susu Ibu (ASI), yaitu
dalam bentuk oligosakarida N-acetyl glucosamine dalam kolustrum. Prebiotik
ini hanya tercerna kurang dari 5% di usus serta dapat mendukung
pertumbuhan probiotik Bifidobacterium. Prebiotik dapat diperoleh dari sumber
tanaman seperti bawang, asparagus, pidsng, chicory, artichoke, dan beberapa
oligosakarida pada kedelai. (Surono, 2004b). Prebiotik dapat diperoleh dengan
beberapa cara, yaitu ektraksi langsung polisakarida alami dari tumbuhan,
hidrolisis polisakarida alami, atau sistesis enzimatik dengan enzim hidrolase
atau glikosil transferase yang mengkatalisis reaksi transglikosilasi hingga
terbentuk oligosakarida sintetik dari mono serta disakarida (Grizard dan
Barthomeuf, 1999).
Bahan pangan dapat diklasifikasikan sebagai prebiotik bila memenuhi
persyaratan antara lain (1) tidak terhidrolisa atau terserap pada saluran
pencernaan bagian atas sehingga dapat mencapai kolon tanpa perubahan
struktur atau diekskresikan dalam feses; (2) berperan sebagai substrat yang
secara selektif dapat menstimulir pertumbuhan bakteri yang menguntungkan
pada kolon; (3) mengubah komposisi mikrobiota usus sehingga
menguntungkan bagi kesehatan dengan menekan pertumbuhan bakteri
patogen; (4) meningkatkan efek yang positif bagi kesehatan inang (Gibson,
1999).
Menurut Arief (2007), penelitian in vitro dan in vivo menunjukkan
bahwa prebiotik tidak dicerna oleh enzim, tetapi difermentasi oleh bakteri
anaerob dalam usus besar. Prebiotik yang telah difermentasi dalam usus besar
menghasilkan asam lemak rantai pendek (short chain fatty acid /SCFA),
menstimulasi pertumbuhan berbagai bakteri termasuk lactobacilli dan
bifidobacteria, dan dapat menghasilkan gas. Fortifikasi menggunakan
bifidobacteria/lactobacilli usus dengan prebiotik dapat memperbaiki efek
perlindungan usus besar terhadap berbagai mikroorganisme patogen dalam
usus.
Prebiotik umumnya adalah karbohidrat yang tidak dicerna dan diserap,
yaitu bentuk oligosakarida dan serat pangan seperti inulin (Reddy, 1999).
Collins dan Gibson (1999) menyatakan beberapa jenis prebiotik antara lain
FOS, inulin, galaktooligosakarida (GOS), laktulosa, dan laktitol. Manning dan
Gibson (2004) melengkapi pernyataan tersebut dengan beberapa bahan potensi
prebiotik lainnya yaitu rafinosa, galaktosil laktosa, laktusukrosa, isomalto-
oligosakarida, gluko-oligosakarida, xylo-oligosakarida. Bouhnik et al. , (1999)
menyatakan bahwa prebiotik yang umum digunakan adalah inulin dan FOS.
Prebiotik (oligofruktosa) dapat meningkatkan pertumbuhan B. infantis
dan mampu menghasilkan senyawa seperti CO2, asam asetat, propionat,
butirat, laktat, dan suksinat yang dapat menghambat E. coli dan C. perfringens
serta dapat menurunkan pH awal dari 7.0 menjadi 5.3 (Wang dan Gibson,
1994).
Prebiotik yang umum digunakan adalah FOS yang terbukti dapat
difermentasi oleh bifidobacteria (Surono, 2004b). Asupan inulin terbukti
dapat mempengaruhi secara signifikan aktivitas probiotik dalam pertumbuhan
dan performa pengasaman (Oliviera et al., 2009). Audisio et al. (2001)
meneliti pertumbuhan E. faecium CRL1385 isolat dari sistem pencernaan
ayam dalam beberapa sumber karbon kompleks yang mengandung FOS.
Asupan prebiotik dari konsumsi harian tidak dapat memenuhi jumlah
kebutuhan prebiotik yang berkhasiat menekan infeksi penyakit, sehingga
konsumsi tambahan prebiotik menjadi penting untuk dilakukan (Daud, 2005).
Konsumsi prebiotik memberikan beberapa manfaat, antara lain: (1)
menghambat patogen melalui mekanisme langsung atau tidak langsung
dengan memblok sisi reseptor pelekatan patogen pada mukosa usus dan secara
tidak langsung dengan mendukung pertumbuhan probiotik (Rastall et al.,
2005); (2) mencegah kanker usus; (3) meningkatkan penyerapan kalsium
karena fermentasi prebiotik menjadi SCFA (Ouwehand, et al., 1999); (4)
menurunkan kolesterol dengan memicu pertumbuhan probiotik atau BAL
yang memproduksi enzim atau pengikatan kolesterol oleh membran (Surono,
2004b); (5) meningkatkan imunitas dengan meningkatkan pertumbuhan
probiotik yang berinteraksi dengan sistem imun (Tzianabos, 2000).
Penambahan prebiotik ke dalam pangan telah banyak dilakukan untuk
klaim produk prebiotik ataupun klaim produk sinbiotik ketika digabung
dengan penambahan probiotik. Prebiotik dimanfaatkan secara luas untuk
meningkatkan kadar serat pangan dalam produk susu, sereal, kue kering,
yogurt, serta salad (Karyadi, 2003). Gibson (1998) juga menyatakan adanya
penambahan prebiotik FOS pada susu bubuk balita.
D. INULIN
Inulin merupakan homopolimer fruktan yang diisolasi pertama kali dari
tanaman Inula helenium. Inulin juga ditemukan pada chicory, dandelion,
artichoke (Roberfroid, 2000). Inulin dapat diperoleh dari bawang merah,
bawang daun, bawang putih, asparagus, pisang, gandum, barley (Tungland,
2000). Inulin juga dapat diektraksi dari umbi dahlia (Zaharanti, 2005).
Inulin tidak dapat dicerna oleh enzim pencernaan seperti α-amilase
ataupun enzim penghidrolisis lainnya, yaitu sukrase, maltase, dan isomaltase
baik pada pH rendah maupun tinggi (Oku et al., 1984). Inulin dapat sampai di
usus dengan utuh sehingga dapat difermentasi probiotik.
Inulin adalah fruktan dengan ikatan β(2-1) antar monomer pada poli atau
oligomernya. Terdapat unit glukosa pada ujungnya dengan ikatan α(1-2)
dengan monomer fruktosa, sehingga membentuk sukrosa (Niness, 1999).
Roberfroid (1999) menyatakan hal yang sama, bahwa fruktan tipe inulin
memiliki komposisi β-D-fruktofuranosa yang saling terhubung dengan ikatan
β(2-1), dengan monomer pertama dari rantainya adalah residu β-D-
glukopiranosil atau β-D-fruktopiranosil.
Inulin hasil ekstrak dari chicory umumnya memiliki jumlah total unit yang
dinyatakan dalam derajat polimer (DP) yaitu sekitar 3 hingga 60, sehingga
dapat dikatakan mengandung oligo dan polisakarida (Crittenden, 1999).
Inulin memiliki struktur GFn, dengan huruf G menunjukkan unit glukosil,
F menunjukkan unit fruktosil, dan n menunjukkan jumlah unit fruktosil yang
berantai satu sama lainnya (Gibson dan Angus, 2000). Inulin merupakan
homopolimer furanosidik, yang berarti inulin merupakan polimer yang
tersusun atas monomer yang sama. Monomer penyusun inulin adalah fruktosa
yang berbentuk cincin bersegi lima atau furanosa (Sinnott, 2007). Struktur
kimia inulin dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4 Struktur kimia inulin (www.wikipedia.org)
Aplikasi inulin perlu diperhatikan karena derajat polimerisasi yang
tinggi membuatnya larut sempurna di air panas, namun sedikit larut dalam air
dingin maupun alkohol (Bergner, 1997). Aplikasi inulin dalam produk pangan
telah dilakukan secara luas, tidak hanya sebagai prebiotik saja.
Inulin sering ditambahkan untuk pengganti lemak, sebagai bahan
pengental, ataupun pemanis untuk produk bagi penderita diabetes. Inulin telah
dilakukan ke dalam berbagai produk seperti produk susu dan turunannya,
selai, roti dan produk panggangan, sereal sarapan, bahkan dalam bentuk tablet
suplemen dengan tujuan untuk memperkaya kandungan serat serta berperan
sebagai prebiotik (Franck dan Leenher, 2005).
E. FRUKTOOLIGOSAKARIDA (FOS)
Fruktooligosakarida, yang sering disebut FOS, merupakan kelas
karbohidrat yang terkandung di beberapa tanaman secara alami. FOS dapat
ditemukan pada bawang, artichoke, dan pisang. FOS umumnya digunakan
sebagai pemanis pengganti sukrosa karena rendah kalori dalam produk seperti
kue, roti, permen, produk susu, dan beberapa minuman (Trenev, 2000).
FOS dapat terbentuk dari hasil sintesis sukrosa dengan bantuan enzim
transfruktosilase atau dengan hidrolisis enzimatik terkontrol dari ekstrak alami
(IFT, 2001; Crittenden, 1999). FOS merupakan oligosakarida yang terdiri dari
monomer fruktosa yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik. Oligosakarida
merupakan rantai gula dengan jumlah 3 – 20 unit (Manning et al., 2004).
FOS memiliki struktur GFn atau Fm, dengan huruf G menunjukkan satu
terminal glukosa, F merupakan unit fruktosa, dan huruf n dan m menunjukkan
banyaknya unit fruktosa dalam oligomer FOS (Niness, 1999). Antar unit
fruktosa penyusunnya terdapat ikatan yang tidak dapat dipecah oleh enzim
pencernaan, yaitu ikatan β(2-1) (Rouzaud, 2007). FOS memiliki nilai DP yang
lebih rendah dari inulin, yaitu berkisar antara 2 – 8 (De Leenheer dan
Hoebregs, 1994 dalam Franck dan De Leenheer, 2005). Struktur FOS dapat
dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 Struktur kimia fruktooligosakarida (FOS)(www.nutrition-partner.com)
FOS telah diteliti tidak terhidrolisis dan tidak diserap usus halus pada
sistem pencernaan (Tsuji et al. dalam Tungland, 2000). FOS difermentasi oleh
bakteri menghasilkan produk berupa asam laktat dan asam karboksilat rantai
pendek lainnya (Roberfroid, 2000).
Umumnya dosis FOS dalam asupan terhadap percobaan klinis yang
pernah dilakukan berkisar antara 3 – 20 gram per hari untuk orang dewasa
serta 0.4 – 3 gram per hari untuk balita. Dosis ini merupakan dosis aman
karena mewakili rata-rata kandungan FOS yang terkandung secara alami pada
bahan pangan, khususnya sayuran. Dosis yang dibutuhkan untuk memberikan
efek bifidogenic adalah minimal 4 – 10 gram per hari (Roberfroid et al.,
1998).
III.METODOLOGI PENELITIAN
A. BAHAN DAN ALAT PENELITIAN
1. Kultur
Kultur yang digunakan dalam penelitian ini adalah Enterococcus
faecium IS-27526 (Genebank accession no. EF068251) dan Lactobacillus
plantarum IS-10506 (GeneBank accession no. DQ860148) hasil isolasi dari
dadih serta Lactobacillus casei strain Shirota atas izin Yakult.
2. Bahan
Bahan–bahan yang digunakan dalam penelitian adalah media
pertumbuhan deMann Rogosa Sharp Broth (MRSB) merk Oxoid dan
deMann Rogosa Sharp Agar (MRSA) merk Oxoid, m-MRSB yaitu MRSB
modifikasi tanpa kandungan glukosa, prebiotik inulin (kemurnian > 90%)
dan fruktooligosakarida atau FOS (kemurnian > 93.2%) dari PT Orafti
Indonesia, serta glukosa, akuades, larutan pengencer buffer fosfat, alkohol,
spiritus, NaOH 1N dan 0.1 N, buffer pH 4.0 dan pH 7.0, indikator
fenolftalein (PP), serta indikator bromcresol purple (BCP).
3. Alat
Alat-alat yang digunakan adalah pHmeter, spektrofotometer, autoklaf,
inkubator 37°C, vorteks, mikropipet, neraca analitik, oven pengering, serta
alat-alat gelas lainnya.
B. METODE PENELITIAN
Penelitian ini terbagi menjadi dua tahap. Tahap pertama meliputi
penyegaran kultur yang digunakan menjadi kultur kerja dan pembuatan kurva
pertumbuhan E. faecium IS-27526 untuk mengetahui waktu dan jumlah yang
tepat untuk ditambahkan ke uji prebiotik.
Tahap kedua adalah melakukan pengujian pengaruh prebiotik terhadap
pertumbuhan probiotik E. faecium IS-27526. Hasil pengujian akan
dibandingkan dengan dua galur probiotik lainnya, yaitu L. plantarum IS-10506
sebagai pembanding dari probiotik isolat dadih dan juga L. casei strain Shirota
sebagai pembanding dari probiotik komersial. Pengujian pembanding ini
dilakukan dengan metode dan pengukuran yang sama.
1. Aktivasi Kultur dan Kurva Pertumbuhan
a. Aktivasi Kultur
E. faecium IS-27526 merupakan strain isolat probiotik dari dadih
yang disimpan dalam bentuk kultur kering pada suhu refrijerasi 7-10oC.
Kultur kerja dibuat dengan menyegarkan kultur dengan melakukan
tahapan aktivasi sebanyak tiga kali mengacu pada penelitian yang
dilakukan oleh Ariella (2009).
E. faecium IS-27526 diambil 1 ose untuk disegarkan dalam 10 ml
MRSB selama 24 jam pada suhu 37oC. Pemurnian kultur dilakukan
dengan menggores kuadran pada MRSA yang telah ditambahkan dengan
indikator bromcresol purple (BCP) di cawan petri steril. Hasil goresan
diinkubasi dalam posisi cawan terbalik pada suhu 37oC selama 24 jam.
Hasil pemurnian berupa koloni tunggal berwarna kuning yang berada
pada area berwarna kuning pada cawan berisi MRSA. Koloni tunggal
diambil 1 ose kemudian digores ke MRSA agar miring untuk diinkubasi
pada 37oC selama 24 jam untuk dijadikan kultur kerja.
Kultur kerja dipastikan kemurniannya dengan melakukan
pewarnaan gram untuk dilihat penampakannya di bawah mikroskop
cahaya. Uji lain yang digunakan adalah uji katalase. Kedua perlakuan ini
secara lebih lengkap terdapat pada Lampiran 1. Kultur BAL yang positif
menampilkan warna ungu tanda gram positif dan tidak menunjukkan
adanya gelembung udara sebagai hasil uji katalase yang negatif.
Aktivasi kultur juga dilakukan pada kultur L. plantarum IS-10506
yang diperoleh dalam bentuk bubuk kering. Kultur L. casei strain Shirota
ditumbuhkan pada MRSB selama 24 jam pada suhu 37oC kemudian
digores kuadran untuk memperoleh koloni tunggal.
b. Kurva Pertumbuhan (modifikasi Ariella, 2009)
E. faecium IS-27526 dari MRS agar miring diaktifkan terlebih
dahulu pada 10 ml MRSB dalam selang waktu 6 jam dalam inkubator
37oC, kemudian dilakukan pengujian kurva pertumbuhan dengan
mengambil 2% (v/v) ke dalam 10 ml MRSB.
Pengukuran pertumbuhan E. faecium IS-27526 dilakukan dengan
pengukuran absorbansi menggunakan alat spektrofotometer pada panjang
gelombang 600 nm serta penghitungan jumlah total E. faecium IS-27526
yang tumbuh pada media MRSA dengan metode hitungan cawan.
Pengukuran dilakukan dari jam ke-0 hingga jam ke-24 setiap 2 jam.
Metode pengukuran kurva pertumbuhan dapat dilihat pada Lampiran 2.
2. Pengaruh Prebiotik terhadap Pertumbuhan E. faecium IS-27526
a. Persiapan Media
Media yang digunakan dalam pengujian pengaruh prebiotik adalah
media modifikasi MRSB (m-MRSB). Media ini merupakan hasil
modifikasi MRSB yang dibuat tanpa kandungan glukosa sebagai sumber
karbon dalam media. Pembuatan media m-MRSB ini mengacu pada
pembuatan media yang pernah dilakukan oleh Hana (2007).
Media m-MRSB 1 liter dipersiapkan dengan melarutkan Na-
asetat.3H20 5 gram, MgSO4.7H2O 0.2 gram, MnSO4.4H2O 0.05 gram
dalam sejumlah akuades. Bubuk pepton 10 gram, lab lemco powder 8
gram, dan yeast extract 4 gram dilarutkan dalam sejumlah akuades.
Larutkan K2HPO4 2 gram dalam akuades secara terpisah. Ketiga larutan
dicampur kemudian ditambahkan 1 ml Tween 80 hingga volume menjadi
1 liter dengan pelarut akuades. Larutan kemudian diaduk sambil
dipanaskan, kemudian disterilisasi 1210C selama 15 menit
Pembuatan larutan stok glukosa serta prebiotik 10% (b/v) dilakukan
dengan melarutkan bubuk glukosa dalam akuades yang kemudian
disterilisasi 121oC selama 15 menit. Larutan stok prebiotik inulin dan
FOS konsentrasi 10% (b/v) dibuat dengan melarutkan bubuk prebiotik
dalam akuades, kemudian disterilisasi 100oC selama 30 menit. Larutan
stok glukosa dan prebiotik 10% (b/v) diambil 1% (b/v) secara aseptis
untuk ditambahkan ke dalam media m-MRSB pada pengujian.
b. Pengujian Aktivitas Prebiotik
Bakteri probiotik E. faecium IS-27526 yang tumbuh di agar miring
diambil sejumlah 1 ose kemudian disegarkan terlebih dahulu ke dalam 10
ml MRSB dan diinkubasi pada suhu 37oC selama 6 jam. Setelah itu,
diambil sejumlah 2% (v/v) kultur segar untuk dimasukkan ke dalam 10
ml MRSB kemudian diinkubasi pada suhu 37oC selama 8 jam untuk
memperoleh kultur yang telah berada pada fase log atau eksponensial.
Sebelum dimasukkan ke dalam media, absorbansi kultur dilihat terlebih
dahulu pada λ 600 nm untuk memperkirakan jumlahnya.
Kultur awal diambil 1% (v/v) kemudian dimasukkan ke dalam
empat jenis media cair untuk pengujian aktivitas prebiotik. Media
tersebut adalah m-MRSB, m-MRSB + Glukosa sebagai standar, m-
MRSB dengan prebiotik yaitu m-MRSB + Inulin dan m-MRSB + FOS.
Kandungan sumber karbon, baik dari glukosa maupun prebiotik,
sejumlah 1% (b/v) dari total volume media. Inkubasi kultur dilakukan
pada suhu optimum 37oC selama 24 jam (Huebner et al., 2007).
Pengukuran dilakukan dari jam ke-0 hingga jam ke-24 setiap 4 jam,
meliputi pengukuran absorbansi, pH, Total Asam Tertitrasi (TAT) yang
kemudian dihitung persen asam laktat, dan penghitungan jumlah sel
hidup E. faecium IS-27526 dengan metode hitungan cawan. Perlakuan
pengukuran secara rinci terlampir pada Lampiran 3.
Pengujian aktivitas prebiotik ini dilakukan dengan dua kali ulangan.
Diagram alir pengujian pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan
probiotik E. faecium IS-27526 terlampir pada Lampiran 4.
3. Pengaruh Prebiotik terhadap Pertumbuhan L. plantarum IS-10506 danL. casei strain Shirotaa. Persiapan Pengujian
Persiapan pengujian dilakukan seperti persiapan pengujian terhadap
E. faecium IS-27526, yaitu meliputi persiapan media m-MRSB serta
larutan gula. Pada uji pembanding ini sumber karbon yang diuji hanya
larutan prebiotik inulin dan FOS masing-masing sebesar 1% (b/v) ke
dalam total media dari larutan stok 10% (b/v) yang telah disterilisasi
100oC selama 30 menit.
b. Pengujian Aktivitas Prebiotik
Pengujian pembanding ini dilakukan dengan melihat pengaruh
prebiotik terhadap pertumbuhan L. plantarum IS-10506 dan L. casei
strain Shirota. Pengujian dilakukan dalam dua kali ulangan tanpa
penggunaan media m-MRSB + Glukosa.
Pengukuran yang dilakukan meliputi pengukuran pH dan TAT (%
asam laktat) yang dilakukan dari jam ke-0 hingga jam ke-12 setiap 4
jam. Sedangkan pengukuran jumlah sel hidup dengan metode hitungan
cawan dilakukan pada jam ke-0 untuk jumlah awal, jam ke-8 untuk
jumlah pada awal fase eksponensial, dan jam ke-12 untuk mengetahui
jumlah akhir. Diagram alir pengujian pengaruh prebiotik terhadap
pertumbuhan probiotik L. plantarum IS-10506 dan L. casei strain Shirota
terlampir pada Lampiran 5.
4. Analisis Statistik
Analisis statistik dilakukan dengan menggunakan ANOVA (Analysis
of Variance) dengan analisis lanjutan menggunakan uji Tukey pada taraf
signifikansi 5%. Analisis statistik ini dilakukan pada jumlah sel hidup hasil
hitungan cawan (log cfu/ml), pH media, dan TAT (% asam laktat) dengan
variabel jenis media dan waktu inkubasi selama pengujian pengaruh
prebiotik terhadap probiotik. Analisis statistik ini dilakukan dengan bantuan
program SPSS 13.0 for Windows.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Kurva Pertumbuhan E. faecium IS-27526
Pertumbuhan E. faecium IS-27526 dilakukan dengan dua macam
pengukuran, yaitu metode turbidimetri dengan spektrofotometer serta metode
hitungan cawan yang mengukur jumlah sel hidup. Metode turbidimetri
dilakukan dengan prinsip mengukur kenaikan massa sel. Cahaya yang
dibiaskan sumber cahaya akan diserap oleh sel, sehingga semakin tinggi
pertumbuhan sel akan memberikan nilai absorbansi yang lebih besar. Hasil
pengukuran metode turbidimetri berbanding lurus dengan hitungan cawan
pada satuan log cfu/ml dalam pengukuran pertumbuhan E. faecium IS-27526.
Hasil pengukuran pertumbuhan ditampilkan pada Gambar 6.
Gambar 6 Kurva pertumbuhan E. faecium IS-27526(A)Fase Adaptasi/Lag; (B) Fase Eksponensial/Log; (C) Fase Stasioner
Penentuan fase pada kurva pertumbuhan didasarkan pada kurva nilai
absorbansi. Kurva absorbansi menunjukkan pola garis mendatar hingga waktu
B CA
inkubasi 8 jam, yang menunjukkan terjadinya fase adaptasi atau lag pada E.
faecium IS-27526.
Gambar 6 menunjukkan adanya pertumbuhan pada hasil hitungan cawan
pada jam ke-0 hingga jam ke-8 pada pembuatan kurva pertumbuhan.
Seharusnya kurva hitungan cawan menunjukkan pola mendatar seperti kurva
absorbansi. Hal ini dimungkinkan karena adanya pertumbuhan sel ketika
proses hitungan cawan. Dalam pelaksanaan teknis, sel dan sebagian nutrisi
media yang terencerkan didiamkan dalam pengenceran 10-1, sehingga masih
memungkinkan adanya pertumbuhan sel.
Kurva hitungan cawan menunjukkan awal fase log mulai jam ke-4,
sedangkan dari kurva absorbansi awal fase log pada jam ke-8. Namun, hal ini
tidak mempengaruhi tujuan pembuatan kurva pertumbuhan, yaitu untuk
memperoleh waktu yang tepat untuk penambahan kultur. Kultur pada usia 4
hingga 18 jam masih berada pada fase eksponensial dengan kondisi
pembelahan biner yang sama, sehingga diambil pada jam berapa pun, namun
masih dalam rentang fase log, akan menunjukkan kondisi sel yang sama.
Peningkatan absorbansi mulai terjadi dari jam ke-8 hingga jam ke-18
yang merupakan fase eksponensial atau log dari pertumbuhan E. faecium IS-
27526. Nilai log cfu/ml mencapai pertumbuhan tertinggi sebesar 10.8 log
cfu/ml pada waktu inkubasi 16 dan 18 jam. Peningkatan ini terjadi akibat
adanya pembelahan biner sel yang meningkatkan jumlah sel hidup, sehingga
semakin banyak cahaya yang diserap yang membuat nilai absorbansi lebih
besar (Pelczar dan Chan, 2008).
Fase stasioner E. faecium IS-27526 terlihat sejak jam ke-18. Nilai
absorbansi dan jumlah sel hidup dengan satuan log cfu/ml pada kurva
pertumbuhan di fase stasioner menunjukkan garis lurus. Pada fase ini terjadi
pertumbuhan sel yang sebanding dengan kematian sel, sehingga jumlah sel
yang hidup cenderung konstan pada proses pencawanan. Hal ini sesuai dengan
pernyataan Fardiaz (1989b) yaitu populasi sel tetap karena jumlah sel yang
tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati.
Ukuran sel pada fase ini menjadi lebih kecil karena sel tetap membelah
walaupun nutrisi sudah mulai habis. Nilai absorbansi yang tinggi namun
konstan pada fase stasioner disebabkan karena sel hidup yang kehabisan
nutrisi pada media akan mendegradasi sel yang telah mati sebagai sumber
nutrisi dan energinya (Mandelstam dan McQuillen, 1989). Pengukuran massa
sel pada fase stasioner, termasuk dengan turbidimetri, tidak mengalami
perubahan nilai.
Kurva pertumbuhan E. faecium IS-27526 yang dihasilkan belum
menunjukkan terjadinya fase kematian karena hingga pengujian di jam ke-24
kurva pertumbuhan E. faecium IS-27526 masih menunjukkan garis lurus yang
mengindikasikan fase stasioner. Fase kematian terlihat dari adanya penurunan
garis pada kurva pertumbuhan. Pada fase ini terjadi laju kematian sel yang
lebih tinggi dibanding dengan laju pertumbuhan sel, sehingga jumlah sel
hidup akan berkurang (Pelczar dan Chan, 2008). Fase kematian E. faecium IS-
27526 kemungkinan terjadi pada waktu lebih dari 24 jam.
Sel yang dipindahkan ke media baru akan mengalami fase lag dan lama
fase lag ini ditentukan dari usia sel yang dipindahkan. Apabila sel berasal dari
fase stasioner, maka banyak sel yang sudah mati akan terbawa yang akan
mempengaruhi turbiditas. Selain itu, sel hidup di dalamnya membutuhkan
waktu lama untuk pemulihan dari kondisi toksik lingkungan di media lama,
seperti adanya kondisi asam, basa, atau alkohol (White, 1995). Apabila
inokulum berasal dari fase lag, sel masih belum aktif membelah karena masih
berada dalam proses pembesaran ukuran sel (Pelczar dan Chan, 2008).
Sel yang berada pada fase eksponensial atau log berada pada kondisi
yang aktif membelah dan responsif, sehingga sel pada rentang usia di fase ini
dapat dipilih untuk kultur pengujian pengaruh prebiotik. Sel probiotik E.
faecium IS-27526 yang dipilih untuk pengujian prebiotik adalah sel yang
berada pada kondisi awal fase eksponensial atau log.
Kondisi ini merupakan kondisi sel yang telah berukuran besar dan telah
siap untuk melakukan pertumbuhan dan pembelahan sel (Cooper, 1991). Hal
ini didukung pernyataan White (1995) bahwa lama fase lag dapat
diminimalkan dengan menggunakan inokulum dari fase eksponensial (log)
dan dipindahkan ke media dengan komposisi yang sama.
Pengujian pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan probiotik
menggunakan E. faecium IS-27526 berusia 8 jam untuk menjamin kecukupan
jumlah dan kesiapan pertumbuhan. Kurva hitungan cawan menunjukkan awal
fase log mulai jam ke-4, tidak sesuai dengan kurva absorbansi yang menjadi
dasar penentuan kurva pertumbuhan. Namun hal ini tidak mempengaruhi
kondisi kultur yang diambil, yaitu pada usia 8 jam, karena masih berada dalam
fase log atau eksponensial dengan kondisi pembelahan biner yang sama.
B. Pengaruh Prebiotik terhadap Pertumbuhan E. faecium IS-27526
Manfaat minimum prebiotik adalah mempengaruhi fisiologi dan
modulasi mikrobiota pada bagian tertentu, seperti saluran pencernaan (Marlis,
2008). Pengujian langsung terhadap probiotik dirasa penting untuk melihat
efek prebiotik terhadap sifat fisiologi, khususnya pertumbuhan, probiotik
secara spesifik. Penelitian terhadap prebiotik yang tepat untuk probiotik lokal
seperti E. faecium IS-27526 dan L. plantarum IS-10506 belum pernah
dilakukan.
Prebiotik yang sudah umum dikenal dan populer digunakan adalah inulin
dan fruktooligosakarida (FOS). Prebiotik inulin dan FOS telah banyak diteliti
efeknya hingga secara in vivo dan banyak digunakan secara komersial di
produk pangan (Rouzaud, 2007).
Pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan E. faecium IS-27526 diamati
dengan pengukuran absorbansi, pH, Total Asam tertitrasi (TAT) yang
dikonversi menjadi persen asam laktat, dan jumlah sel hidup dengan metode
hitungan cawan. Probiotik E. faecium IS-27526 ditumbuhkan dalam media m-
MRSB yang disuplementasi prebiotik inulin atau FOS kemudian dibandingkan
dengan m-MRSB + Glukosa sebagai standar dan m-MRSB sebagai kontrol.
Gambar 7 Pengaruh jenis prebiotik terhadap pertumbuhan (absorbansi)E. faecium IS-27526
Gambar 7 menunjukkan hasil pengukuran absorbansi dengan
spektrofotometer pada panjang gelombang 600 nm yang menggambarkan
pengaruh prebiotik inulin dan FOS terhadap pertumbuhan probiotik E.
faecium IS-27526. Nilai absorbansi tertinggi menunjukkan pertumbuhan
tertinggi E. faecium IS-27526, yaitu pada media m-MRSB + Glukosa dengan
nilai absorbansi 1.285 pada waktu inkubasi 12 jam. Glukosa adalah sumber
karbon paling umum dalam lingkungan. Glukosa merupakan sumber energi
yang segera dapat digunakan karena glukosa dapat dengan mudah dan lebih
cepat masuk ke dalam sel (Piliang dan Djojosoebagio, 2006).
E. faecium IS-27526, yang tergolong dalam Bakteri Asam Laktat (BAL),
tumbuh baik di media yang diperkaya glukosa tinggi karena glukosa
merupakan sumber karbon utama dan juga merupakan sumber pembentukan
asam laktat. White (1995) menyatakan bahwa umumnya hampir semua bakteri
memiliki enzim metabolisme glukosa yang hadir di setiap kondisi dan siap
tumbuh dalam media mengandung glukosa di setiap waktu. Glukosa
merupakan substansi kaya energi yang penting karena umumnya dalam daur
hidup mikroorganisme diawali dengan konversi senyawa menuju jalur
katabolisme glukosa (Bertolani, 2007).
Pertumbuhan E. faecium IS-27526 dalam m-MRSB tanpa suplementasi
sumber karbon tergolong rendah. Pot et al. (1994) menyatakan bahwa BAL
membutuhkan sumber karbohidrat yang dapat difermentasi untuk
pertumbuhannya. Waktu inkubasi yang sama, yaitu 12 jam, menunjukkan
absennya sumber karbon membuat pertumbuhan E. faecium IS-27526 tidak
sebaik dalam m-MRSB + Glukosa. Nilai absorbansi E. faecium IS-27526 pada
media m-MRSB hanya sebesar 0.349. Pertumbuhan dalam m-MRSB hanya
mengandalkan sumber nitrogen dan vitamin yang berasal dari pepton, yeast
extract, dan lab lemco powder yang merupakan ekstrak daging.
Nilai absorbansi E. faecium IS-27526 pada jam ke-12 dalam media m-
MRSB + Inulin dan m-MRSB + FOS masing-masing sebesar 0.407 dan 0.389.
Kurva absorbansi menunjukkan adanya tren pertumbuhan namun setelah itu
bersifat statis. Hal ini sesuai dengan kurva hasil hitungan cawan (Gambar 8)
yang menunjukkan adanya fase log yang dilanjutkan dengan fase stasioner.
Gambar 8 Pengaruh jenis prebiotik terhadap pertumbuhan (log cfu/ml)E. faecium IS-27526
Jumlah E. faecium IS-27256 pada jam ke-0 berkisar pada 7 log cfu/ml.
Hasil pengukuran absorbansi berkorelasi dengan hitungan cawan dalam satuan
log cfu/ml. Pertumbuhan tertinggi diperoleh pada absorbansi tertinggi, yaitu
1.285 pada jam ke-12, dan jumlah sel tertinggi sebesar 9.3 log cfu/ml pada
jam yang sama dalam media m-MRSB + Glukosa. Media dengan sumber
karbon glukosa mendukung pertumbuhan sel sehingga jumlah sel hidup tinggi
pada metode hitungan cawan. Banyaknya sel meningkatkan nilai penyerapan
cahaya atau absorbansi pada metode turbidimetri.
Pertumbuhan tertinggi E. faecium IS-27256 pada media m-MRSB
ditunjukkan pada jam ke-12 sebesar 9.0 log cfu/ml (absorbansi 0.349).
Pertumbuhan tertinggi E. faecium IS-27256 pada media m-MRSB + Inulin di
jam ke-12 sebesar 9.1 log cfu/ml (absorbansi 0.407). Analisis statistik
menunjukkan bahwa pertumbuhan E. faecium IS-27526 pada jam ke-12 dalam
kedua media tersebut tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi 5%
(Lampiran 17).
Kurva pertumbuhan E. faecium IS-27526 juga menunjukkan bahwa pola
pertumbuhan pada media m-MRSB + Inulin menyerupai kurva pertumbuhan
pada media m-MRSB (Gambar 8). Hal ini menunjukkan bahwa kemungkinan
pertumbuhan E. faecium IS-27526 memanfaatkan nutrisi dalam media m-
MRSB dan tidak dengan memanfaatkan inulin.
E. faecium IS-27526 pada media m-MRSB masih dapat mengalami
pertumbuhan, namun tidak secepat pertumbuhan pada media m-MRSB +
Glukosa. Media m-MRSB merupakan media MRSB modifikasi yang terdiri
dari mineral, vitamin, dan protein tanpa sumber karbon. Lingkungan yang
kekurangan sumber karbon membuat E. faecium IS-27526 memanfaatkan
sumber lain untuk menunjang pertumbuhannya.
Surono (2004) menyatakan BAL membutuhkan nutrisi kompleks untuk
pertumbuhannya, yaitu asam amino dan vitamin. E. faecium IS-27526, yang
tergolong sebagai BAL, dapat tumbuh mengandalkan asam amino sebagai
sumber energi dalam kondisi lingkungan yang kritis sumber karbon. Kedua
nutrisi ini dapat diperoleh dari kandungan m-MRSB yaitu yeast extract, lab
lemco powder yang merupakan ekstrak daging, serta pepton. Clifton (1958)
menyatakan pepton dapat berperan sebagai sumber penyedia karbon dan
nitrogen, serta meyuplai elemen anorganik untuk pertumbuhan bakteri.
Penelitian serupa telah dilakukan oleh Audisio et al. (2007) yang
menumbuhkan E. faecium CRL 1385 pada media tanpa glukosa, dengan
glukosa, dengan gula merah, serta dengan penambahan gula putih. Media
basis yang digunakan adalah LAPT yang mengandung meat peptone, yeast
extract, dan Tween 80. Hasil penelitian menunjukkan adanya pertumbuhan E.
faecium CRL1385 pada media tanpa glukosa, yaitu sekitar 8.5 – 9.0 log
cfu/ml. Pada taraf signifikansi 5%, pertumbuhan E. faecium CRL 1386 tidak
berbeda nyata pada tiap media dilihat dari nilai laju pertumbuhannya.
Jumlah sel hidup E. faecium IS-27526 dalam media m-MRSB + FOS
sebesar 8.7 log cfu/ml pada jam ke-4, kemudian menunjukkan pertumbuhan
tertinggi 8.8 log cfu/ml pada waktu inkubasi 8 jam. Akan tetapi, terjadi
penurunan menjadi 8.5 log cfu/ml ketika waktu inkubasi 12 jam dan 8,2 log
cfu/ml pada waktu inkubasi 24 jam, namun penurunan jumlah tidak mencapai
hingga 1 log cfu/ml.
Perubahan jumlah sel hidup E. faecium IS-27526 dari jam ke-4 hingga
jam ke-24 dalam m-MRSB + FOS tidak berbeda signifikan dari analisis
statistik. Namun, jumlah sel hidup pada jam ke-8 berbeda nyata dengan
jumlah sel pada jam ke-24. Peningkatan jumlah sel hidup pada media m-
MRSB + FOS mengindikasikan bahwa E. faecium IS-27526 dapat
memanfaatkan FOS untuk pertumbuhannya, tetapi kemudian menurun.
Jumlah sel hidup atau kurva pertumbuhan dapat ditingkatkan dengan
penambahan konsentrasi FOS. Konsentrasi FOS dalam media pengujian ini
adalah 1% (b/v). Nutrisi yang paling penting dalam pertumbuhan sel adalah
sumber karbon dan dalam hal ini dapat diperoleh dari prebiotik seperti FOS.
Sehingga dimungkinkan bahwa jumlah sel hidup dapat ditingkatkan bila
konsentrasi prebiotik ditingkatkan lebih banyak, yaitu melebihi 1% (b/v).
Fardiaz (1989b) menyatakan bahwa pada fase log pertambahan jumlah
sel sensitif terhadap lingkungan dan dapat diperlambat oleh kurangnya zat
nutrisi pada media hingga sel akan memasuki fase stasioner. Dinyatakan juga
bahwa nutrisi penting untuk membentuk energi dan menyusun komponen sel.
Penambahan jumlah nutrisi dapat meningkatkan jumlah sel yang ada karena
terjadi sintesis RNA, DNA, dan protein baru secara cepat sehingga dapat
meningkatkan kecepatan pembelahan sel (Mandelstam dan McQuillen, 1989).
Pengukuran pH (Gambar 9) di jam ke-12 jam pada media m-MRSB +
Glukosa, yaitu sebesar 4.7, merupakan nilai pH terendah dibanding ketiga
jenis media lainnya. Hal ini menunjukkan paling tingginya pertumbuhan E.
faecium IS-27526 pada media m-MRSB + Glukosa, sesuai dengan pengukuran
absorbansi dan hitungan cawan (Gambar 7 dan Gambar 8). Nilai pH
mengalami penurunan hingga 4.5 di jam ke-24, namun penurunan ini tidak
berbeda nyata berdasarkan analisis statistik (Lampiran 18).
Gambar 9 menunjukkan nilai pH media m-MRSB serta m-MRSB +
Inulin memiliki nilai pH yang saling berdekatan. Nilai pH media m-MRSB
serta m-MRSB + Inulin tidak berbeda nyata dari jam ke-0 hingga jam ke-24
dari hasil analisis statistik. E. faecium IS-27526 tidak membentuk asam laktat
selama pertumbuhannya dalam kedua media ini, sehingga pH tidak mengalami
perubahan nyata. Inulin tidak dapat difermentasi E. faecium IS-27526
menghasilkan asam laktat yang akan menurunkan pH media.
Gambar 9 Pengaruh jenis prebiotik terhadap nilai pH media selamapertumbuhan E. faecium IS-27526
E. faecium IS-27526 merupakan probiotik yang tergolong dalam BAL
homofermentatif yang melakukan fermentasi asam laktat yang mengubah
karbohidrat hampir seluruhnya menjadi produk tunggal, yaitu asam laktat
(Madigan et al., 1997 dalam Surono, 2004b). BAL homofermentatif dapat
mengubah 95% glukosa atau heksosa lainnya menjadi asam laktat dan
sejumlah kecil CO2 (Rahman et al., 1992).
Sumber karbohidrat yang dapat difermentasi meliputi glukosa, fruktosa,
galaktosa, sukrosa, maltosa, latosa, dekstrin, sorbitol, dan manitol (Gilliland,
1986). Surono (2004b) menyatakan BAL homofermentatif menghasilkan 2
molekul asam laktat dari heksosa apapun yang dapat difermentasi, termasuk
fruktosa. BAL homofermentatif menghasilkan asam laktat lebih banyak yang
dapat menurunkan pH.
Hasil pengukuran pH sebanding dengan hasil pengukuran TAT (% asam
laktat). Pengukuran TAT (% asam laktat) mengindikasikan banyaknya asam
laktat yang terbentuk. Semakin tinggi total asam yang terbentuk pada media
menandakan semakin tingginya asam laktat yang dihasilkan oleh E. faecium
IS-27526, karena sifatnya homofermentatif, sehingga hampir seluruh produk
fermentasi yang dibentuk adalah asam laktat. Hasil pengukuran TAT (% asam
laktat) dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10 Pengaruh jenis prebiotik terhadap nilai TAT (% asam laktat) mediaselama pertumbuhan E. faecium IS-27526
Nilai TAT (% asam laktat) mendukung hasil absorbansi, hitungan
cawan, dan pH media. Pertumbuhan optimum pada media m-MRSB +
Glukosa di jam ke-12 menunjukkan absorbansi dan log cfu/ml tertinggi. Pada
kondisi ini diperoleh nilai pH terendah (pH 4.7) dan nilai TAT (% asam laktat)
tertinggi dibanding ketiga jenis media lainnya, yaitu sebesar 0.73% asam
laktat. Nilai TAT (% asam laktat) media mengalami penurunan, namun
cenderung statis hingga jam ke-24. Analisis statistik menunjukkan penurunan
nilai TAT (% asam laktat) setelah jam ke-12 ini tidak berbeda nyata. Hasil
analisis statistik nilai TAT (% asam laktat) media selama pengujian pengaruh
prebiotik terhadap E. faecium IS-27526 dapat dilihat pada Lampiran 19.
Pertumbuhan tertinggi E. faecium IS-27526 dalam media m-MRSB serta
m-MRSB + Inulin terjadi pada jam ke-12. Media m-MRSB memiliki nilai pH
media dan TAT (% asam laktat) masing-masing sebesar 7.5 dan 0.22% asam
laktat. Media m-MRSB + Inulin memiliki nilai pH 7.3 dan TAT (% asam
laktat) sebesar 0.18% asam laktat.
Nilai TAT (% asam laktat) pada media m-MRSB berkorelasi dengan
nilai pengukuran pH media. Analisis statistik menunjukkan nilai TAT (%
asam laktat) media m-MRSB tidak berbeda nyata dari jam ke-0 hingga jam
ke-24. Demikian halnya dengan nilai TAT (% asam laktat) pada media m-
MRSB + Inulin. Nilai TAT (% asam laktat) kedua media ini tidak berbeda
nyata dalam analisis statistik dengan taraf signifikansi 5%.
Hasil pengukuran pH dan TAT (% asam laktat) menunjukkan tidak
terjadi pembentukan asam laktat yang dapat menurunkan pH media m-MRSB
dan m-MRSB + Inulin. Nilai TAT (% asam laktat) tergolong rendah karena
tidak ada sumber karbon yang dapat difermentasi oleh E. faecium IS-27526
menjadi asam laktat dan terlihat bahwa inulin tidak dapat difermentasi oleh E.
faecium IS-27526.
Media m-MRSB + FOS memiliki nilai pH 5.5 dan TAT (% asam laktat)
sebesar 0.36% asam laktat pada pertumbuhan tertingginya di jam ke-8. Nilai
pH mengalami perubahan hingga jam ke-24, namun analisis statistik
menunjukkan perubahan pH dari jam ke-8 hingga jam ke-24 tidak memiliki
perbedaan nyata (Lampiran 18). Demikian halnya dengan nilai TAT (% asam
laktat) media m-MRSB + FOS yang tidak berbeda nyata dari jam ke-4 hingga
jam ke-24 (Lampiran 19).
Nilai pH dan TAT (% asam laktat) media m-MRSB + FOS berbeda
nyata dengan media kontrol m-MRSB. Hasil pengukuran pH dan TAT (%
asam laktat) menunjukkan E. faecium IS-27526 mampu memfermentasi FOS
sehingga menghasilkan asam laktat yang dapat menurunkan pH media.
Berbagai monosakarida dimetabolisme oleh BAL menjadi glukosa-6-
fosfat atau fruktosa-6-fosfat dalam tahapan glikolisis atau jalur Embden
Meyerhoff Parnas (EMP) (Surono, 2004b). FOS merupakan oligosakarida
yang tersusun atas satu monomer glukosa dan monomer-monomer fruktosa
yang jumlahnya tergantung pada nilai derajat polimerisasi (DP). FOS
memiliki DP antara 2 – 8 (De Leenheer dan Hoebregs, 1994 dalam Franck dan
De Leenheer, 2005).
FOS, yang dapat dipecah oleh enzim β-fruktosidase, akan menghasilkan
glukosa dan fruktosa. Molekul monosakarida ini akan masuk ke tahap
glikolisis kemudian menghasilkan asam piruvat, 2 molekul adenosine
triphosphate (ATP), dan 2 molekul NADH. Asam piruvat diubah oleh enzim
laktat dehidrogenase menjadi asam laktat dengan mengubah 2 molekul NADH
menjadi 2 molekul NAD+. Prinsip fermentasi asam laktat adalah transfer H+
dari NADH kepada gugus karbonil dari piruvat sehingga piruvat tereduksi
menjadi laktat (Bertolani, 2007).
Fermentasi asam laktat dengan memanfaatkan FOS yang dilakukan oleh
E. faecium IS-27526 akan menghasilkan ATP. Peran ATP sangat penting
dalam proses pertumbuhan karena merupakan sumber energi dalam aktivitas
sel, salah satunya adalah pertumbuhan (Bertolani, 2007).
Hasil pengukuran hitungan cawan (log cfu/ml), pH, dan TAT (% asam
laktat) pada media m-MRSB + FOS dapat dilihat pada Gambar 11. Selama
terjadi peningkatan pertumbuhan, media menunjukkan peningkatan TAT (%
asam laktat) sehingga media menjadi semakin asam dengan nilai pH yang
menurun. Peningkatan pertumbuhan E. faecium IS-27526 tertinggi pada waktu
inkubasi 8 jam. Analisis statistik menunjukkan bahwa pada jam ke-8 jumlah
log cfu/ml E. faecium IS-27526 berbeda nyata dengan media kontrol m-
MRSB, namun tidak berbeda dengan inulin (Lampiran 17), walaupun
perbedaan di antara m-MRSB (8.1 log cfu/ml) dan m-MRSB + Inulin (8.2 log
cfu/ml) hanya sedikit, yaitu 0.1 log cfu/ml.
Gambar 11 Pengaruh prebiotik FOS terhadap pertumbuhan E. faecium IS-27526 (log cfu/ml), pH media, serta nilai TAT (% asam laktat)
E. faecium IS-27526 dapat memanfaatkan FOS untuk difermentasi
membentuk asam laktat yang menurunkan pH media dan meningkatkan TAT
(% asam laktat). Selain itu, ATP yang umum dihasilkan saat fermentasi dapat
digunakan untuk mendukung aktivitas pertumbuhannya hingga mencapai
jumlah sel tertinggi sebesar 8.8 log cfu/ml pada waktu inkubasi 8 jam.
Penelitian oleh Audisio et al. (2001) melihat efek prebiotik dari berbagai
sumber gula terhadap E. faecium CRL1385. Hasil pertumbuhan E. faecium
CRL1385 tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi 5% di antara kontrol
tanpa sumber karbon, penambahan gula putih, penambahan gula merah, serta
penambahan glukosa.
Mekanisme pemanfaatan prebiotik dalam fermentasi masih belum
dikemukakan secara jelas. Namun penelitian Barrangou et al. (2003) dalam
Saulnier et al. (2007) telah menunjukkan adanya peran dari fruktofuranosidase
dalam hidrolisis FOS pada L. acidophillus. Gen pengkodean dari
fruktofuranosidase berasosiasi dengan gen untuk sistem transpor ATP Binding
Cassette (ABC). Pada penelitian ini, L. acidophillus mampu memanfaatkan
prebiotik FOS.
Penelitian Kaplan dan Hutkins (2003) dalam Saulnier et al. (2007)
menyimpulkan bahwa L. paracasei dapat memanfaatkan FOS dengan
implikasi sistem transpor yang bersifat dependen terhadap keberadaan ATP.
Saulnier et al. (2007) meneliti lebih dalam dan menyatakan bahwa proses
degradasi prebiotik FOS melibatkan tiga gen yaitu sistem transpor
fosfoenolpiruvat (PTS) sukrosa, β-fruktofuranosidase, dan fruktokinase.
C. Pengaruh Prebiotik terhadap Pertumbuhan L. plantarum IS-10506
Pengujian efek prebiotik terhadap strain E. faecium IS-27526
dibandingkan dengan kedua strain lainnya, yaitu L. plantarum IS-10506 isolat
dadih dan juga L. casei strain Shirota sebagai probiotik komersial. Pengukuran
yang dilakukan adalah pH media dan TAT (% asam laktat) setiap 4 jam
hingga waktu inkubasi 12 jam. Penghitungan sel hidup dengan metode
hitungan cawan dilakukan pada jam ke-0, 8, dan 12.
Pengujian ini tidak menggunakan standar m-MRSB + Glukosa. Huebner
et al. (2007) dengan penelitian serupa menunjukkan jumlah log cfu/ml
Lactobacillus serta Bifidobacterium paling optimum pada media standar
glukosa. Pembuktian teori bahwa BAL memerlukan glukosa untuk tumbuh
optimum telah terlihat dari pengujian terhadap probiotik E. faecium IS-27526.
Pola pertumbuhan BAL pada media glukosa diperkirakan akan sama, yaitu
menunjukkan hasil paling optimum, sehingga penggunaan standar glukosa
tidak lagi digunakan pada L. plantarum IS-10506 dan L. casei strain Shirota.
Analisis statistik hasil hitungan cawan pada Lampiran 20 menunjukkan
jumlah kultur awal yang ditambahkan dalam ketiga jenis media dalam
pengujian tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi 5%. Kultur awal
(berkisar pada 7.0 log cfu/ml) yang digunakan sama jumlahnya dengan
pengujian terhadap probiotik E. faecium IS-27526. Jumlah kultur awal serupa
digunakan dalam pengujian pengaruh prebiotik oleh Audisio et al. (2001).
Pertumbuhan L. plantarum IS-10506 tertinggi secara signifikan (p<0.05)
pada media m-MRSB + Inulin sebesar 10.3 log cfu/ml di jam ke-12. Pada
waktu inkubasi yang sama, pertumbuhan dalam m-MRSB + FOS sebesar 9.5
log cfu/ml. Analisis statistik menunjukkan pertumbuhan L. plantarum IS-
10506 lebih tinggi secara signifikan (p<0.05) pada m-MRSB + Inulin dan m-
MRSB + FOS dibanding kontrol m-MRSB pada waktu inkubasi 12 jam.
Pertumbuhan L. plantarum IS-10506 pada media kontrol m-MRSB
sebesar 8.7 log cfu/ml di jam ke-12. Pertumbuhan tertinggi dalam m-MRSB
terjadi di jam ke-8 sebesar 8.8 log cfu/ml, namun perubahan log cfu/ml ini
tidak berbeda nyata. Pertumbuhan L. plantarum IS-10506 dalam m-MRSB
tanpa sumber karbon sangat minim karena pertumbuhan BAL membutuhkan
sumber karbohidrat yang dapat difermentasi (Pot et al., 1994). Hasil hitungan
cawan dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12 Pengaruh jenis prebiotik terhadap pertumbuhan (log cfu/ml)L. plantarum IS-10506
Hasil pengukuran pH menunjukkan bahwa pH media m-MRSB + Inulin
serta m-MRSB + FOS, masing-masing bernilai 7.23 dan 7.22 pada jam ke-0,
mengalami penurunan menjadi 4.94 serta 4.69 pada jam ke-12. Nilai pH
media m-MRSB masih berada pada kisaran pH 7, yaitu pada jam ke-0 dan jam
ke-12 adalah 7.22 dan 7.30. Gambar 13 menunjukkan bahwa pH media yang
mengandung prebiotik lebih asam dibanding kontrol.
Gambar 13 Pengaruh jenis prebiotik terhadap nilai pH media selamapertumbuhan L. plantarum IS-10506
Hasil analisis statistik menunjukkan selama pertumbuhan L. plantarum
IS-10506 nilai pH terendah secara signifikan (p<0.05) diperoleh pada m-
MRSB + FOS pada jam ke-8 dan 12. Nilai pH media yang mengandung
prebiotik (m-MRSB + FOS serta m-MRSB + Inulin) berbeda nyata satu sama
lain pada jam ke-8 dan 12 dan juga berbeda nyata dengan nilai pH media
kontrol m-MRSB. Hasil analisis statistik pH media dapat dilhat pada
Lampiran 21.
Gambar 14 Pengaruh jenis prebiotik terhadap nilai TAT (% asam laktat) mediaselama pertumbuhan L. plantarum IS-10506
Nilai pH sesuai dengan hasil TAT (% asam laktat), yaitu pH media turun
seiring dengan kenaikan nilai TAT (% asam laktat). Asam laktat merupakan
asam yang mudah terdisosiasi membentuk ion H+ dan ion CH3CHOHCOO-.
Semakin tinggi konsentrasi asam laktat akan menghasilkan konsentrasi ion H+
yang semakin tinggi sehingga pH menjadi semakin asam (Helferich dan
Westhoff, 1980).
Pertumbuhan tertinggi ditunjukkan dengan nilai TAT (% asam laktat)
tertinggi. Pada jam ke-12 terjadi pertumbuhan L. plantarum IS-10506 dalam
media m-MRSB + FOS memiliki pH terendah 4.7 dan nilai TAT (% asam
laktat) tertinggi sebesar 0.61% dibanding jenis media lainnya. Hasil ini sesuai
dengan analisis statistik nilai TAT (% asam laktat) selama pertumbuhan L.
plantarum IS-10506 pada Lampiran 22.
Pada jam ke-12, nilai TAT (% asam laktat) media m-MRSB + Inulin
sebesar 0.50% dan TAT (% asam laktat) terendah pada media m-MRSB
sebesar 0.15%. Nilai TAT (% asam laktat) pada media yang mengandung
prebiotik lebih tinggi secara signifikan (p<0.05) dibanding dengan kontrol m-
MRSB dari hasil analisis statistik. L. plantarum IS-10506, yang merupakan
BAL, dapat memfermentasi inulin dan FOS menjadi asam laktat sehingga
terjadi penurunan pH dan kenaikan nilai TAT (% asam laktat) pada kedua
media yang mengandung prebiotik dibanding dengan kontrol m-MRSB.
Lampiran 20 menunjukkan hasil analisis statistik pertumbuhan L.
plantarum IS-10506. ANOVA dengan analisis lanjutan menggunakan uji
Tukey menentukan jenis prebiotik yang signifikan menunjukkan pertumbuhan
tertinggi dari analisis interaksi antara variabel jenis media dan waktu inkubasi.
Jumlah sel hidup pada media m-MRSB + Inulin pada jam ke-8, yaitu 9.5
log cfu/ml, tidak berbeda nyata dengan jumlah sel hidup pada media m-MRSB
+ FOS di jam ke-12. Jumlah sel hidup yang sama, yaitu 9.5 log cfu/ml, dapat
dicapai oleh L. plantarum IS-10506 dengan lebih singkat pada m-MRSB +
Inulin. L. plantarum IS-10506 dapat memanfaatkan prebiotik inulin dan FOS,
namun tumbuh lebih cepat dengan prebiotik inulin dibanding FOS.
Hasil pengukuran hitungan cawan, pH media, dan TAT (% asam laktat)
pada media m-MRSB + Inulin terhadap pertumbuhan L. plantarum IS-10506
dapat dilihat pada Gambar 15. Selama pertumbuhan L. plantarum IS-10506,
terjadi penurunan pH dan peningkatan nilai TAT (% asam laktat) secara
bertahap.
Gambar 15 Pengaruh prebiotik inulin terhadap pertumbuhan L.plantarumIS-10506 (log cfu/ml), pH media, serta nilai TAT (% asam laktat)
L. plantarum IS-10506 menunjukkan adanya kemampuan untuk
memecah ikatan pada rantai panjang inulin. Inulin umumnya dapat dipecah
dengan enzim inulinase yang dapat dijumpai pada beberapa tanaman dan
mikroorganisme (kapang, khamir, dan bakteri). Inulinase memotong unit
fruktosa dari ujung yang tidak tereduksi atau dari posisi fruktosa tertentu
(Molina et al., 2005).
Fermentasi prebiotik sangat tergantung pada strain bakteri, bukan hanya
berdasarkan spesies saja. Penelitian Huebner et al. (2007) menunjukkan
bahwa strain berbeda dari spesies L. plantarum menunjukkan skor aktivitas
prebiotik yang berbeda. Prebiotik inulin dan FOS mendukung pertumbuhan L.
plantarum 4008 dengan baik, namun tidak mendukung L. plantarum 12006.
Pennachia et al. (2006) menyimpulkan adanya pertumbuhan dalam 2%
FOS pada MRSB kontrol tanpa glukosa pada L. plantarum strain DL6, namun
tidak demikian dengan L. plantarum strain GL2. Penelitian Saulnier et al.
(2007) menunjukkan L. plantarum WCFS1 tidak dapat tumbuh dengan baik
menggunakan FOS selama 24 jam inkubasi.
Perbedaan respon tiap strain ini dikarenakan perbedaan pengkodean gen
dalam sistem metabolik yang berpengaruh terhadap skor aktivitas prebiotik
(Huebner et al., 2007). Pemanfaatan prebiotik oleh BAL membutuhkan
keberadaan sistem transportasi dan hidrolisis yang spesifik (Barrangou et al.,
2003 dalam Huebner et al. , 2007).
D. Pengaruh Prebiotik terhadap Pertumbuhan L. casei strain Shirota
Pengujian pengaruh prebiotik dilakukan pada L. casei strain Shirota
mewakili probiotik komersial. Pengujian dilakukan dengan metode sama
seperti L. plantarum IS-10506. Pengukuran yang dilakukan antara lain
pengukuruan pH media dan TAT (% asam laktat) setiap 4 jam selama 12 jam,
sedangkan jumlah sel hidup diukur dengan metode hitungan cawan pada jam
ke-0, 8, dan 12.
Pertumbuhan tertinggi L. casei strain Shirota diperoleh pada waktu
inkubasi 12 jam pada media m-MRSB + Inulin sebesar 10.0 log cfu/ml.
Pertumbuhan pada media m-MRSB + FOS dan m-MRSB masing-masing
sebesar 9.2 dan 9.3 log cfu/ml. Gambar 16 menunjukkan hasil hitungan cawan
L. casei strain Shirota dalam satuan log cfu/ml.
Gambar 16 Pengaruh jenis prebiotik terhadap pertumbuhan (log cfu/ml)L. casei strain Shirota
Analisis statistik pertumbuhan L. casei strain Shirota dapat dilihat pada
Lampiran 23. Variabel jenis media dan waktu inkubasi memiliki pengaruh
nyata terhadap pertumbuhan L. casei strain Shirota pada taraf signifikansi 5%
atau nilai p<0.05 sehingga dilakukan analisis lanjutan dengan uji Tukey.
Dilihat dari segi waktu inkubasi, analisis statistik menunjukkan bahwa
pertumbuhan dari jam ke-0, 8, dan 12 masing-masing memiliki perbedaan
yang signifikan. Hal ini disebabkan karena selama jam ke-0 hingga jam ke-12
pertumbuhan L. casei strain Shirota berada pada fase log yang masih aktif
membelah dan membetuk sel baru, sehingga jumlah sel setiap waktu
penghitungan sel hidup akan berbeda. Peningkatan jumlah sel terjadi cukup
tinggi akibat pembelahan biner sel selama fase log (Lay dan Hastowo, 1992).
Rata-rata pertumbuhan L. casei strain Shirota pada media m-MRSB +
Inulin tidak berbeda nyata dengan m-MRSB + FOS, namun berbeda nyata
dengan kontrol. Walaupun dikatakan berbeda nyata secara statistik, namun
perbedaannya tidak mencapai 1 log cfu/ml. Rata-rata pertumbuhan L. casei
strain Shirota pada m-MRSB + FOS tidak berbeda nyata dibanding kontrol
dan juga tidak berbeda nyata dengan m-MRSB + Inulin.
Media m-MRSB + Inulin dan m-MRSB + FOS memiliki nilai pH awal
yang sama, yaitu 7.2 dan setelah inkubasi 12 jam turun menjadi 5.6. Nilai pH
yang mendekati, yaitu 5.1, diperoleh dari fermentasi prebiotik FOS mikrobiota
feses babi in vitro selama inkubasi 12 jam yang diteliti oleh Smiricky-Tjardes
et al. (2003). Analisis statistik pH media selama pertumbuhan L. casei strain
Shirota pada Lampiran 24 menunjukkan pH kedua media yang mengandung
prebiotik tidak berbeda satu sama lain.
Analisis statistik menunjukkan nilai pH media m-MRSB + Inulin dan m-
MRSB + FOS lebih rendah secara signifikan (p<0.05) dibanding media
kontrol m-MRSB pada jam ke-8 dan 12. Pada jam ke-12, nilai pH media m-
MRSB sebesar 7.7. Hasil pengukuran pH dapat dilihat pada Gambar 17.
Gambar 17 Pengaruh jenis prebiotik terhadap nilai pH media selama
pertumbuhan L. casei strain Shirota
Hasil pengukuran pH sesuai dengan pengukuran TAT (% asam laktat)
(Gambar 18). Setelah waktu inkubasi 12 jam, nilai TAT (% asam laktat) pada
media m-MRSB, m-MRSB + Inulin, dan m-MRSB + FOS secara berturut-
turut adalah 0.15%, 0.26%, dan 0.27%.
Gambar 18 Pengaruh jenis prebiotik terhadap nilai TAT (% asam laktat) mediaselama pertumbuhan L. casei strain Shirota
Analisis statistik nilai TAT (% asam laktat) selama pertumbuhan L. casei
strain Shirota dapat dilihat pada Lampiran 25. Media yang mengandung
prebiotik, yaitu m-MRSB + Inulin dan m-MRSB + FOS, tidak berbeda nyata
satu sama lain. Pada jam ke-12, yaitu waktu inkubasi dengan pertumbuhan L.
casei strain Shirota tertinggi, menunjukkan nilai TAT (% asam laktat) media
prebiotik lebih tinggi dibanding kontrol m-MRSB. Media mengandung
prebiotik dapat dimanfaatkan oleh L. casei strain Shirota untuk difermentasi
membentuk asam laktat sehingga pH media turun.
Inulin dan FOS merupakan bentuk polimer dan oligomer dari glukosa
dan fruktosa karena strukturnya berupa GFn (Gibson dan Angus, 2000). Inulin
dan FOS yang dipecah ikatan polimer dan oligomernya menghasilkan satu
monomer glukosa dan monomer-monomer fruktosa yang dapat digunakan
untuk membentuk asam laktat, sesuai pernyataan Budiyanto (2002) bahwa
asam laktat dapat dihasilkan dari sumber campuran sukrosa, glukosa, dan
fruktosa. Penumpukan asam laktat dapat menyebabkan penurunan pH (Naidu
dan Clemens, 2000).
L. casei strain Shirota menunjukkan kemampuan tumbuh di kedua jenis
prebiotik, sehingga jenis prebiotik yang signifikan mendukung pertumbuhan
L. casei strain Shirota diketahui dengan bantuan analisis ANOVA dengan
analisis lanjutan uji Tukey. Hasil analisis menunjukkan L. casei strain Shirota
dapat tumbuh dengan baik pada kedua jenis prebiotik dan tidak berbeda
signifikan satu sama lain (p<0.05). Walaupun demikian, pertumbuhan L. casei
strain Shirota cenderung memberikan hasil jumlah sel hidup yang lebih tinggi
pada prebiotik inulin, yaitu sebesar 10.0 log cfu/ml.
Pengaruh prebiotik inulin terhadap jumlah sel hidup, nilai pH media, dan
nilai TAT (% asam laktat) selama pertumbuhan L. casei strain Shirota dapat
dilihat pada Gambar 19, sedangkan pengaruh prebiotik FOS terhadap
parameter yang sama dapat dilihat pada Gambar 20. Peningkatan pertumbuhan
L. casei strain Shirota dalam media mengandung prebiotik menunjukkan
penurunan pH dan peningkatan nilai TAT (% asam laktat) karena fermentasi
prebiotik menghasilkan asam laktat.
Gambar 19 Pengaruh prebiotik inulin terhadap pertumbuhan L.casei strainShirota (log cfu/ml), pH media, serta nilai TAT (% asam laktat)
Gambar 20 Pengaruh prebiotik FOS terhadap pertumbuhan L.casei strainShirota (log cfu/ml), pH media, serta nilai TAT (% asam laktat)
Interaksi prebiotik dengan probiotik bersifat spesifik, sehingga studi ini
penting dalam aplikasi sinbiotik, gabungan prebiotik-probiotik. Sinbiotik
dapat meningkatkan manfaat kesehatan dibanding aplikasi prebiotik atau
probiotik saja. Sistem sinbiotik efisien bila substrat mengandung prebiotik
sesuai untuk mendukung pertumbuhan probiotik (Kneifel et al., 2000 dalam
Pennachia et al., 2006). Pemilihan lebih dari satu prebiotik diperlukan untuk
meningkatkan pertumbuhan probiotik (Penacchia et al., 2006).
V.KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Prebiotik inulin 1% (b/v) dapat dimanfaatkan oleh L. plantarum IS-
10506 dan L. casei strain Shirota untuk mendukung pertumbuhannya, tetapi
tidak dapat dimanfaatkan E. faecium IS-27526. Prebiotik fruktooligosakarida
(FOS) 1% (b/v) dapat dimanfaatkan oleh ketiga jenis probiotik.
E. faecium IS-27526 dapat memfermentasi FOS sehingga TAT (% asam
laktat) meningkat dan pH menurun. E. faecium IS-27526 tidak dapat
memanfaatkan inulin karena kurva pertumbuhannya sama dengan m-MRSB,
selain itu penurunan pH dan peningkatan TAT (% asam laktat) tidak terjadi.
Pertumbuhan tertinggi pada prebiotik inulin ditunjukkan oleh L.
plantarum IS-10506 setelah inkubasi selama 12 jam, yaitu 10.3 log cfu/ml. L.
plantarum IS-10506 tumbuh lebih baik dalam prebiotik inulin karena dapat
mencapai jumlah sel hidup 9.5 log cfu/ml dalam waktu 8 jam pada inulin,
sedangkan membutuhkan 12 jam inkubasi pada FOS. Hasil analisis statistik
menunjukkan jumlah L. casei strain Shirota dalam prebiotik inulin tidak
berbeda nyata dengan FOS.
Pertumbuhan tertinggi pada prebiotik FOS ditunjukkan oleh L.
plantarum IS-10506 dengan jumlah sel hidup sebesar 9.5 log cfu/ml. Jumlah
sel hidup L. casei strain Shirota adalah 9.2 log cfu/ml. E. faecium IS-27526
menunjukkan pertumbuhan terendah pada FOS dibanding probiotik lain, yaitu
8.8 log cfu/ml pada waktu inkubasi 8 jam dan 8.5 log cfu/ml pada jam ke-12.
B. Saran
Saran untuk penelitian selanjutnya adalah mempelajari berbagai jenis
prebiotik selain inulin dan FOS (seperti galakto-oligosakarida, laktulosa,
isolmalto-oligosakarida) terhadap pertumbuhan ketiga jenis probiotik E.
faecium IS-27526, L. plantarum IS-10506, dan L. casei strain Shirota.
Penelitian lanjutan untuk melihat efek berbagai konsentrasi prebiotik apabila
lebih dari 1% (b/v) juga disarankan untuk mengetahui jumlah optimum
prebiotik untuk menunjang pertumbuhan probiotik.
DAFTAR PUSTAKA
Akuzawa, R. dan I.S. Surono. 2002. Fermented Milks of Asia dalamEncyclopedia of Dairy Science. Academic Press, London.
Almatsier, S. 2005. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. PT Gramedia Pustaka Utama,Jakarta.
Angus, F., S. Smart, dan C. Shortt. 2005. Prebiotic Ingridients with Emphasis onGalacto-oligosaccharides and Fructo-oligosaccharides dalam Probiotic DairyProducts. Tamime, A.Y. (ed). Blackwell Puclishing, United Kingdom.
[AOAC] Association of Official Analytical Chemist.1984. Official Methods ofAnalysis of the Association of Official Analytical Chemist. Inc., Arlington,Virginia.
[AOAC] Association of Official Analytical Chemist. 1995. Official Methods ofAnalysis of the Association of Official Analytical Chemist. Inc., Arlington,Virginia
Ariella, A. 2009. Kajian Pengayaan Medium MRS dengan Susu Skim untukMeningkatkan Laju Pertumbuhan Lactobacillus plantarum. Skripsi. FakultasIndustri Pertanian. Universitas Padjajaran, Jatinangor.
Audisio, M.C., G. Oliver, dan M.C. Apella. 2001. Effect of different complexcarbon sources on growth and bacteriocin synthesis of Enterococcus faecium.Int. J. of Food Microbiology 63: 235 - 241.
Axelsson, L. 2004. Lactic Acid Bacteria: Classification and Physiology dalamLactic Acid bacteria: Microbiological and Functional Aspects. Salminen S, A.Wright, A. Ouwehand (eds.). Marcel Dekker Inc, New York.
[BAM] Bacteriological Analytical Manual. 2001. Bacteriological AnalyticalManual Chapter 3: Aerobic Plate Count. U.S. Food and Drug Administration.www.fda.gov/Food/ScienceResearch/LaboratoryMethods/BacteriologicalAnalyticalManualBAM/ucm063346.htm [30 Juni 2009]
Bender, G.R. dan R.E. Marquis. 1987. Membran ATPases and acid tolerance ofActinomycetes viscosus and Lactobacillus casei. J. Appl. and Environ.Microbiol. 53 (9): 2124-2128.
Bergner, P. 1997. Inulin in Medical Herbalism: A Journal for the HerbalPracticioner. http://medherb.com. [4 Juni 2009].
Bertolani, G.P. 2007. Chemotrophic Energy Metabolism: Glycolysis andFermentation dalam The World of The Cell 6th Edition. Becker, W.M., L.J.Kleinsmith, dan J. Hardin (eds). Pearson Benjamin Cummings, San Fransisco.
Bouhnik, Y., Kvahedi, L. Achou, A. Attar, J. Salfat, P. Pochart, P. Marteau, danB. Flourié. 1999. Short-chain fructo-oligosaccharide administration dose-dependently increases faecal bifidobacteria in healthy humans. J. Nutr. 129:113 - 116.
Budiyanto, A.K. 2002. Mikrobiologi Terapan. Universitas Muhammadiyah,Malang.
Charteris, W.P., P.M. Kelly, I. Morewlli, dan J.K. Collins. 1998. Ingredientselection criteria for probiotic microorganisms in functional dairy foods. Intl.Journal of Dairy Technology 4: 123 - 125.
Clifton, C.E. 1958. Introduction to The Bacteria. 2nd Edition of InternationalStudent Edition. McGraw-Hill Book Company, Inc., New York.
Collado, M.C., I.S. Surono, J. Meriluoto, dan S. Salminen. 2007(a). Potentialprobiotic characteristic of Lactobacillus and Enterococcus strains isolated fromtraditional dadih fermented milk against pathogen intestinal colonization.Journal of Food Protection 70 (3): 700 - 705.
Collado, M.C., I.S. Surono, J. Meriluoto, dan S. Salminen. 2007(b). Indigenousdadih lactic acid bacteria: cell-surface properties and interactions withpathogens. Journal of Food Science 72 (3): 89 - 93.
Collins dan G.R. Gibson. 1999. Prebiotic, probiotic, and symbiotic: approachesfor modulating the microbial ecology of the gut. Am J Clin Nutr 69 (5): 1052 –1057.
Cooper, S. 1991. Bacterial Growth and Division: Biochemistry and Regulation ofProkaryotic and Eukaryotic Division Cycles. Academic Press Inc., San Diego.
Crittenden, R.G. 1999. Probiotics: A Critical Review. Horizon Scientific Press,Wymondham-England.
Daud, M. 2005. Performan dan Kualitas Karkas Ayam Pedaging yang DiberiProbiotik dan Prebiotik dalam Ransum. Tesis. Sekolah Pascasarjana. InstitutPertanian Bogor, Bogor.
Dharmawan J., I.S. Surono, dan L.Y. Kun. 2006. Adhesion properties ofindigenous dadih lactic acid bacteria on human intestinal mucosal surface.Asian-Aust. J. Anim. Sci. 19 (5): 751 - 755.
Ducluzeau, R., P. Gouet, dan P.E.V. Williams. 1991. Probiotics in Ruminantsdalam Rumen Microbial Metabolism and Ruminant Digestion. Jouany, J.P.(ed.). INRA, Paris.
Evanikastri. 2003. Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Asam Laktat dari SampelKlinis yang Berpotensi sebagai Probiotik. Tesis. Program Pascasarjana.Insititut Pertanian Bogor, Bogor.
[FAO] Food and Agriculture Organization. 2001. Health and NutritionalProperties of Probiotic in Food including Powder Milk with Live LacticBacteria. Report of a Joint FAO/WHO Expert Consultation on Evaluation ofHealth and Nutritional Properties of Probiotics in Food Including Powder Milkwith Live Lactic Acid Bacteria.
[FAO] Food and Agriculture Organization. 2007. FAO Technical meeting onprebiotics. AGNS-FAO, Italy.
Fardiaz, S. 1990. Penuntun Praktek Mikrobiologi Pengolahan Pangan. ProgramStudi Ilmu Pangan. Program Pasca Sarjana. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Fardiaz, S. 1989a. Petunjuk Laboratorium: Analisis Mikrobiologi Pangan. PusatAntar Universitas Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Fardiaz, S. 1989b. Mikrobiologi Pangan. Pusat Antar Universitas Pangan danGizi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Franck, A. dan L.D. Leenher. 2005. Inulin dalam Polysaccharides andPolyamides in the Food Industry Volume 1. Steinbüchel, A. dan S.K. Rhee(eds.). Wiley VCH, Weinheim.
Gibson, G.R. 1998. Dietary modulation of the human gut flora using prebiotics. J.of Nutrition. 80(4): 409.
Gibson, G.R. 1999. Dietary modulation of the human gut microflora using theprebiotics oligofructose and inulin. J. of Nutrition 129: 1438 – 1441.
Gibson, G.R. dan F. Angus. 2000. LFRA Ingredients Handbook of Prebiotics andProbiotics. Leatherhead Food RA Publishing Limited.
Gilliland, S.E. 1986. Role of starter culture bacteria in food preservation dalamBacterial Starter Cultures for Food. Gilliland, S.E. (ed.). CRC Press, Inc.,Florida.
Grizard, D. dan C. Barthomeuf. 1999. Non-digestible oligosaccharides used asprebiotic agents: mode of production and beneficial effects on animal andhuman health. Reprod Nutr dev 39(5-6): 563-88.
Hana. 2007. Pengaruh Pemanasan terhadap Kemampuan Ekstrak Gula Talas(Colocasia esculenta (L) Schott) untuk Mendukung Pertumbuhan BakteriAsam Laktat dan Evaluasi In Vivo Potensi Prebiotik. Skripsi. Institut PertanianBogor, Bogor.
Hayouni, E.A., M. Bouix, M. Abedrabba, J.Y. Leveau, dan M. Hamdi. 2008.Mechanism of action of Melaleuca armillaris (Sol. Ex Gaertu) Sm. Essential oilon six LAB strains as assessed by multiparametric flow cytometry andautomated microtiter-based assay. Food Chemistry. 111: 707 – 718.
Helferich, W. dan D.C. Westhoff. 1980. All About Yogurt. Prentice Hall. Inc.,New York.
Holzapfel, W. H. 2005. Introduction to Prebiotics and Probiotics dalam Probioticsin Food Safety and Human Health. Goktepe, I., V.K. Juneja, M. Ahmedna(eds.). CRC Taylor & Francis Group.
Hoover, D.G. 2000. Microorganism and their products in the preservation offoods dalam The Microbiological Safety and Quality of Food. Lund B.M., T.C.Baird-Parker, G.W. Gould (eds.). Aspen Publisher, Marylen.
Huebner, J., R.L. Wehling, dan R.W. Hutkins. 2007. Functional activity ofcommercial prebiotics. Int. Dairy Journal 17: 770 – 775.
Indratinigsih, W., S. Salasia, dan E. Wahyuni. 2004. Produksi yogurt shiitake(Yohsitake) sebagai pangan kesehatan berbasis susu. J. Teknol. dan Ind.Pangan Vol. XV (1): 54 – 60.
Ishikawa, H., I. Akedo, T. Otani, T. Suzuki, T. Nakamura, I. Takeyama, S.Ishiguro, E. Miyaoka, T. Sobue, dan T. Kakizoe. 2005. Randomized trial ofdietary fiber and Lactobacillus casei administration for prevention of colorectaltumors. Int. J. Cancer 116: 762 – 767.
Jay, J.M. 1996. Modern Food Microbiology. Chapman and Hall, New york.Jenie, B.S.L. 1996. Peran bakteri asam laktat sebagai pengawet hayati makanan
(food biopreservative). J. Ilmu dan Tek. Pangan 2: 60 – 73.Karyadi, E. 2003. Prebiotik Memiliki Manfaat yang Sangat Besar. www.
kompas.com [24 Mei 2009].Kneifel W., T.M. Sandholm, dan A.V. Wright. 1999. Probiotic Bacteria dalam
Encyclopedia of Food Microbiology III. Robinson R.K., C.A. Batt, P.D. Patel(eds.). Academic Press, London.
Larsen, A.G., F.K. Vogensen, dan J. Josephsen. 1993. Antimicrobial activity oflactic acid bacteria isolated from sour dough: purification and characterizationof Bavarian A, a bacteriocin product by Lactobacillus bavaricus M 1410. J. ofAppl. Bacteriol. 75: 113.
Lay, B.W. dan S. Hastowo. 1992. Mikrobiologi. Rajawali Press.Madigan, M.T, J.M. Martinko, dan J. Parker. 1997. Biology of Microorganisms 8th
ed. Prentice-Hall, New Jersey.Mandelstam, J. dan K. McQuillen. 1989. Biochemistry of Bacterial Growth.
Blackwell Publishing, UK.Manning, T.S., R. Rastall, dan G. Gibson. 2004. Prebiotics and Lactic Acid
Bacteria dalam Lactic Acid Bacteria: Microbiological and Functional Aspects.Salminen, S., A.V. Wright, dan A. Ouwehand (eds.). Marcel Dekker Inc., NewYork.
Marlis, A. 2008. Isolasi Oligosakarida Ubi Jalar (Ipomoea batatas L.) danPengaruh Pengolahan terhadap Potensi Prebiotiknya. Tesis. SekolahPascasarajana. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Metzler, B., E. Bauer, dan R. Mosenthin. 2005. Microflora management in thegastrointestinal tract of piglets. Asian-Aust. J. Anim. Sci. 18(9): 1353 – 1362.
Meutia, Y.R. 2003. Evaluasi Potensi Probiotik Isolat Klinis Lactobacillus sp.Secara In Vitro dan In Vivo. Skripsi. Ilmu dan Teknologi Pangan. FakultasTeknologi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Moat, A.G. dan J.W. Foster. 1988. Microbial Physiology: 2nd Edition. Wiley-Interscience Publication, New York.
Molina, D.L., M.D. Navarro-Martinez, F.R. Melgarejo, A.N.P. Hiner, S.Chazarra, dan J.N. Rodriguez-Lopez. 2005. Molecular properties and prebioticeffect of inulin obtained from artichoke (Cynara scolymus L.). Phytochemistry66: 1476 – 1484.
Morimoto, K., T. Takeshita, M. Nanno, S. Tokudome, dan K. Nakayama. 2005.Modulation of natural killer cell activity by supplementation of fermented milkcontaining Lactobacillus casei in habitual smokers. Preventive Medicine. 40:589 – 594.
Mutai, M. 1981. The properties of Lactobacillus Product “Yakult 80” (Japanese).J. New Food Industries 23 (7): 33 – 4.
Nagao, F., M. Nakayama, T. Muto, dan K. Okumura. 2000. Effects of fermentedmilk drink containing Lactobacillus casei strain Shirota on the immune systemin healthy human subjects. Biosci. Biotechnol. Biochem. 64: 2706 – 2708.
Naidu, A.S. dan R.A. Clemens. 2000. Probiotics dalam Natural FoodAntimicrobial Systems. Naidu, A.S. (ed). CRC Press, LLC.
Netherwood, T., H.J. Gilbert, D.S. Parker, dan A.G. O’Donnell. 1999. Probioticsshown to change bacterial community structure in the Avian GastrointestinalTract. J. Appl. and Environ. Microbiol. 65: 5134 - 5138.
Niness, K.R. Inulin and Oligofructose: What Are They? J. of Nutrition 129: 1402– 1406.
Ohashi, Y., S. Nakai, T. Tsukamoto, N. Masumori, H. Akaza, N. Miyanaga, T.Kitamura, K. Kawabe, T. Kotake, M. Kuroda, S. Naito, H. Koga, Y. Saito, K.Nomata, M. Kitagawa, dan Y. Aso. 2002. Habitual intake if lactic acid bacteriaand risk reduction of bladder cancer. Urologia Internationalis. 68: 272 – 280.
Oku, T., T. Tokunaga, dan N. Hosoya. 1984. Nondigestibility of a NewSweetener, “Neosugar”. Rat. J. Nutr. 114: 1474 – 1481.
Oliviera, R.P.S, P. Perego, A. Converti, dan M.N. Oliviera. 2009. Effect of inulinon growth and acidification performance of different probiotic bacteria in co-cultures and mixed culture with Streptococcus thermophillus. J. of FoodEngineering 91: 133 - 139.
Ono, J., T. Goto, dan S. Okonogi. 1992. Metabolism and Propagation Rates inLactic Acid Bacteria dalam Functions of Fermented Milk: Challenges for theHealth Sciences. Nakazawa, Y. dan A. Hosono (eds). Elsevier Appl. Sci.London.
Ouwehand, A.C., P.V. Kirjavainen, C. Shortt dan S. Salminen. 1999. Probiotic:Mechanism and Establish Effect. Int.Dairy J. 9: 96.
Pelczar, M.J. dan E.C.S. Chan. 2008. Dasar-dasar Mikrobiologi. Diterjemahkanoleh Hadioetomo, Imas, Tjitrosomo, dan Angka. UI Press, Jakarta.
Pennachia, C., E.E. Vaughan, dan F. Villani. 2006. Potential probioticLactobacillus strains from fermented sausages: further investigations on theirprobiotic properties. Meat Science 73: 90 – 101.
Piliang, W.G. dan A. Djojosoebagio. 2006. Fisiologi Nutrisi Volume I. IPB Press,Bogor.
Pot, B., W. Ludwig, W. Kesters, dan K. Schleiferm. 1994. Taxonomy of lacticacid bacteria dalam Bacteriocins of Lactic Acid Bacteria: Microbiology,Genetic, and Application. Vuyst dan Vandamme (eds.). Blackie Academic andProfessional, London.
Rahman, A., S. Fardiaz, W.P. Rahayu, Suliantari, dan C.C. Nurwitri. 1992.Teknologi Fermentasi Susu. PAU Pusat Studi Pangan dan Gizi. InstitutPertanian Bogor, Bogor.
Rastall, R.A. 2005. Mini review: modulation of microbial ecology of the humancolon by probiotics, prebiotics, and synbiotics to enhance human health: anoverview of enabling science and potential applications. FEMS MicrobiologyEcology 52: 145 – 152.
Rastall, B. 2008. Prebiotics dalam Chemical and Functional Properties of FoodComponents 3rd Edition. Sikorski ZE (ed).
Ray, B. 1996. Probiotic of lactic acid bacteria. Science or myth dalam Lactic AcidBacteria: Current Advances in Metabolism, Genetic, and Application. NATOASI Series (ed). Vol V (98). Springer-Verlag, Germany.
Reddy, B.S. 1999. Possible mechanism by which pro- and prebiotics influencecolon carcinogenesis and tumor growth. Br J Nutr 129 (7): 1478 - 1482.
Rieuwpassa, F. 2005. Biskuit Konsentrat Protein Ikan dan Probiotik sebagaiMakanan Tambahan untuk Meningkatkan Antibodi IgA dan Status Gizi AnakBalita. Disertasi. Sekolah Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Roberfroid, M.B. 1993. Dietary fiber, inulin and oligofructose: a reviewcomparing their physiological effects dalam Polysaccharides and Polyamidesin the Food Industry. Stinbuchel and Rhee (eds.). Wiley-VCH.
Roberfroid, M.B., J. Van Loo, dan G. Gibson. 1998. The bifidogenic nature ofchicory innulin and its hydrolysis products, J. Nutr. 128, 11-19.
Roberfroid, M.B. 1999. Concepts in functional foods: the case of inulin andoligofructose. J. of Nutrition 129: 1398 – 1401.
Roberfroid, M.B. 2000. Prebiotics and probiotics: are they functional foods? Am JClin Nutr. 71 (6): 1682 – 7.
Robinson, R.K., C.A. Batt, dan P.D. Patel. 1999. Encyclopedia of FoodMicrobiology: Vol. I. Academic Press San Diego.
Rouzaud, G.C.M. 2007. Probiotics, prebiotics, and synbiotics: functionalingredients for microbial management strategies dalam Functional FoodCarbohydrates. Biliaderis, C.G. dan M.S. Izydorczyk (eds). CRC Press Taylor& Francis Group, USA.
Rusilanti. 2006. Aspek Psikososial, Aktivitas Fisik, Konsumsi Makanan, StatusGizi, dan Pengaruh Susu Plus Probiotik Enterococcus faecium IS-27526(MEDP) terhadap Respons Imun IgA Lansia. Disertasi. Sekolah Pascasarjana,Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Saarela, M., G. Mogensen, R. Fondén, J. Mättö dan T. Mattila-Sandholm. 2000.Probiotic bacteria: safety, functional, and technological properties. J. Biotech.84: 197 - 215.
Sadler, G.D. dan P.A.Murphy. 2003. pH and Titratable Acidity dalam FoodAnalysis 3rd Edition. Nielsen, S.S (ed). Kluwer Academic/Plenum Publisher,New York.
Salminen, S., A. Ouwehand, Y. Benno, dan Y.K. Lee. 1999. Probiotics: how theyshould be defined dalam Trends in Food Science and Technology.
Salminen, S. dan A.V. Wright. 1998. Lactic Acid Bacteria 2nd Ed. Marcell DekkerInc., New York.
Saulnier, D.M.A, D. Molenaar, W.M. de Vos, G.R. Gibson, dan S. Kolida. 2007.Identification of prebiotic fructooligosaccharide metabolism in Lactobacillusplantarum WCFS1 through microarrays. Appl. and Env. Microbiol. 73(6):1753 – 1765.
Schmid, K., R.C. Scholathauer, U. Friedrich, C. Staudt, J. Apajalahti, dan E.B.Hansen. 2006. Development of Probiotic Food Ingredients dalam Probiotics inFood Safety and Human Health. Goktepe, Juneja, dan Ahmedna (eds.). CRCPress-Taylor and Francis Group, Florida.
Selamat, D.P. 1992. Mutu Simpan Yakult Kedelai yang Difermentasi olehLactobacillus casei galur Shirota dan Lactobacillus casei galur rhamnosus padaSuhu Ruang dan Suhu Lemari Es. Skripsi. Fakultas Teknologi Pangan. InstitutPertanian Bogor, Bogor.
Shin, S.Y., J. Klienbenstein, D.J. Hayes, dan J.P. Shogren. 1992. Consumerwillingness to pay safer produtcs. J. Food Safety 13 (1).
Shortt, C. 1999. The Probiotic Century: Historical and Current Perspectives dalamTrends in Food Sciences and technology 10: 411-417.
Sinnott, M.L. 2007. Carbohydrate Chemistry and Biochemistry: Structure andMetabolism. RSC Publishing, UK.
Smiricky-Tjardes, M.R., E.A. Flickinger, C.M. Grieshop, L.L. Bauer, M.R.Murphy, dan G.C. Fahey Jr. 2003. In vitro fermentation characteristics ofselected oligosaccharides by swine fecal microflora. J. Anim. Sci. 81: 2505 –2514.
Sokatch, J.R. 1969. Bacterial Physiology and Metabolism. Academic Press,London.
Speck, M.L. 1978. Developments in Industrial Microbiology dalam EconomicMicrobiology Fermented Foods. Volume VII. Rose, A.H. (ed.). AcademicPress, London
Surono, I.S. 2004. Probiotik Susu Fermentasi dan Kesehatan. YAPMMI, Jakarta.[IFT] The Institute of Food Science and Technology. 2001. Dietary Fiber.
http://www.ifst.org/hottop33.htm [4 Juni 2009].Thimann, K.V. 1955. The Life of Bacteria: Their Growth, Metabolism, and
Relationships. The Macmillan Company, New York.Trenev, N. 2000. Probiotics: Natural Internal Healers. www.scdiet.org. [30 Mei
2009].
Tungland, B.C. 2000. Inulin – A Comprehensive Scientific Review. Duncan CrowWholistic Consultant. http://members.shaw.ca/duncanreview/inulin_review.html
Tzianabos, A.O. 2000. Polysaccharides immunomodulatory as therapeutic agents:structural aspect and biological function. Clin Microbiol Review 523 – 533.
Venter, C.S. 2007. Prebiotics: an update. J. of Family Ecology and ConsumerSciences 35: 17 – 25.
Wang, X. dan G.R. Gibson. 1994. Regulatory effects of bifidobacteria on thegrowth of other colonic bacteria. J. of Applied Bacteriology 77: 412 – 420.
Winarno, F.G., W.W. Ahnan, dan W. Widjajanto. 2003. Flora Usus dan Yoghurt.MBRIO Press, Bogor.
White, D. 1995. The Physiology and Biochemistry of Prokaryotes. OxfordUniversity Press, New York.
Yakult Honsha. 1990. Yakult: Fermented Milk Drink to Promote Health. YakultHonsha Co. Ltd. Tokyo, Japan.
Zaharanti, A. 2005. Ekstraksi, Karakterisasi, serta Kajian Potensi Prebiotik Inulindari Umbi Dahlia (Dahlia pinnata). Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian.Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Lampiran 1 Pewarnaan Gram dan Uji Katalasea. Pewarnaan Gram (Fardiaz, 1989a)
Siapkan gelas objek yang terlebih dahulu dibersihkan dengan alcohol
dan dikeringkan. Sebarkan satu ose kultur pada gelas objek kemudian difiksasi
dengan nyala api. Apabila berasal dari media padat, seperti agar atau bahan
pangan, maka sebarkan terlebih dahulu satu ose air steril.
Gelas objek yang telah difiksasi diteteskan pewarna violet Kristal dan
didiamkan selama satu menit. Bilas menggunakan air dengan posisi miring
sebelum diteteskan dengan lugol (larutan iodium gram) selama satu menit.
Bilas kembali dengan air sebelum diteteskan alkohol 95% selama 10 detik.
Bilas gelas objek dengan air sebelum diteteskan larutan safranin berwarna
merah selama 20 detik. Gelas objek dibilas dengan air dan dikeringkan dengan
kertas serap.
Gelas objek dilihat pada mikroskop cahaya. Penampakan bakteri dilihat
pada perbesaran 1000x dengan bantuan minyak imersi. Hasil warna ungu
menunjukkan gram positif dan warna merah menunjukkan gram negatif.
Bentuk dasar sel dan pengelompokannya dapat terlihat pada penampakan di
bawah mikroskop cahaya.
b. Uji Katalase (Fardiaz, 1990)Sampel diteteskan pada gelas objek terlebih dahulu. Kemudian teteskan
2 – 3 tetes H2O2 dengan konsentrasi 2%. Lakukan pengamatan adanya
gelembung gas. Hasil positif katalase ditunjukkan dengan adanya gelembung
gas dan hasil negative ditunjukkan dengan tidak adanya gelembung gas.
Lampiran 2 Pembuatan kurva pertumbuhan E. faecium IS-27526 (modifikasiAriella, 2009)
1 oseKultur E.faeciumIS-27526 padaMRS Agar miring
10 ml MRSBInkubasipenyegaran6 jam37oC
Kultur segar
MRSB
Inokulasi2 % (v/v)
Pengujian dalam interval 2jam selama 24 jam denganmelakukan pengukuran:
- Absorbansi- Hitungan Cawan
Inkubasi 37oC24 jam
Lampiran 3 Pengukuran pada pengujian pengaruh prebiotik terhadap probiotika. Pengukuran Absorbansi
Alat spektrofotometer yang akan digunakan terlebih dahulu
dipanaskan selama 15 menit dengan mengatur filter pada 600 – 900 nm
dan posisi panjang gelombang pada 600 nm. Mode pembacaan diatur pada
nilai absorbansi. Masukkan blanko akuades terlebih dahulu untuk
mengatur nilai absorbansi tepat di angka nol, kemudian pengukuran
absorbansi siap dilakukan. Media cair dituang ke dalam tabung kuvet
spektrofotometer untuk dibaca nilai absorbansinya. Pengukuran absorbansi
dilakukan secara duplo dalam dua kali ulangan.
b. Pengukuran pH (AOAC, 1984)
Pengukuran pH dilakukan dengan pHmeter yang terlebih dahulu
dikalibrasi dengan buffer pH 7.00 dan kemudian dilanjutkan dengan buffer
pH 4.00. Elektrode pHmeter terlebih dahulu dibilas, dikeringkan dengan
tisu pengering, kemudian elektrode dicelupkan seluruhnya ke dalam media
cair untuk diukur pH nya. Pembacaan pH dilakukan duplo dan dua kali
ulangan.
c. Pengukuran Total Asam Tertitrasi dalam % Asam Laktat (AOAC, 1995)
Pengukuran TAT dilakukan dengan menggunakan titran NaOH 0.1 N
yang telah distandardisasi dengan indikator phenolftalein (PP) untuk
membantu mempertajam titik akhir titrasi. Standardisasi dilakukan
dengan melarutkan 0.8 gram asam potasium phtalate atau KHP (BM
204.228 g/mol) dalam erlenmeyer dengan 50 ml akuades. Lakukan titrasi
setelah terlebih dahulu meneteskan 3 tetes indikator PP. Volume NaOH
yang dibutuhkan dimasukkan ke dalam rumus untuk mengetahui
normalitas NaOH sesungguhnya.
Media cair dipipet sebanyak 4 ml ke dalam labu takar 100 ml untuk
ditepatkan dengan akuades. Kemudian diukur 50 ml untuk dimasukkan ke
dalam erlenmeyer. Teteskan 3 tetes indikator PP sebelum melakukan
titrasi. Volume NaOH yang dibutuhkan untuk mengubah warna menjadi
tepat berwarna merah muda dicatat untuk dimasukkan ke dalam rumus %
asam laktat. Pengukuran ini dilakukan duplo dalam dua kali ulangan.
Keterangan:
% asam laktat = Total asam laktat (% v/v)
V1 = Volume NaOH sebagai titran (ml)
N = Normalitas NaOH sebagai titran (N)
BE = Bobot ekuivalen asam laktat (90.08 g / ekuivalen)
FP = Faktor pengenceran
V2 = Jumlah contoh yang dititrasi (ml)
N NaOH = W KHP ____BM KHP x Volume NaOH
% asam laktat = V1 x N x BE X FP x 100%V2 x 1000
d. Metode Hitungan Cawan (BAM, 2001)
Jumlah probiotik awal jam ke-0 hingga jam ke-24 dicawankan setiap
selang waktu 4 jam. Media cair yang telah berada di inkubator 37oC
selama interval waktu tertentu diambil 1 ml secara aseptis ke dalam
pengenceran berseri hingga diperoleh dua pengenceran terbesar yang akan
dicawankan secara duplo. Metode pencawanan yang digunakan adalah
metode agar tuang (pour plate) dengan MRSA sebanyak 10 – 15 ml.
Cawan dengan agar yang sudah beku kemudian diinkubasi dalam suhu
37oC dalam posisi cawan terbalik selama 48 jam untuk dilakukan
penghitungan jumlah koloni.
Koloni yang dihitung berada dalam kisaran 25 – 250 koloni. Jumlah
koloni yang dicatat dan dihitung dengan rumusan sebagai berikut:
Keterangan:N = Jumlah colony form unit (cfu) per ml atau gram produk
ΣC = Total seluruh koloni pada cawan yang dapat dihitung
n1 = Jumlah cawan dari pengenceran pertama yang dihitung
n2 = Jumlah cawan dari pengenceran kedua yang dihitungd = Nilai pengenceran dari penghitungan pertama yang digunakan
N = ΣC / [ (1 * n1) + (0.1 * n2) ] * (d)
Lampiran 4 Diagram alir pengujian pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhanprobiotik Enterococcus faecium IS-27526
1 oseKultur E.faeciumIS-27526 padaMRS Agar miring
10 ml m-MRSBInkubasipenyegaran6 jam37oC
Kultur segar
Inkubasi 8 jam37oC
10 ml m-MRSB
Inokulasi 2 %
Kultur awal
Media pertumbuhan
a. m-MRSB
b. m-MRSB + glukosa 1% (b/v)
c. m-MRSB + inulin 1% (b/v)
d. m-MRSB + FOS 1% (b/v)
Pengujian dalam interval 4 jamselama 24 jam
- Absorbansi- pH- TAT- Pencawanan
Inkubasi 37oC24 jam
1 ml
Lampiran 5 Diagram alir pengujian pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhanprobiotik L. plantarum IS-10506 dan L. casei strain Shirota
1 oseKultur L. plantarumIS- 10506 atau
L. casei strain Shirotapada MRS agar miring
10 ml m-MRSBInkubasipenyegaran6 jam37oC
Inkubasi ± 6 - 10jam37oC
10 ml m-MRSB
Inokulasi 2 %
Kultur awal Pengecekan nilaiabsorbansi pada λ 600 nm
Kultur Segar
Media pertumbuhan
a.m-MRSB
b.m-MRSB + inulin 1% (b/v)
c.m-MRSB + FOS 1% (b/v)
Pengujian dalam interval 4 jamselama 12 jam
- pH- TAT (% asam laktat)
Hitungan cawan pada jam ke-0,8, dan 12
Inkubasi 37oC24 jam
1 ml
Lampiran 6 Hasil pengukuran absorbansi dan hitungan cawan pada pembuatan kurva pertumbuhan E. faecium IS-27526Waktu
Inkubasi (Jam)Absorbansi
(U1/U2)Rataan
AbsorbansiPengenceran
CFU / ml LogCFU / ml10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9
00.0110.009 0.010
TBUDTBUD
152146
3841
43
--
--
-- 1.7 x 106 6.230
20.0120.028 0.020
TBUDTBUD
TBUDTBUD
165194
1917
--
--
-- 1.8 x 107 7.255
4 0.0250.024
0.024 TBUDTBUD
TBUDTBUD
219211
713
--
--
--
2.2 x 107 7.342
6 0.0190.027
0.023 - - - 3630
65
1-
--
3.3 x 107 7.518
8 0.1080.103 0.106 - - - 116
921927
31
3- 1.1 x 108 8.041
100.4280.378 0.403 - - -
TBUDTBUD
185166
2729
55 2.8 x 109 9.447
121.2681.128 1.198 - - -
TBUDTBUD
TBUDTBUD
183162
2517 1.8 x 1010 10.255
14 1.5981.658
1.628 - - - TBUDTBUD
TBUDTBUD
236195
3948
2.4 x 1010 10.380
16 1.7981.798
1.798 - - - TBUDTBUD
TBUDTBUD
322315
6871
7.0 x 1010 10.845
18 1.8971.897 1.897 - - - TBUD
TBUDTBUDTBUD
TBUDTBUD
5376 6.4 x 1010 10.806
201.8971.897 1.897 - - -
TBUDTBUD
TBUDTBUD
TBUDTBUD
6856 6.2 x 1010 10.792
221.8971.897 1.897 - - -
TBUDTBUD
TBUDTBUD
TBUDTBUD
5557 5.6 x 1010 10.748
24 1.8971.897
1.897 - - - TBUDTBUD
TBUDTBUD
TBUDTBUD
5948
5.4 x 1010 10.732
Lampiran 7 Hasil pengukuran absorbansi pada pengujian pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan E. faecium IS-27526
Jamm-
MRSB1
m-MRSB
2
Rataanm-MRSB
m-MRSB
m-MRSB
+Glukosa
1
m-MRSB
+Glukosa
2
Rataanm-MRSB
+Glukosa
m-MRSB
+Glukosa
m-MRSB
+Inulin
1
m-MRSB
+Inulin
2
Rataanm-MRSB
+Inulin
m-MRSB
+Inulin
m-MRSB
+FOS 1
m-MRSB +
FOS 2
Rataanm-MRSB
+FOS
m-MRSB
+FOS
00.045 0.043 0.046
0.0450.025 0.031 0.024
0.0280.033 0.037 0.033
0.0350.024 0.041 0.025
0.0330.047 0.043 0.043 0.023 0.032 0.032 0.033 0.038 0.038 0.025 0.041 0.041
40.197 0.227 0.198
0.2130.942 0.917 0.942
0.9320.276 0.231 0.321
0.3110.365 0.379 0.365
0.3700.199 0.229 0.228 0.942 0.927 0.922 0.365 0.371 0.301 0.365 0.371 0.375
80.343 0.361 0.343
0.3521.257 1.257 1.257
1.2550.429 0.407 0.427
0.4160.487 0.501 0.485
0.4940.343 0.359 0.360 1.257 1.247 1.252 0.425 0.403 0.405 0.483 0.503 0.502
120.343 0.359 0.341
0.3491.287 1.277 1.287
1.2850.421 0.391 0.420
0.4070.377 0.399 0.378
0.3890.338 0.357 0.358 1.287 1.287 1.282 0.419 0.397 0.394 0.379 0.401 0.400
160.497 0.365 0.498
0.4301.207 1.197 1.207
1.2020.429 0.403 0.428
0.4160.310 0.326 0.309
0.3180.499 0.359 0.362 1.207 1.197 1.197 0.427 0.405 0.404 0.308 0.327 0.327
200.379 0.379 0.378
0.3781.177 1.187 1.177
1.1800.427 0.405 0.428
0.4160.272 0.295 0.273
0.2820.377 0.377 0.378 1.177 1.177 1.182 0.429 0.403 0.404 0.273 0.287 0.291
240.373 0.373 0.372
0.3721.117 1.127 1.122
1.1250.435 0.401 0.434
0.4180.253 0.271 0.253
0.2630.371 0.371 0.372 1.127 1.127 1.127 0.433 0.403 0.402 0.253 0.273 0.272
Lampiran 8 Hasil pengukuran pH pada pengujian pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan E. faecium IS-27526
Jam m-MRSB1
m-MRSB2
Rataanm-
MRSB
m-MRSB
m-MRSB+
Glukosa1
m-MRSB+
Glukosa2
Rataanm-MRSB
+Glukosa
m-MRSB
+Glukosa
m-MRSB
+Inulin 1
m-MRSB
+Inulin 2
Rataanm-MRSB
+Inulin
m-MRSB
+Inulin
m-MRSB
+FOS 1
m-MRSB
+FOS 2
Rataanm-MRSB
+FOS
m-MRSB
+FOS
07.31 7.32 7.32
7.337.29 7.30 7.29
7.307.35 7.35 7.34
7.347.29 7.32 7.25
7.297.33 7.34 7.33 7.29 7.31 7.31 7.32 7.32 7.34 7.20 7.33 7.33
47.35 7.39 7.36
7.375.28 5.30 5.28
5.297.20 7.21 7.22
7.216.39 6.38 6.41
6.407.36 7.39 7.39 5.28 5.30 5.30 7.23 7.21 7.21 6.42 6.42 6.40
87.45 7.47 7.46
7.464.72 4.76 4.73
4.747.34 7.34 7.35
7.355.53 5.53 5.54
5.537.46 7.47 7.47 4.73 4.75 4.76 7.36 7.34 7.34 5.54 5.53 5.53
127.48 7.49 7.49
7.494.68 4.70 4.69
4.697.36 7.32 7.37
7.345.62 5.63 5.63
5.637.49 7.49 7.49 4.69 4.70 4.70 7.37 7.32 7.32 5.63 5.64 5.64
167.33 7.57 7.33
7.444.62 4.69 4.63
4.667.47 7.45 7.48
7.475.72 5.59 5.71
5.687.32 7.55 7.56 4.64 4.69 4.69 7.49 7.46 7.46 5.70 5.70 5.65
207.07 7.52 7.07
7.304.55 4.55 4.55
4.557.47 7.40 7.48
7.445.61 5.61 5.61
5.627.07 7.54 7.53 4.54 4.56 4.56 7.49 7.40 7.40 5.61 5.63 5.62
247.50 7.35 7.54
7.464.45 4.46 4.45
4.477.42 7.44 7.45
7.455.64 5.67 5.65
5.667.57 7.43 7.39 4.44 4.51 4.49 7.47 7.45 7.45 5.65 5.68 5.68
Lampiran 9 Hasil pengukuran TAT (% asam laktat) pada pengujian pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan E. faecium IS-27526Jam m-MRSB m-MRSB + Glukosa m-MRSB + Inulin m-MRSB + FOS
U1 U2 Rataan U1 U2 Rataan U1 U2 Rataan U1 U2 Rataan
0 0.19540.1520
0.17370.1954 0.1791 0.1737
0.19540.17370.1737 0.1791 0.1303
0.19540.21710.1737 0.1791 0.1520
0.17370.17370.1737 0.1683
4 0.21710.2171
0.17370.1954 0.2008 0.4560
0.41250.45600.4560 0.4451 0.1954
0.19540.19540.2171 0.2008 0.2823
0.28230.28230.3040 0.2877
8 0.19540.1954
0.17370.2171 0.1954 0.6297
0.67310.60800.6297 0.6351 0.1303
0.17370.17370.1737 0.1629 0.3908
0.34740.36910.3257 0.3583
12 0.19540.2171
0.23880.2171 0.2171 0.7599
0.75990.67310.6948 0.7219 0.1737
0.19540.17370.1954 0.1846 0.3474
0.34740.36910.3908 0.3637
16 0.21710.2171
0.19540.2171 0.2117 0.7599
0.73820.73820.6948 0.7328 0.2171
0.17370.21710.1737 0.1954 0.3908
0.34740.34740.3908 0.3691
20 0.23880.2388
0.19540.1954 0.2171 0.7816
0.75990.71650.6948 0.7382 0.1737
0.17370.17370.1954 0.1791 0.3257
0.34740.34740.3474 0.3420
24 0.17370.2606
0.26060.2606 0.2389 0.8034
0.78160.80340.7816 0.7925 0.1737
0.17370.19540.1954 0.1846 0.3474
0.34740.34740.3908 0.3583
Lampiran 10 Pertumbuhan (log cfu/ml) E. faecium IS-27526 dengan metode hitungan cawan pada pengujian pengaruh prebiotik
Waktu Inkubasi(jam) Jenis media
PengenceranCFU / ml Log CFU/ml10- 4 10- 5 10- 6 10- 7 10- 8
0
m-MRSB TBUD/TBUDTBUD/TBUD
153/154153/154
1.5 x 107
1.5 x 107 1.5 x 107 7.176
m-MRSB + Glukosa TBUD/TBUDTBUD/TBUD
135/179110/99
1.6 x 107
1.0 x 107 1.3 x 107 7.114
m-MRSB + Inulin TBUD/TBUDTBUD/TBUD
159/190189/185
1.7 x 107
1.9 x 107 1.8 x 107 7.255
m-MRSB + FOS TBUD/TBUDTBUD/TBUD
100/130195/194
1.2 x 107
1.9 x 107 1.6 x 107 7.204
4
m-MRSB TBUD/TBUDTBUD/TBUD
227/300385/265
2.3 x 108
2.6 x 108 2.4 x 108 8.380
m-MRSB + Glukosa 123/15197/98
17/2612/16
1.4 x 109
9.8 x 108 1.2 x 109 9.079
m-MRSB + Inulin TBUD/TBUDTBUD/TBUD
240/247128/148
2.4 x 108
1.4 x 108 1.9 x 108 8.279
m-MRSB + FOS 294/236281/292
64/4270/65
2.8 x 108
6.8 x 108 4.8 x 108 8.681
8
m-MRSB TBUD/TBUDTBUD/TBUD
128/110146/143
1.2 x 108
1.4 x 108 1.3 x 108 8.114
m-MRSB + Glukosa TBUD/TBUDTBUD/TBUD
121/203142/132
1.6 x 109
1.4 x 109 1.5 x 109 9.176
m-MRSB + Inulin TBUD/TBUDTBUD/TBUD
243/15392/199
2.0 x 108
1.4 x 108 1.7 x 108 8.230
m-MRSB + FOS TBUD/TBUDTBUD/TBUD
81/6349/70
7.2 x 108
6.0 x 108 6.6 x 108 8.820
12
m-MRSB TBUD/TBUDTBUD/TBUD
82/66102/162
7.4 x 108
1.3 x 109 1.0 x 109 9.000
m-MRSB + Glukosa 177/151201/190
35/3441/38
1.8 x 109
2.1 x 109 2.0 x 109 9.301
m-MRSB + Inulin TBUD/TBUDTBUD/TBUD
117/117143/162
1.2 x 109
1.5 x 109 1.4 x 109 9.146
m-MRSB + FOS 238/282340/216
73/7652/48
3.2 x 108
2.6 x 108 2.9 x 108 8.462
Waktu Inkubasi(jam) Jenis media Pengenceran CFU / ml Log CFU/ml
16
m-MRSB 330/TBUD377/488
90/7978/70
8.4 x 108
7.4 x 108 7.9 X 108 8.898
m-MRSB + Glukosa 277/156TBUD/TBUD
40/22135/153
1.8 x 109
1.4 x1010 1.8 X 109 9.255
m-MRSB + Inulin TBUD/TBUDTBUD/TBUD
121/9185/93
1.1 x 109
8.9 x 108 1.0 X 109 9.000
m-MRSB + FOS233/218301/280
40/1847/52
2.3 x 108
5.0 x 108 3.6 X 108 8.556
20
m-MRSBTBUD/TBUD
210/20095/9478/70
9.4 x 108
7.4 x 108 8.4 x 108 8.924
m-MRSB + Glukosa 119/85277/156
21/1422/22
1.0 x 109
1.6 x 109 1.3 x 109 9.114
m-MRSB + Inulin TBUD/TBUD209/62
105/10961/86
1.0 x 109
1.9 x 108 6.0 x 108 8.778
m-MRSB + FOS 100/235105/230
48/3447/35
1.9 x 108
1.9 x 108 1.9 x 108 8.279
24
m-MRSB 300/240222/167
74/7356/109
3.2 x 108
2.5 x 108 2.8 x 108 8.447
m-MRSB + Glukosa 186/238115/89
74/5319/69
2.5 x 109
1.3 x 109 1.9 x 109 9.279
m-MRSB + Inulin 300/230280/226
77/7370/41
3.2 x 108
2.8 x 108 3.3 x 108 8.518
m-MRSB + FOS TBUD/TBUDTBUD/TBUD
162/155155/162
1.6 x 108
1.6 x 108 1.6 x 108 8.204
Lampiran 11 Hasil pengukuran pH pada pengujian pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan L. plantarum IS-10506
Jam m-MRSB1
m-MRSB2
Rataanm-MRSB
m-MRSB
m-MRSB +Inulin 1
m-MRSB +Inulin 2
Rataanm-
MRSB +Inulin
m-MRSB +
Inulin
m-MRSB+
FOS 1
m-MRSB+
FOS 2
Rataanm-
MRSB +FOS
m-MRSB +
FOS
07.220 7.210 7.215
7.2157.210 7.220 7.215
7.2157.230 7.220 7.230
7.2287.210 7.220 7.215 7.220 7.210 7.215 7.230 7.230 7.225
46.770 6.800 6.785
6.7905.570 5.660 5.570
5.6085.550 5.560 5.545
5.5506.800 6.790 6.795 5.570 5.630 5.645 5.540 5.550 5.555
86.560 6.630 6.575
6.6084.840 4.840 4.825
4.8354.650 4.660 4.650
4.6556.590 6.650 6.640 4.810 4.850 4.845 4.650 4.660 4.660
127.240 7.330 7.255
7.2954.950 4.950 4.935
4.9434.680 4.690 4.680
4.6887.270 7.340 7.335 4.920 4.950 4.950 4.680 4.700 4.695
Lampiran 12 Hasil pengukuran TAT (% asam laktat) pada pengujian pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan L. plantarum IS-10506
Jam m-MRSB m-MRSB + Inulin m-MRSB + FOSU1 U2 Rataan U1 U2 Rataan U1 U2 Rataan
0 0.15200.1520
0.13030.1303 0.1412 0.1520
0.15200.13030.1303 0.1412 0.1303
0.13030.13030.1303 0.1303
4 0.19540.1954
0.19540.2171 0.2008 0.3040
0.26060.30400.3040 0.2932 0.3474
0.32570.28230.3040 0.3149
8 0.17370.1737
0.17370.1954 0.1791 0.4342
0.41250.43420.4342 0.4288 0.4560
0.49940.47770.4342 0.4668
12 0.15200.1520
0.17370.1303 0.1520 0.5211
0.49940.49940.4777 0.4994 0.6080
0.60800.60800.6080 0.6080
Lampiran 13 Pertumbuhan L. plantarum IS-10506 (log cfu/ml) dengan metode hitungan cawan pada pengujian pengaruh prebiotik
Waktu Inkubasi(jam) Jenis media
PengenceranCFU / ml
Rata-rataCFU / ml
LogCFU/ml10- 5 10- 6 10- 7 10- 8 10- 9
0
m-MRSB 97/77122/85
21/2914/8 9.7 x 106 1.0 x 107 9.8 x 106 6.9912
m-MRSB + Inulin 115/116121/115
18/620/16 1.2 x 107 1.2 x 107 1.2 x 107 7.0792
m-MRSB + FOS 127/145148/152
16/2236/25 1.4 x 107 1.6 x 107 1.5 x 107 7.1761
8
m-MRSB 69/9159/45
12/814/4 8.0 x 108 5.2 x 108 6.6 x 108 8.8195
m-MRSB + Inulin TBUD/TBUDTBUD/TBUD
32/2432/24 3.2 x 109 3.2 x 109 3.2 x 109 9.5051
m-MRSB + FOS 60/8394/107
27/2912/30 9.0 x 108 1.1 x 109 1.0 x 109 9.0000
12
m-MRSB 51/4048/46
6/121/9 4.6 x 108 4.7 x 108 4.6 x 108 8.6628
m-MRSB + Inulin TBUD/TBUDTBUD/TBUD
21/2121/21 2.1 x 1010 2.1 x 1010 2.1 x 1010 10.3222
m-MRSB + FOS 30/730/11
2/19/1 3.0 x 109 3.0 x 109 3.0 x 109 9.4771
Lampiran 14 Hasil pengukuran pH pada pengujian pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan L. casei strain Shirota
Jam m-MRSB1
m-MRSB2
Rataanm-MRSB
m-MRSB
m-MRSB +Inulin 1
m-MRSB +Inulin 2
Rataanm-
MRSB +Inulin
m-MRSB +
Inulin
m-MRSB+
FOS 1
m-MRSB+
FOS 2
Rataanm-
MRSB +FOS
m-MRSB +
FOS
07.280 7.280 7.275
7.2757.250 7.230 7.245
7.2357.220 7.200 7.215
7.2107.270 7.270 7.275 7.240 7.220 7.225 7.210 7.210 7.205
46.830 6.870 6.835
6.8486.800 6.800 6.800
6.8036.800 6.780 6.815
6.7956.840 6.850 6.860 6.800 6.810 6.805 6.830 6.770 6.775
86.860 6.870 6.860
6.8635.690 5.640 5.690
5.6705.650 5.650 5.640
5.6386.860 6.860 6.865 5.690 5.660 5.650 5.630 5.620 5.635
127.730 7.730 7.745
7.7335.650 5.610 5.645
5.6305.630 5.610 5.630
5.6237.760 7.710 7.720 5.640 5.620 5.615 5.630 5.620 5.615
Lampiran 15 Hasil pengukuran TAT (% asam laktat) pada pengujian pengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan L. casei strain Shirota
Jam m-MRSB m-MRSB + Inulin m-MRSB + FOSU1 U2 Rataan U1 U2 Rataan U1 U2 Rataan
0 0.17370.2171
0.21710.1737 0.1954 0.1303
0.13030.13030.1303 0.1303 0.1303
0.17370.10860.1303 0.1357
4 0.17370.1737
0.15200.1520 0.1629 0.1737
0.10860.15200.1737 0.1520 0.1086
0.19540.17370.1520 0.1574
8 0.21710.2388
0.17370.1737 0.2008 0.2388
0.26060.30400.2606 0.2660 0.3040
0.26060.23880.2388 0.2606
12 0.19540.1303
0.15200.1086 0.1466 0.2388
0.26060.23880.2823 0.2551 0.2606
0.30400.23880.2823 0.2714
Lampiran 16 Pertumbuhan L. casei strain Shirota (log cfu/ml) degan metode hitungan cawan pada pengujian pengaruh prebiotikWaktu Inkubasi
(jam) Jenis media Pengenceran CFU / ml Rata-rataCFU / ml
LogCFU/ml10- 5 10- 6 10- 7 10- 8 10- 9
0
m-MRSB 40/4754/50
4/74/2 4.4 x 106 5.2 x 106 4.8 x 106 6.6812
m-MRSB + Inulin 59/101TBUD/TBUD
3/936/31 8.0 x 106 3.4 x 107 2.1 x 107 7.3222
m-MRSB + FOS 96/7470/67
9/88/7 8.5 x 106 6.8 x 106 7.6 x 106 6.8808
8
m-MRSB 57/5534/49
9/87/8 5.6 x 108 4.2 x 108 4.9 x 108 8.6902
m-MRSB + Inulin 124/116TBUD/TBUD
15/2469/86 1.2 x 109 7.8 x 109 4.5 x 109 9.6532
m-MRSB + FOS 142/143TBUD/109
15/2220/35 1.4 x 109 1.3 x 109 1.4 x 109 9.1461
12
m-MRSB 19/2323/15
0/25/1 2.1 x 109 1.9 x 109 2.0 x 109 9.3010
m-MRSB + Inulin 87/9088/89
16/2817/28 9.8 x 109 9.8 x 109 9.8 x 109 9.9912
m-MRSB + FOS 16/1815/13
3/01/3 1.7 x 109 1.4 x 109 1.6 x 109 9.2041
Lampiran 17 Hasil analisis statistik pertumbuhan E. faecium IS-27526(log cfu/ml) pada pengujian pengaruh prebiotik
Between-Subjects Factors
Value Label NMedia 1 m-MRSB 14
2 m-MRSB+glukosa 14
3 m-MRSB+Inulin 14
4 m- MRSB+FOS 14
Waktu 0 84 88 812 816 820 824 8
Ulangan 1 282 28
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: E.faecium
30,199a 27 1,118 31,107 ,0004173,584 1 4173,584 116074,6 ,000
4,704 3 1,568 43,612 ,00023,120 6 3,853 107,167 ,0002,375 18 ,132 3,670 ,0011,007 28 ,036
4204,790 5631,206 55
SourceCorrected ModelInterceptMediaWaktuMedia * WaktuErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = ,968 (Adjusted R Squared = ,937)a.
Between-Subjects Factors
NKode 0 A 2
0 B 20 C 20 D 212 A 212 B 212 C 212 D 216 A 216 B 216 C 216 D 220 A 220 B 220 C 220 D 224 A 224 B 224 C 224 D 24 A 24 B 24 C 24 D 28 A 28 B 28 C 28 D 2
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: E.faecium
SourceType III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model 23,370(a) 27 ,866 39,510 ,000Intercept 4070,619 1 4070,619 185816,36
3,000
Kode 23,370 27 ,866 39,510 ,000Error ,613 28 ,022Total 4094,602 56Corrected Total 23,983 55
a R Squared = ,974 (Adjusted R Squared = ,950)
Homogeneous Subsets
E.faecium
Tukey HSD
Kode N Subset
1 2 3 4 5 6 7 8 90 B 2 7,102000 A 2 7,176000 D 2 7,179000 C 2 7,254508 A 2 8,1125024 D 2 8,20400 8,204008 C 2 8,22350 8,22350 8,223504 C 2 8,26300 8,26300 8,263004 A 2 8,38850 8,38850 8,38850 8,3885024 A 2 8,45150 8,45150 8,45150 8,4515012 D 2 8,46000 8,46000 8,46000 8,4600024 C 2 8,47600 8,47600 8,47600 8,47600 8,4760016 D 2 8,53050 8,53050 8,53050 8,53050 8,53050 8,5305020 C 2 8,63950 8,63950 8,63950 8,63950 8,63950 8,63950 8,639504 D 2 8,63950 8,63950 8,63950 8,63950 8,63950 8,63950 8,6395020 D 2 8,72900 8,72900 8,72900 8,72900 8,72900 8,72900 8,729008 D 2 8,81750 8,81750 8,81750 8,81750 8,81750 8,8175016 A 2 8,89650 8,89650 8,89650 8,89650 8,8965020 A 2 8,92100 8,92100 8,92100 8,92100 8,9210012 A 2 8,99150 8,99150 8,99150 8,99150 8,9915016 C 2 8,99500 8,99500 8,99500 8,99500 8,995004 B 2 9,06850 9,06850 9,06850 9,0685020 B 2 9,10200 9,10200 9,1020012 C 2 9,12750 9,12750 9,127508 B 2 9,17500 9,1750016 B 2 9,2550024 B 2 9,2560012 B 2 9,28850Sig. 1,000 ,158 ,163 ,062 ,051 ,063 ,059 ,142 ,102
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.Based on Type III Sum of SquaresThe error term is Mean Square(Error) = ,022.
a Uses Harmonic Mean Sample Size = 2,000.b Alpha = ,05.
Lampiran 18. Hasil analisis statistik pH media pada pengujian pengaruh prebiotikterhadap pertumbuhan E. faecium IS-27526
Between-Subjects Factors
Nmedia A 14
B 14C 14D 14
waktu 0 84 88 812 816 820 824 8
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: pH
70,370a 27 2,606 364,515 ,0002309,403 1 2309,403 322993,4 ,000
53,076 3 17,692 2474,393 ,0007,498 6 1,250 174,790 ,0009,795 18 ,544 76,110 ,000
,200 28 ,0072379,972 56
70,570 55
SourceCorrected ModelInterceptmediawaktumedia * waktuErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = ,997 (Adjusted R Squared = ,994)a.
Between-Subjects Factors
2222222222222222222222222222
0 A0 B0 C0 D12 A12 B12 C12 D16 A16 B16 C16 D20 A20 B20 C20 D24 A24 B24 C24 D4 A4 B4 C4 D8 A8 B8 C8 D
kodeN
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: pH
70,370a 27 2,606 364,515 ,0002309,403 1 2309,403 322993,4 ,000
70,370 27 2,606 364,515 ,000,200 28 ,007
2379,972 5670,570 55
SourceCorrected ModelInterceptkodeErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = ,997 (Adjusted R Squared = ,994)a.
Homogeneous Subsets
pH
Tukey HSDa,b
2 4,4002 4,5502 4,6002 4,6502 4,7002 5,2502 5,500 5,5002 5,6002 5,6002 5,6002 5,6502 6,4002 7,2002 7,2502 7,2502 7,2502 7,3002 7,3002 7,3002 7,3102 7,3502 7,4002 7,4002 7,4002 7,4002 7,4002 7,4002 7,400
,162 ,437 ,985 1,000 ,804
kode24 B20 B16 B12 B8 B4 B8 D12 D20 D24 D16 D4 D4 C0 B0 D20 A0 C12 C4 A0 A8 C12 A16 A16 C20 C24 A24 C8 ASig.
N 1 2 3 4 5Subset
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.Based on Type III Sum of SquaresThe error term is Mean Square(Error) = ,007.
Uses Harmonic Mean Sample Size = 2,000.a.
Alpha = ,05.b.
Lampiran 19. Hasil analisis statistik TAT (% asam laktat) media pada pengujianpengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan E. faecium IS-27526
Between-Subjects Factors
141414148888888
ABCD
media
04812162024
waktu
N
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: TAT_asam_laktat
2,230a 27 ,083 198,510 ,0006,105 1 6,105 14672,966 ,0001,567 3 ,522 1255,443 ,000
,292 6 ,049 116,951 ,000,371 18 ,021 49,541 ,000,012 28 ,000
8,347 562,242 55
SourceCorrected ModelInterceptmediawaktumedia * waktuErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = ,995 (Adjusted R Squared = ,990)a.
Between-Subjects Factors
2222222222222222222222222222
0 A0 B0 C0 D12 A12 B12 C12 D16 A16 B16 C16 D20 A20 B20 C20 D24 A24 B24 C24 D4 A4 B4 C4 D8 A8 B8 C8 D
kodeN
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: TAT_asam_laktat
2,230a 27 ,083 198,510 ,0006,105 1 6,105 14672,966 ,0002,230 27 ,083 198,510 ,000
,012 28 ,0008,347 562,242 55
SourceCorrected ModelInterceptkodeErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = ,995 (Adjusted R Squared = ,990)a.
Homogenous Subsets
TAT_asam_laktat
tTukey HSDa,b
2 ,16002 ,1650
2 ,17502 ,17502 ,1750
2 ,18002 ,18002 ,1850
2 ,20002 ,20002 ,20002 ,2050 ,20502 ,2150 ,21502 ,2200 ,22002 ,2200 ,22002 ,2400 ,24002 ,2850 ,28502 ,3450 ,34502 ,3600 ,36002 ,3600 ,36002 ,3650 ,3650 ,36502 ,3700 ,37002 ,44502 ,63502 ,72002 ,73502 ,74002 ,7900
,075 ,075 ,075 1,000 ,075 1,000 ,202
kode8 C0 D0 A0 B20 C0 C12 C24 C16 C4 A8 A4 C16 A12 A20 A24 A
4 D20 D24 D8 D12 D16 D4 B8 B12 B16 B20 B24 BSig.
N 1 2 3 4 5 6 7Subset
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.Based on Type III Sum of SquaresThe error term is Mean Square(Error) = ,000.
Uses Harmonic Mean Sample Size = 2,000.a.
Alpha = ,05.b.
Lampiran 20 Hasil analisis statistik pertumbuhan L. plantarum IS-10506(log cfu/ml) pada pengujian pengaruh prebiotik
Between-Subjects Factors
m-MRSB 6m-MRSB +Inulin 6
m-MRSB +FOS
6
666
AB
C
media
0812
waktu
Value Label N
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: L.plantarum
23,340a 8 2,918 1135,834 ,0001318,476 1 1318,476 513303,4 ,000
1,979 2 ,989 385,199 ,00020,051 2 10,025 3903,031 ,0001,311 4 ,328 127,553 ,000
,023 9 ,0031341,840 18
23,363 17
SourceCorrected ModelInterceptmediawaktumedia * waktuErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = ,999 (Adjusted R Squared = ,998)a.
Between-Subjects Factors
NKode 0 A 2
0 B 20 C 212 A 212 B 212 C 28 A 28 B 28 C 2
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: L.plantarum
SourceType III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model 23,340(a) 8 2,918 1135,834 ,000Intercept
1318,476 1 1318,476513303,41
9 ,000
Kode 23,340 8 2,918 1135,834 ,000Error ,023 9 ,003Total 1341,840 18Corrected Total 23,363 17
a R Squared = ,999 (Adjusted R Squared = ,998)
Homogenous subsetsL.plantarum
Tukey HSDa,b
2 6,993400
2 7,079200
2 7,175100
2 8,6674502 8,809550 8,809550
2 8,997800
2 9,4771002 9,505100
2 10,322200
,083 ,233 ,069 ,999 1,000
Kode0 A0 B
0 C
12 A
8 A8 C
12 C
8 B12 B
Sig.
N 1 2 3 4 5
Subset
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.Based on Type III Sum of SquaresThe error term is Mean Square(Error) = ,003.
Uses Harmonic Mean Sample Size = 2,000.a.
Alpha = ,05.b.
Lampiran 21. Hasil analisis statistik pH media pada pengujian pengaruh prebiotikterhadap pertumbuhan L. plantarum IS-10506
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: pH
27,081a 11 2,462 1181,727 ,000867,604 1 867,604 416449,8 ,00010,068 2 5,034 2416,200 ,00012,425 3 4,142 1987,933 ,0004,589 6 ,765 367,133 ,000
,025 12 ,002894,710 2427,106 23
SourceCorrected ModelInterceptmediawaktumedia * waktuErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = ,999 (Adjusted R Squared = ,998)a.
Between-Subjects Factors
222222222222
0 A0 B0 C12 A12 B12 C4 A4 B4 C8 A8 B8 C
kodeN
Between-Subjects Factors
8
8
86
6
66
AB
C
media
04
8
12
waktu
N
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: pH
27,081a 11 2,462 1181,727 ,000867,604 1 867,604 416449,8 ,00027,081 11 2,462 1181,727 ,000
,025 12 ,002894,710 2427,106 23
SourceCorrected ModelInterceptkodeErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = ,999 (Adjusted R Squared = ,998)a.
Homogenous SubsetspH
Tukey HSDa,b
2 4,6002 4,6002 4,8002 4,9502 5,5502 5,5502 6,5502 6,7002 7,2002 7,2002 7,2002 7,250
1,000 ,144 1,000 ,144 ,989
kode12 C8 C8 B12 B4 B4 C8 A4 A0 A0 B0 C12 ASig.
N 1 2 3 4 5Subset
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.Based on Type III Sum of SquaresThe error term is Mean Square(Error) = ,002.
Uses Harmonic Mean Sample Size = 2,000.a.
Alpha = ,05.b.
Lampiran 22. Hasil analisis statistik TAT (% asam laktat) media pada pengujianpengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan L. plantarum IS-10506
Between-Subjects Factors
8886666
ABC
media
04812
waktu
N
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: TAT_asam_laktat
,594a 11 ,054 301,469 ,0002,059 1 2,059 11493,233 ,000
,198 2 ,099 553,000 ,000,262 3 ,087 487,341 ,000,134 6 ,022 124,690 ,000,002 12 ,000
2,656 24,596 23
SourceCorrected ModelInterceptmediawaktumedia * waktuErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = ,996 (Adjusted R Squared = ,993)a.
Between-Subjects Factors
222222222222
0 A0 B0 C12 A12 B12 C4 A4 B4 C8 A8 B8 C
kodeN
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: TAT_asam_laktat
,594a 11 ,054 301,469 ,0002,059 1 2,059 11493,233 ,000
,594 11 ,054 301,469 ,000,002 12 ,000
2,656 24,596 23
SourceCorrected ModelInterceptkodeErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = ,996 (Adjusted R Squared = ,993)a.
Homogenous Subsets
TAT_asam_laktat
Tukey HSDa,b
2 ,13002 ,14002 ,14002 ,1500 ,15002 ,1750 ,17502 ,20002 ,29002 ,31002 ,42502 ,4600 ,46002 ,49502 ,6000
,128 ,072 ,916 ,363 ,363 1,000
kode0 C0 A0 B12 A8 A4 A4 B4 C8 B8 C12 B12 CSig.
N 1 2 3 4 5 6Subset
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.Based on Type III Sum of SquaresThe error term is Mean Square(Error) = ,000.
Uses Harmonic Mean Sample Size = 2,000.a.
Alpha = ,05.b.
Lampiran 23 Hasil analisis statistik pertumbuhan L. casei strain Shirota(log cfu/ml) pada pengujian pengaruh prebiotik
Between-Subjects Factors
Value Label Nmedia A m-MRSB 6
B m-MRSB +Inulin 6
C m-MRSB +FOS 6
waktu 0 68 612 6
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: L.casei
SourceType III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
Corrected Model 24,722(a) 8 3,090 51,052 ,000Intercept 1303,504 1 1303,504 21534,338 ,000media ,955 2 ,478 7,891 ,010waktu 23,063 2 11,531 190,502 ,000media * waktu ,704 4 ,176 2,908 ,085Error ,545 9 ,061Total 1328,771 18Corrected Total 25,267 17
a R Squared = ,978 (Adjusted R Squared = ,959)
mediaMultiple Comparisons
Dependent Variable: L.caseiTukey HSD
-,563950* ,1420463 ,008 -,960544 -,167356-,299533 ,1420463 ,143 -,696127 ,097061,563950* ,1420463 ,008 ,167356 ,960544,264417 ,1420463 ,205 -,132177 ,661011,299533 ,1420463 ,143 -,097061 ,696127
-,264417 ,1420463 ,205 -,661011 ,132177
(J) mediam-MRSB + Inulinm-MRSB + FOSm-MRSBm-MRSB + FOSm-MRSBm-MRSB + Inulin
(I) mediam-MRSB
m-MRSB + Inulin
m-MRSB + FOS
MeanDifference
(I-J) Std. Error Sig. Lower Bound Upper Bound95% Confidence Interval
Based on observed means.The mean difference is significant at the ,05 level.*.
Homogenous SubsetsL.casei
Tukey HSDa,b
6 8,2219836 8,521517 8,5215176 8,785933
,143 ,205
mediam-MRSBm-MRSB + FOSm-MRSB + InulinSig.
N 1 2Subset
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.Based on Type III Sum of SquaresThe error term is Mean Square(Error) = ,061.
Uses Harmonic Mean Sample Size = 6,000.a.
Alpha = ,05.b.
WaktuMultiple Comparisons
Dependent Variable: L.caseiTukey HSD
-2,174483* ,1420463 ,000 -2,571077 -1,777889-2,577000* ,1420463 ,000 -2,973594 -2,1804062,174483* ,1420463 ,000 1,777889 2,571077-,402517* ,1420463 ,047 -,799111 -,0059232,577000* ,1420463 ,000 2,180406 2,973594,402517* ,1420463 ,047 ,005923 ,799111
(J) waktu81201208
(I) waktu0
8
12
MeanDifference
(I-J) Std. Error Sig. Lower Bound Upper Bound95% Confidence Interval
Based on observed means.The mean difference is significant at the ,05 level.*.
Homogenous Subsets
L.casei
Tukey HSDa,b
6 6,9259836 9,1004676 9,502983
1,000 1,000 1,000
waktu0812Sig.
N 1 2 3Subset
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.Based on Type III Sum of SquaresThe error term is Mean Square(Error) = ,061.
Uses Harmonic Mean Sample Size = 6,000.a.
Alpha = ,05.b.
Lampiran 24. Hasil analisis statistik pH media pada pengujian pengaruh prebiotikterhadap pertumbuhan L. casei strain Shirota
Between-Subjects Factors
8886666
ABC
media
04812
waktu
N
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: pH
12,845a 11 1,168 2802,455 ,0001036,220 1 1036,220 2486929 ,000
3,686 2 1,843 4423,000 ,0005,041 3 1,680 4033,000 ,0004,118 6 ,686 1647,000 ,000
,005 12 ,0001049,070 24
12,850 23
SourceCorrected ModelInterceptmediawaktumedia * waktuErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = 1,000 (Adjusted R Squared = ,999)a.
Between-Subjects Factors
222222222222
0 A0 B0 C12 A12 B12 C4 A4 B4 C8 A8 B8 C
kodeN
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: pH
12,845a 11 1,168 2802,455 ,0001036,220 1 1036,220 2486929 ,000
12,845 11 1,168 2802,455 ,000,005 12 ,000
1049,070 2412,850 23
SourceCorrected ModelInterceptkodeErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = 1,000 (Adjusted R Squared = ,999)a.
Homogeneous SubsetspH
Tukey HSDa,b
2 5,6002 5,6002 5,6002 5,6002 6,7502 6,8002 6,8002 6,8002 7,2002 7,2002 7,2002 7,700
1,000 ,442 1,000 1,000
kode12 B12 C8 B8 C4 C4 A4 B8 A0 A0 B0 C12 ASig.
N 1 2 3 4Subset
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.Based on Type III Sum of SquaresThe error term is Mean Square(Error) = ,000.
Uses Harmonic Mean Sample Size = 2,000.a.
Alpha = ,05.b.
Lampiran 25. Hasil analisis statistik TAT (% asam laktat) media pada pengujianpengaruh prebiotik terhadap pertumbuhan L. casei strain Shirota
Between-Subjects Factors
8886666
ABC
media
04812
waktu
N
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: TAT_asam_laktat
,064a 11 ,006 12,997 ,000,882 1 ,882 1959,259 ,000,003 2 ,002 3,815 ,052,034 3 ,011 25,506 ,000,026 6 ,004 9,802 ,000,005 12 ,000,951 24,070 23
SourceCorrected ModelInterceptmediawaktumedia * waktuErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = ,923 (Adjusted R Squared = ,852)a.
Between-Subjects Factors
222222222222
0 A0 B0 C12 A12 B12 C4 A4 B4 C8 A8 B8 C
kodeN
Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: TAT_asam_laktat
,064a 11 ,006 12,997 ,000,882 1 ,882 1959,259 ,000,064 11 ,006 12,997 ,000,005 12 ,000,951 24,070 23
SourceCorrected ModelInterceptkodeErrorTotalCorrected Total
Type III Sumof Squares df Mean Square F Sig.
R Squared = ,923 (Adjusted R Squared = ,852)a.
Homogeneous SubsetsTAT_asam_laktat
Tukey HSDa,b
2 ,13002 ,13002 ,14502 ,15002 ,15502 ,16002 ,1950 ,19502 ,2000 ,20002 ,25002 ,25502 ,26002 ,2700
,141 ,098
kode0 B0 C12 A4 B4 C4 A8 A0 A12 B8 C8 B12 CSig.
N 1 2Subset
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.Based on Type III Sum of SquaresThe error term is Mean Square(Error) = ,000.
Uses Harmonic Mean Sample Size = 2,000.a.
Alpha = ,05.b.
