IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2 PENELITIAN UTAMA
4.2.1 Pengujian Yogurt Sinbiotik Terpilih sebagai antidiare
4.2.1.5 Aktivitas Enzim Superoksida Dismutase
Oksidasi dan produksi radikal bebas, serta reactive oxigen species (ROS) adalah bagian dari metabolisme tubuh kita yang tidak dapat dipisahkan. Radikal bebas dan ROS diproduksi oleh tubuh dengan suatu pertimbangan untuk memberikan fungsi biologis yang penting. Sebagai contoh fagositosis yang teraktivasi menggunakan ROS untuk membunuh beberapa jenis bakteri dan jamur. Superoksida memainkan peran yang penting dalam mengatur pertumbuhan sel dan sinyal interseluler. Radikal bebas dan ROS memiliki kegunaan apabila keduanya diproduksi dalam jumlah yang benar, pada situasi dan letak dalam sel yang tepat. Meskipun demikian keduanya dapat menjadi sangat berbahaya bagi tubuh jika diproduksi dalam jumlah, situasi dan letak yang tidak tepat dalam tubuh. Radikal bebas dan ROS sangat reaktif dan sangat cepat merusak molekul di sekitarnya. Radikal bebas dan ROS dapat bereaksi dengan molekul nonradikal dan dapat memulai rantai reaksi berkebalikan seperti lipid peroksidasi. Keduanya juga dapat membahayakan molekul lainnya termasuk protein, karbohidrat, dan DNA (Papas 1999).
Tubuh dalam rangka bertahan dan melawan kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas dan ROS, manusia dan organisme hidup lainnya mengembangkan sistem antioksidan yang kuat dan kompleks (Winarsi 2007). Sistem antioksidan adalah bermacam-macam kelompok molekul yang
melindungi bagian penting fungsi biologis dari kerusakan oksidatif. Antioksidan biasanya berperan dengan menghilangkan atau menginaktifasi komponen kimia antara yang memproduksi radikal bebas. Antioksidan dapat dihasilkan dalam tubuh secara endogenus atau diperoleh dari makanan (Papas 1999). Komponen penting dari pertahanan seluler endogenus di antaranya adalah penurunan glutathione (GSH) dan enzim antioksidan seperti superoksida dismutase (SOD), glutation peroksidase (GSHPx), dan katalase (CAT) (Kullisaar et al. 2002).
Hasil analisis aktivitas SOD dalam hati tikus ditunjukkan pada Tabel 9. Berdasarkan tabel tersebut dapat diketahui bahwa pada hari ke-7 setelah perlakuan tidak ada perbedaan nyata aktivitas SOD (p > 0.05) (Lampiran 29).
Tabel 9. Aktivitas SOD hati tikus percobaan (unit/mg protein)
Kelompok Tikus Hari ke-7 Hari ke-14 Hari ke-21
Kontrol negatif 253.20±14.63a 180.71±61.12a 229.56±109.86a
Yogurt sinbiotik 304.72±17.18a 250.53±17.05a,b 251.38±9.96a Yogurt sinbiotik + EPEC 244.69±18.41 a 280.29±19.86b 220.67±37.50a Kontrol positif 194.23±66.42a 171.30±28.30a 127.34±18.98a Yogurt prebiotik - - 230.40±28.01a
Keterangan: Nilai yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukan bahwa tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi 5%.
Aktivitas SOD pada hari ke-14 yaitu satu minggu setelah perlakuan pencekokan EPEC pada kelompok yogurt sinbiotik + EPEC dan kelompok kontrol positif menunjukkan kelompok yogurt sinbiotik + EPEC memilki SOD paling tinggi. Sidik ragam menunjukkan adanya perbedaan yang nyata pada perlakuan yogurt terhadap aktivitas SOD hati (p < 0.05) (Lampiran 30). Kelompok tikus yogurt sinbiotik + EPEC memiliki aktivitas SOD yang lebih tinggi dibandingkan kelompok kontrol positif. Hal ini menunjukkan bahwa pada kelompok yogurt sinbiotik + EPEC meskipun kelompok ini dipapar dengan EPEC, kelompok tikus yang diberi yogurt sinbiotik mampu mempertahankan kondisi antioksidan dalam tubuhnya melalui keberadaan SOD. Menurut Castex et al. (2010) sistem antioksidan yang terkoordinasi diketahui sebagai komponen esensial pengaturan tubuh suatu organisme. Oleh sebab itu keterlibatan sistem pertahanan antioksidan dalam perkembangan penyakit melalui kemampuan sistem antioksidan untuk membatasi adanya stress oksidatif kemungkinan merupakan bagian penting dalam respon melawan patogen.
Kullisaar et al. (2001) menyatakan bahwa Lactobasilus spp, telah diteliti memiliki efek antimikroba yang juga diekspresikan melalui ROS yang mungkin memiliki pengaruh yang selektif pada mikrobiota pada saluran pencernaan. Lactobacillus spp. adalah anggota mikrobiota pada tubuh manusia sehat yang penting. Bakteri asam laktat dan bifidobacteria dipertimbangkan memiliki beberapa efek fisiologis seperti aktivitas antimikroba, meningkatkan potensi imun, dan aktivitas anti tumor (Fuller 1991, Salminen et al. 1998).
Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa beberapa strain Lactobacillus memiliki aktivitas antioksidan dan dapat menurunkan akumulasi ROS selama mengonsumsi makanan (Kaizu et al. 1993, Peuhkuri et al 1996 diacu dalam Kullisaar et al. 2002). Bakteri asam laktat mampu mendegradasi anion superoksida dan hidrogen peroksida (Ahotupa et al 1996, Korpela et al. 1997 diacu dalam Kullisaar et al. 2002). Meskipun demikian tipe dari superoksida dismutase (SOD) yang diekspresikan belum diketahui (Kullisaar et al. 2002).
34 Kullissar et al. (2001) melaporkan bahwa Lactobacillus fermentum memiliki aktivitas antioksidatif yang penting yaitu Mn-SOD dan secara signifikan menaikan ketahanan terhadap beberapa ROS, seperti hidrogen peroksida, superoksida dan hidroksil radikal. Berdasarkan hal tersebut adanya Mn-SOD dari L. fermentum dapat membantu antioksidan tubuh dalam menangkal radikal bebas. Lampe (1999) di dalam Winarsi (2007) menyatakan bahwa antioksidan seluler tidak dapat bekerja secara individual tanpa dukungan asupan antioksidan sekunder dari bahan pangan.
Makin tinggi asupan antiosidan eksogenus, makin tinggi pula status antioksidan endogenus. Setelah dua puluh satu hari perlakuan, aktivitas SOD hati menunjukkan tidak terdapat perbedaan nyata (p<0.05) (Lampiran 31). Hal ini kemungkinan terdapat mekanisme pemulihan pada kelompok yogurt sinbiotik + EPEC dan kelompok kontrol positif. Winarsi (2007) menyatakan bahwa tubuh mempunyai mekanisme untuk menetralkan kerusakan yang ditimbulkan oleh radikal bebas. Mekanisme tersebut diperankan oleh jaringan antioksidan yang saling menopang dalam jaringan kerja antar-antioksidan. Antioksidan yang satu berperan dalam daur ulang antioksidan yang lain sehingga tubuh senantiasa mempunyai “pasukan“ antioksidan yang siap siaga berperang melawan senyawa-senyawa oksigen reaktif.
Aktivitas SOD ginjal diperlihatkan pada Tabel 10. Berdasarkan tabel tersebut dapat diketahui pada hari ke-7 tidak terdapat perbedaan yang nyata aktivitas SOD ginjal kelompok tikus (p > 0.05) (Lampiran 33). Pada hari ke-14, hasil analisis SOD ginjal menunjukkan terdapat perbedaaan yang nyata (p< 0.05) (Lampiran 34). Kelompok tikus kontrol positif secara nyata memiliki konsentrasi SOD ginjal yang berbeda dengan kelompok lainnya.
Halliwell & Gutteridge (1999) menyatakan bahwa respitoratory burst (peningkatan konsumsi oksigen) dapat disebabkan oleh opsonisasi bakteri, opsonisasi zymosan (preparasi dinding sel khamir), dan beberapa komponen kimia. Oleh sebab itu pada kelompok kontrol positif (kelompok tikus yang dicekok dengan EPEC) adanya bakteri yang menempel pada permukaan mukosa usus dapat meningkatkan konsumsi oksigen sehingga SOD pada ginjal akan digunakan untuk mengubah oksigen menjadi hidrogen peroksida yang kemudian akan dinetralkan dengan bantuan GPx menjadi senyawa yang tidak berbahaya. Kelompok yogurt sinbiotik dan kelompok yogurt sinbiotik + EPEC mampu mempertahankan aktivitas SOD nya sama dengan tikus sehat.
Tabel 10. Aktivitas SOD ginjal tikus percobaan (U/mg protein)
Kelompok Tikus Hari ke-7 Hari ke-14 Hari ke-21
Kontrol negatif 301.90±20.89a 277.44±49.61b 275.83±23.63a
Yogurt sinbiotik 306.54±19.56a 318.60±3.83b 194.74±120.53a
Yogurt sinbiotik + EPEC 311.74±22.23a 286.60±23.92b 232.10±18.35a Kontrol positif 248.77±35.22 a 204.00±28.87a 234.53±25.18a Yogurt prebiotik
konvensional - - 206.87±13.14
a
Keterangan: Nilai yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukan bahwa tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi 5%.
Konsentrasi SOD ginjal pada hari ke-21 menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan yang nyata antar kelompok tikus percobaan (p > 0.05) (Lampiran 35). Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa hal, antara lain terdapat mekanisme adapatasi atau pemulihan. Halliwell & Gutteridge (1999) menyatakan bahwa banyak bakteri merespon mild oxidative stress dengan menjadi resisten atau lebih hebat mengalami stress oksidatif. Sebagai contoh E. coli atau S. thypimurium yang dipapar dengan H2O2
konsentrasi sedang, sintesis 30 protein meningkat dan sel menjadi resisten terhadap kerusakan ketika dipapar dengan konsentrasi H2O2 yang lebih tinggi. E.coli memiliki gen oxyR yang pada kondisi normal menjaga konsentrasi H2O2 pada kondisi steady state yaitu pada konsentrasi 0.2 M di atas kisaran kondisi pertumbuhan.
36