EFEK KONSUMSI CAMPURAN KARAGENAN DAN FOS TERHADAP PROLIFERASI LIMFOSIT DAN JUMLAH BAKTERI
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1. Struktur kappa, iota dan lambda karagenan……… .4 2. Struktur gel kappa dan iota karagenan dengan kation……….... .4 3. Proses produksi inulin dan oligofruktosa ……… ..5 4. Struktur kimia inulin dan oligofruktosa…...………... .6 5. Jalur fermentasi glukosa oleh BAL…...………...11 6. Jalur metabolis Bifidobakteri dan enzim yang berperan.………...12 7. Nilai indeks stimulasi (IS) rata-rata proliferasi sel B tikus kelompok A
(kontrol) dan kelompok B (tambahan ransum karagenan 0.92% dan FOS 4.08%) ………..……… ……32 8. Jumlah rata-rata BAL dalam kolon tikus kelompok A (kontrol) dan tikus kelompok B (tambahan ransum karagenan 0.92% dan FOS 4.08%)…... ……..34 9. Dissimilasi oksigen Bifidobakteri………...………...35
LAMPIRAN
Halaman 1. Perhitungan penambahan karagenan dan FOS dalam ransum tikus…... ……...43 2. Jadwal kegiatan lapangan : pemberian pakan tikus…... ………...43 3. Penimbangan berat badan tikus (gram) : tahap adaptasi, tahap perlakuan, dan penambahan berat badan total………...…... ……...44 4. Analisis sidik ragam penambahan berat badan tikus selama tahap perlakuan (14 hari)………..…... ………...45 5. Penimbangan berat ransum (gram) yang dikonsumsi tikus/hari …... ………...45 6. Hasil absorbansi proliferasi limfosit …………... ………..46 7. Analisis sidik ragam nilai IS proliferasi limfosit sel B tikus.... ……….47 8. Hasil analisis jumlah BAL dalam kolon tikus... ………47 9. Analisis sidik ragam jumlah koloni BAL dalam usus tikus... ………...49
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kesadaran masyarakat akan kesehatan, nutrisi dan diet akhir -akhir ini semakin meningkat. Masyarakat sadar bahwa pola hidup sehat, termasuk diet, dapat berperan penting untuk mencegah penyakit dan memperbaiki status kesehatan manusia, sehingga mereka dapat memilih cara untuk memelihara kesehatannya, mencegah atau mengobati penyakit. Upaya mencegah penyakit dan memperbaiki status kesehatan dipilih oleh masyarakat, terutama karena mahalnya biaya perawatan di rumah sakit. P ola hidup yang kurang sehat seperti pengobatan dengan antibiotik, terpapar polutan, stres dan konsumsi makanan tinggi protein dan lemak tetapi rendah serat, akan berpengaruh nyata pada status kesehatan manusia.
Kecenderungan ini membuka pasar baru untuk kelompok makanan yang popular dengan seb utan pangan fungsional. Aspek kesehatan yang paling dijanjikan dari mengkonsumsi pangan fungsional adalah peningkatan sistem imunitas tubuh. Pangan fungsional adalah makanan yang dirancang tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan dasar akan energi, makronutrien (karbohidrat, protein, lemak) dan mikronutrien (vitamin dan mineral) tetapi juga memberi manfaat tambahan secara nutrisional dan fisiologi bagi konsumen (Schmild dan Labuza, 2000). Kelompok pangan fungsional yang berkembang pesat saat ini adalah jenis pangan berserat (dietary fiber).
Produk makanan yang mengandung serat menjadi kecenderungan yang diminati oleh masyarakat. Serat secara alami, banyak terdapat dalam buah dan sayur, namun kedua jenis makanan tersebut tidak dikonsumsi dalam jumlah yang cukup, bahkan banyak orang tidak mengkonsumsi sayur dan buah dalam menu dietnya, terutama anak-anak dan remaja. Salah satu jenis makanan yang mengandung serat adalah jeli, yaitu makanan ringan yang berbentuk gel, dapat dibuat dari pektin, agar, karagenan, gelatin atau senyawa hidrokoloid lainnya dengan penambahan gula, asam dan sari buah (SNI 01-3552-1994). Jeli dan minuman jeli (jelly drink) disukai oleh anak -anak dan remaja , serta dapat
digunakan sebagai salah satu variasi jenis makanan yang dapat memenuhi kebutuhan tubuh akan serat.
Bentuk serat pangan beragam dan mempunyai fungsi yang berbeda dalam sistem pencernaan. Salah satu bentuk serat pangan pangan adalah serat pangan larut air seperti pektin, gum, mannan, alginat, oligosakarida, yang merupakan substrat yang dapat difermentasi oleh Bifidobacteria dan Lactobacilli, dan disebut sebagai prebiotik (Gibson, 2000). Jenis prebiotik yang kini populer termasuk oligosakarida dari fruktosa (frukto-oligosakarida) dan galaktosa (oligosacharida galactosyl).
Frukto-olig osakarida (FOS) sebagai prebiotik, akan menstimulir pertumbuhan bakteri asam laktat (BAL) dalam kolon (Gibson, 2000). Telah banyak penelitian yang menunjukkan bahwa peningkatan jumlah dan aktivitas BAL dalam kolon berkorelasi erat dengan peningkatan status kesehatan karena BAL sebagai probiotik mempunyai karakteristik melakukan kolonisasi, multiplikasi dalam saluran kolon dan membangun sistem imun. Pangan fungsional yang mengandung probiotik dan prebiotik telah diketahui dapat meningkatkan sistem imunitas. Untuk memperoleh fungsi serat pangan sebagai prebiotik dan dapat membangun sistem imun, maka perlu suplementasi makanan yang terancang dengan baik.
Tujuan
Mempelajari fungsi karagenan dan frukto-oligosakarida sebagai penstimulir pertumbuhan bakteri asam laktat dan dapat meningkatkan respon imunitas.
Manfaat
Klaim manfaat karagenan dan frukto -oligosakarida sebagai prebiotik, dapat menstimulir pertumbuhan bakteri asam laktat dan meningkatkan imunitas.
TINJAUAN PUSTAKA
Serat Pangan
Serat pangan adalah polisakarida tumbuhan dan lignin yang tidak dapat dihidrolisis oleh enzim pencernaan manusia (Miller, 2002). Komponen mayoritas serat pangan adalah polisakarida non-pati, antara lain lignin, selulosa, hemiselulosa, pektin, gum, polisakarida dari rumput laut dan polisakarida dari bakteri (Sardesai, 2003 ; Linden dan Lorient, 1999 ). Sumber serat pangan, antara lain gandum (whole wheat dan wheat bran), biji-bijian kering, kedelai, buah dan sayur yang secara alami mengandung serat dengan jumlah yang bervar iasi (Sardesai, 2003).
Serat pangan berdasar kemampuan fisiko-kimia, dibedakan menjadi dua (Linden dan Lorient, 1999) yaitu (1) serat larut air (pektin, galaktomanan, polisakarida dari rumput laut, oligosakarida) dan (2) serat tak larut (biopolimer dindin g tanaman : lignin). Serat larut air akan digunakan sebagai substrat oleh beberapa jenis mikroflora kolon menjadi asam lemak rantai pendek (ALRP), CO2, H2 dan CH4, dapat mempengaruhi sistem metabolisme karbohidrat dan lemak dalam tubuh. Efek konsumsi serat tak larut air akan mempengaruhi peningkatan berat feses, meningkatkan laksasi dan waktu transit feses dalam kolon menjadi lebih pendek (Sardesai, 2003).
Karagenan adalah polisakarida hasil ekstraksi alga merah, larut dalam air panas, tersusun dari D-galaktosa, 3,6-anhydrogalaktosa (3,6 AG) dan ikatan ester sulfat, membentuk ikatan pada a-(1-3) dan ß-(1-4) glikosidik (Belitz dan Grosch, 1999). Karagenan mempunyai 3 jenis utama , yaitu kappa karagenan, iota karagenan dan lambda karagenan, pembagaian jenis ini berdasarkan variasi perbandingan jumlah gugus 3,6 AG dan ester sulfat dalam masing-masing jenis karagenan. Variasi komponen 3,6 AG dan ester sulfat akan mempengaruhi karagenan dalam hidrasi, kekuatan gel yang terbentuk, tekstur yang dihasilkan, titik leleh dan setting temperature, tingkat sineresis dan sinergi. Kappa karagenan dan iota karagenan akan membentuk gel karena jumlah gugus 3,6 AG lebih besar daripada ester sulfat , sedangkan lambda karagenan tidak akan membentuk gel karena jumlah gugus 3,6 AG lebih kecil daripada ester sulfat (Imeson, 2000).
Gambar 1. Struktur kappa, iota dan lambda karagenan (Imeson, 2000)
Karagenan dapat digunakan sebagai pengental dan mampu membentuk gel dengan tingkat tekstur yang bervariasi, lembut dan elastis hingga keras dan brittle. Semua jenis karagenan larut dalam air panas (terlarut sempurna pada temperatur 800C), hanya lambda dan garam sodium-kappa dan iota, akan larut dalam air dingin , kemudian dilanjutkan dengan pendinginan (40-600C) akan membentuk struktur 3 dimensi (crosslinked) tergantung dari jenis kation yang tersedia, seperti K+, Na+ atau Ca2+ (Gambar 2) (Imeson, 2000). Aplikasi karagenan untuk puding (dessert), pie filling, produk dari susu, es krim, jeli (water jelly) dan produk daging-ikan (Nussinovitch, 1997).
Oligosakarida adalah gula yang tersusun dari 2-20 unit sakarida, disebut sebagai polisakarida rantai pendek. Beberapa buah -buahan dan sayuran secara alami mengandung oligosakarida, namun dapat pula diproduksi secara komersil dengan hidrolisa polisakarida atau melalui proses enzimatik. Golongan oligosakarida, antara lain laktolusa, frukto-oligosakarida, galakto-oligosakarida, soya-bean oligosakarida, laktosukrosa, isomalto-oligosakarida, glucooligosakarida, xylo oligosakarida dan palatinose (Gibson, 2000). Frukto -oligosakarida (FOS) adalah -oligosakarida yang tersusun dari 2 atau lebih unit fruktosa (fruktan), membentuk ikatan ß(2-1). Umumnya FOS diperoleh dari inulin yang merupakan bentuk glikan dari beberapa jenis tumbuhan, seperti bawang, asparagus, dahlia, Jerusalem artichoke, umbi chicory, gandum (wheat, rye, barley) dan pisang. Jenis tumbuhan yang paling banyak mengandung inulin (>15%) adalah Jerusalem artichoke, dahlia dan umbi chicory, dig unakan untuk produksi industrial (Franck, 2000). Tahapan proses produksi inulin dan oligofruktosa, adalah sebagai berikut (Gambar 3) :
FOS yang diperoleh dari inulin mengandung GFn dan Fn (G=unit glukosil, F=unit fruktosil dan n=jumlah unit fruktosil yang saling berikatan) sebanyak 2-7 (Gambar 4).Fruktan inulin adalah jenis karbohidrat yang tidak dapat dicerna atau dihidrolisis oleh enzim pencernaan mamalia, akan difermentasi oleh mikroflora kolon (Franck, 2000 ; Southgate, 2001).
Gambar 4. Struktur kimia inulin dan oligofruktosa (Franck, 2000)
Inulin, dapat dikombinasikan dengan bahan penyusun makanan yang lain karena inulin mempunyai sifat tidak berasa (netral), tingkat kemanisan 10% dari sukrosa, dapat digunakan sebagai pengganti lemak , membentuk struktur gel yang spesifik dan mempunyai tingkat kelarutan yang rendah dalam air, maksimum sebanyak 10% pada temperatur ruang (Franck, 2000).
Sedangkan FOS mempunyai karakteristik yang lebih mudah larut dalam air (80% dalam air dengan temperatur ruang), tingkat kemanisan 35% dari sukrosa
sehingga dikombinasikan dengan pemanis seperti aspartam dan acesulfam K akan menghasilkan tingkat manis yang menyerupai sukrosa, dan dapat membantu meningkatkan rasa buah (Franck, 2000).
Aplikasi inulin dan FOS dalam beberapa jenis produk makanan dan minuman (Tabel 1) mempunyai fungsi ganda, yaitu dapat meningkatkan kualitas organoleptik dan meningkatkan komposisi nutrisi dalam produk tersebut (Franck, 2000).
Tabel 1. Aplikasi inulin dan FOS dalam produk makanan dan minuman (Franck, 2000)
Aplikasi Fungsionalitas Inulin (IN) dan FOS Produk-produk Susu :
yoghurt, keju
- Pengganti gula (FOS),
- Sinergi dengan pemanis buatan (FOS), - Pengganti lemak (IN),
- Stabilitas untuk busa yang terbentuk (IN), - Serat dan prebiotik (IN, FOS)
Olesan roti dan produk mentega
- Pengganti lemak (IN) - Tekstur (IN)
- Stabilitas emulsi (IN) - Pengganti gelatin (IN)
- Serat dan prebiotik (IN, FOS) Sereal , makanan ringan - Nilai kalori rendah (IN, FOS) - Serat dan prebiotik (IN, FOS) Buah-buahan : jus buah - Pengganti gula (FOS)
- Sinergi dengan pemanis buatan (FOS) - Nilai kalori rendah (IN, FOS)
- Serat dan prebiotik (IN, FOS) Produk daging - Pengganti lemak (IN)
- Tekstur dan stabilitas (IN) - Serat dan prebiotik (IN) Produk dietetik ,
Makanan pengganti
- Pengganti lemak (IN) - Pengganti gula (FOS)
- Nilai kalori rendah (IN, FOS)
- Sinergi dengan pemanis buatan (FOS) - Serat dan prebiotik (IN, FOS)
Coklat - Pengganti gula (IN) - Serat dan prebiotik (IN)
- Tahan terhadap proses panas (IN) Tablet - Penganti gula (IN, FOS)
Prebiotik
Prebiotik adalah komponen makanan yang tidak dapat dicerna oleh sistem pencernaan manusia tetapi dapat menstimulasi pertumbuhan dan aktivitas terhadap satu atau lebih bakteri kolon secara selektif dan dapat meningkatkan status kesehatan inang. Prebiotik akan efektif jika (1) tidak terhidrolisis atau terserap di dalam sistem pencernaan bagian atas, dan (2) hasil fermentasi selektif dari mikroflora usus, akan menyeimbangkan komposisi mikroflora usus menjadi lebih sehat (Gibson, 2000).
Serat pangan larut air, salah satunya oligosakarida adalah kandidat prebiotik karena merupakan bahan pangan yang dapat masuk ke dalam kolon dan difermentasi secara selektif oleh bakteri yang hidup dalam kolon, tersedia sebagai substrat untuk mikroflora kolon (Mogensen , 2000). Fermentasi prebiotik oleh mikroflora kolon menghasilkan gas hidrogen, CH4, karbondioksida dan asam lemak rantai pendek (Gallaher, 2000). Enzim yang berperanan dalam proses fermentasi FOS dalam kolon adalah enzim ß-fruktosidase dari bifidobakteri (Brassart dan Schiffrin, 2000).
Inulin dan FOS secara selektif dapat menstimulasi pertumbuhan mikroflora kolon, terutama bifidobakteri telah dibuktikan melalui beberapa penelitian secara in vitro, uji studi pada hewan dan uji klinis pada manusia. Uji klinis pada manusia melibatk an 100 sukarelawan terdiri dari pria, wanita, dewasa muda dan manula dengan rancangan studi yang beragam selama 1 hingga 9 minggu masa suplementasi dengan diet terkontrol atau diet tidak terkontrol. Para responden yang mengkonsumsi inulin atau FOS sebanyak 5-20 g/hari, menunjukkan perubahan mayoritas pada komposisi bifido bakteri dalam kolon yang meningkat secara signifikan (Franck, 2000).
Efek peningkatan selektif terhadap populasi bifidobakteri dalam kolon memberikan kemungkinan implikasi untuk pencegahan dan perawatan terhadap infeksi usus, seperti inflamasi usus, sindrom iritasi usus dan diare (Franck, 2000).
Fungsi prebiotik dalam sistem pencernaan dan mikroflora usus (Woods dan Gorbach, 2001) adalah (1) meningkatkan bakteri usus secara selektif, khususnya Bifidobacteria dan Lactobacillus, atau menurunkan populasi bakteri yang berpotensi menimbulkan bahaya atau penyakit seperti Bacteriodes dan
Fusobacteria ; (2) perubahan pH kolon, penurunan pH kolon akan membantu pertumbuhan bifidobakteri dan menekan pertumbuhan bakteri patogen secara umum; (3) produksi asal lemak rantai pendek (ALRP) akan menyebabkan turunnya pH kolon, berfungsi sebagai zat antimikroba dan sebagai substrat sel kolon, asam yang dihasilkan dari fermentasi berupa asam asetat, laktat, b utirat dan propionat; (4) produksi imuno stimulan, telah dilakukan penelitian bahwa Bifidobacteria menghasilkan metabolit yang bersifat menekan pertumbuhan bakteri patogen .
Probiotik
Probiotik adalah mikroba hidup yang dikonsumsi sebagai komponen pangan dan berguna untuk kesehatan. Spesies mikroba yang umum digunakan sebagai probiotik adalah Lactobacillus, Bifidobacteri, Enterococcus, Sacharomyces dan Lactococcus (Gibson, 2000). Dalam kolon terdapat Lactobacilli 104-109 /ml atau /gram dan Bifidobactrium spp 108-1011 / ml atau /gram (Salminen et. al, 1998). Keseimbangan mikroflora dalam usus, terutama bakteri asam laktat, berkorelasi erat dengan peningkatan status kesehatan dan menstimulir sistem imun (Mitsuoka, 1987). Bakteri asam laktat (BAL) sebagai prob iotik mempunyai karakteristik melakukan kolonisasi, multiplikasi di saluran usus dan membangun sistem imun (Salminen et.al, 1998). BAL dapat menstimulasi sistem imun, terutama respon imun mukosal (Brassart dan Schiffrin, 2000), memproduksi imunoglobulin, interleukin dan meningkatkan aktivitas fagositik atau makrofag (Sandholm, 2000). BAL adalah bakteri gram positif, nonspora, sel berbentuk batang atau bulat, katalase negatif, bersifat anaerob tetapi toleran terhadap kondisi aerobik, dan menghasilkan asam laktat sebagai hasil utama dari fermentasi karbohidrat. Klasifikasi BAL dalam beberapa genera berdasarkan morfologi, metoda fermentasi glukosa, pertumbuhan pada temperatur yang berbeda, konfigurasi asam laktat yang dihasilkan, kemampuan untuk tumbuh pada kondisi konsentrasi garam yang tinggi, dan tahan terhadap asam atau alkalis.
Yang termasuk genera BAL, antara lain Aerococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus dan Streptococcus. Bifidobacterium termasuk dalam BAL, disebut sebagai Lactobacillus bifidum, dan mempunyai jalur fermentasi
gula yang khusus berbeda dengan genera BAL yang lain . Genera terbesar dalam BAL adalah Lactobacillus yang paling tahan terhadap kondisi asam (Axelsson, 1998).
Fermentasi gula oleh BAL, terbagi menjadi 2 jalur, yaitu (1) jalur Embden -Mayerhof, glikolisis glukosa dengan hasil utama berupa asam laktat, disebut fermentasi homolaktik, dan (2) jalur 6-phospogluconate atau phosphoketolase, hasil metabolit fermentas i berupa etanol, asetat dan karbondioksida, selain asam laktat. Bentuk gula yang dapat difermentasi oleh BAL, seperti glukosa, mannosa, galaktosa dan fruktosa. Gula -gula tersebut akan dihidrolisis oleh enzim-enzim yang dimiliki oleh BAL, seperti enzim ß-galaktosidase dan ß-glukoronosidase (Gambar 5)(Axelsson, 1998).
Gambar 5. Jalur fermentasi glukosa oleh BAL : (A) Fermentasi homolaktik (glikolisis, jalur Embden-Meyerhof); (B) fermentasi heterolaktik(6-fosfoglukonat, jalur fosfoketolase). Enzim yang berperan : 1. glucokinase; 2. fructose-1,6-diphosphate aldolase; 3. glyceradehyde-3-phosphate dehydrogenase; 4. pyruvatekinase; 5. lactate dehydrogenase; 6. glucose-6-phosphate dehydrogenase; 7. 6-phospho-gluconate dehydrogenase; 8. phosphoketolase; 9. acetaldehyde dehydrogenase; 10. alcohol dehydrogenase (Axelsson, 1998).
Bifidobakteri bersifat gram positif, nonspora, hasil fermentasi berupa asam laktat dan sam asetat dengan perbandingan 3 :1 (Gambar 6), anaerob namun beberapa spesies masih toleran terh adap sejumlah oksigen. Bifidobakteri mempunyai jalur fermentasi gula melalui glukosa-6-phosphatase dan fruktosa-6-phosphatase, yang merupakan jalur spesifik Bifidobakteri dalam memfermentasi gula. Hal lain yang membedakan Bifidobakteri dari BAL adalah Bifidobakteri dapat menggunakan garam ammonium sebagai sumber nitrogen dan menghasilkan L(+) asam laktat. Bentuk L (+) secara fisiologis akan lebih langsung digunakan dalam metabolisme tubuh manusia (Axelsson, 1998).
Gambar 6. Jalur metabolis Bifidobakteri dan enzim yang berperan : 1= hexokinase dan glucose-6-phosphate isomerase; 2= fructose-6-phosphate phosphocetolase; 3= transaldolase; 4= transketolase; 5= ribose-5-phosphate isomerase; 6= ribulose-5-phosphate epimerase; 7= xylulose-5-phosphate phospho cetolase; 8= acetate kinase; 9= homofermentative pathway enzymes; 10= L(+) lactate dehydrogenase; 11= phosphoroclastic enzyme; 12= formate dehydrogenase; 13= alcohol dehydrogenase (Ballongue, 1998).
Respon Imun
Respon imun merupakan interaktif kelompok dari berbagai jenis sel imunokompeten yang bekerja sama dalam proses identifikasi dan eliminasi mikroba patogen dan zat-zat berbahaya lainnya yang masuk ke dalam tubuh. Semakin baik respon imun tubuh, semakin baik status kesehatan seseorang (Roitt, 1991).
Respon imun dibedakan dalam respon imun spesifik dan nonspesifik. Respon imun nonspesifik timbul sebagai reaksi terhadap serangan mikroba patogen dan zat asing lainnya melalui fagositosis oleh neutrofil dan monosit (makrofag), barier kimia melalui sekresi internal dan eksternal (lisozim dalam mukus jaringan, air mata, laktoperoksidase dalam saliva) protein darah (interferon, sistem kinin dan komplemen) dan sel Natural Killer (NK) (Parslow, 1997).
Respon imun spesifik meliputi respon imun seluler dan humoral. Leukosit, khususnya limfosit berperan penting dalam respon imun spesifik. Respon imun seluler memberikan pertahanan terhadap mikroba intra dan ekstraseluler melalui sekresi limfokin seperti interferon dan interleukin. Sedangkan respon imun humoral memberi pertahanan melalui produksi antibodi terhadap antigen spesifik . Sel B berperan dalam respon imun humoral dan sel T berfungsi dalam sistem imun seluler (Roitt, 1991).
Respon imun dapat diukur dengan indikator jumlah atau aktivitas sel imunokompeten dan molekul larut yang diproduksi sel tersebut (Parslow, 1997). Jumlah dan aktivitas sel limfosit dapat diukur dengan metode kultur sel secara in vitro atau uji aktivitas proliferasi (Zakaria et.al, 2003).
Proliferasi Limfosit
Limfosit adalah sel darah putih (leukosit) yang berukuran kecil, berbentuk bulat dengan diameter 7-15 µm dan terdapat juga pada organ limfo id seperti limfa, kelenjar limfa dan timus. Limfosit merupakan sel kunci dalam proses respon imun spesifik, untuk mengenali antigen melalui reseptor antigen. Populasi limfosit mempunyai reseptor antigen yang beragam, namun setiap limfosit hanya dapat mengenal satu antigen sehingga dalam proses imun limfosit saling bekerja sama
untuk mengeliminasi beragam antigen yang masuk ke dalam tubuh (Roitt, 1991). Terdapat tiga kelompok limfosit yang masing-masing dibedakan berdasarkan fungsinya, yaitu sel T, sel B dan sel NK. Sel T dan sel B memiliki reseptor pada permukaan yang mampu mengenal antigen tertentu, sedangkan sel NK tidak mempunyai reseptor untuk mengenal antigen (Kresno, 1996).
Sel T adalah leukosit non fagositik yang berasal dari sel hematopoetik di sumsum tulang belakang, namun migrasi ke organ timus dan menjadi dewasa. Di dalam organ timus, sel T sangat cepat membelah diri dan dalam proses pendewasaannya mengalami deferensiasi menjadi 3 populasi utama atau subsetnya, yaitu sel Thelper (Th), sel Tsupresor (Ts), dan Tcytotoxic (Tc). Masing-masing populasi sel T tersebut mengekspresikan penanda permukaan atau Cluster Determinan (CD) berupa molekul glikoprotein yang berbeda-beda. Subset Th mengekspresikan molekul glikoprotein permukaan CD4, sedangkan sel Tc ditandai oleh glikoprotein CD8. Molekul CD3 adalah molekul glikoprotein petanda submembran semua subset sel T. Molekul petanda yang berbeda mencirikan subset sel T dan dapat digunakan untuk identifikasi subset limfosit T (Roitt, 1991).
Sel T memiliki molekul T Cell Antigen Receptor (TCR) yang dapt mengenali epitop suatu antigen melalui kerjasama dengan molekul protein permukaan pada Antigen Presenting Cell (APC) yaitu Major Histocompatibility Complex (MHC). Sel T terkativasi oleh antigen spesifik sehingga terstimulasi untuk berproliferasi dan berdiferensiasi menjadi sel T memori dan berbagai sel T efektor yang mensekresi berbagai limfokin. Limfokin tersebut berpengaruh pada aktivasi sel B, sel Tc, sel-sel fagositik, sel NK dan sel lain yang terlibat dalam respon imun. Sel Th berperan dalam imunitas seluler, dan membantu sel B dalam produksi antibodi (Roitt, 1991).
Sel B adalah limfosit yang berasal dari sel hematopoetik di sumsum tulang belakang dan berdiferensiasi di dalam jaringan ekuivalen bursa. Sel B dewasa memiliki imunoglobulin permukaan atau surface immunoglobulin (sIg) yang bertindak sebagai reseptor antigen spesifik. Ada sejumlah 1.5 x 105 molekul sIg pada permukaan membran sel B, yang memiliki status pengingkatan yang sesuai dengan antigen tertentu. Sel B dewasa bergerak ke jaringan limfoid sekunder
untuk dapat memberikan respon terhadap rangsangan antigenik dengan cara pembelahan dan diferensiasi menjadi sel plasma dibawah kontrol sitokin, khususnya limfokin yang disekresi oleh sel T (Roitt, 1991).
Sel NK adalah salah satu populasi sel nul karena sel tersebut tidak memiliki reseptor antigen pada permukaan seperti sel B dan sel T, tetapi memiliki reseptor untuk C3 (komplemen) dan fragmen molekul antibodi (Fc) (Kresno, 1996).
Sel NK berfungsi sebagai sel efektor sitolitik yang dapat menyerang dan melisis sel target, yaitu sel abnormal seperti sel neoplastik (tumor dan tumor ganas), sel terinfeksi patogen seluler (virus dan bakteri) dan sel normal yang tidak dewasa (immature cell). Sel NK dapat melisis sel target yang dilapisi antibodi-antitumor karena mempunyai reseptor untuk antibodi dengan terminal karboksil (Roitt, 1991). Sel target dilisis secara spontan oleh sel NK, tidak tergantung pasa molekul MHC II, dengan cara melepaskan faktor sitotoksik berupa sitolisisn atau perforin. Sel NK dapat mengenali sel tumor atau terinfeksi virus karena sel tersebut mengekspresikan molekul glikoprotein pada permukaannya yang membedakan dari sel normal (Roitt, 1991).
Proliferasi limfosit merupakan fungsi biologis mendasar limfosit, yaitu proses diferensiasi dan pembelahan (mitosis) sel. Limfosit adalah sel tunggal yang bertahan baik saat dikultur dalam media sed erhana dan secara konsisten tetap dalam tahap diam dan tidak membelah sampai ditambahkan mitogen. Respon proliferasi kultur limfosit digunakan untuk menggambarkan fungsi limfosit dan status imun individu (Zakaria et.al, 2003). Kemampuan limfosit untuk berp roliferasi atau membentuk klon menunjukkan secara tidak langsung kemampuan respon imunologik. Bila sel dikultur dengan senyawa mitogen, maka limfosit akan berproliferasi secara tidak spesifik. Jika limfosit dikultur dengan antigen spesifik, maka kemampuan limfosit untuk merespon secara spesifik dapat diukur (Zakaria et.al, 1992).
Pengujian proliferasi sel dapat dilakukan dengan pewarna MTT (3(4,5-dymethylthiazol-2-yl)-2,5 -diphenyl-tetrazolium). Prinsip metode ini adalah perubahan menjadi formazan yang kemudian diukur absorbansinya dengan Spectrophotometer Microplate Reader. Kandungan suksinat dehidrogenase relatif konstan di antara berbagai sel dengan tipe spesifik, sehingga jumlah formazan
yang terbentuk proporsional terhadap jumlah sel (James et.al, 1994). Perhitungan sel dapat pula dilakukan dengan metode tryphane blue, menggunakan prinsip penyerapan zat warna melalui membran sel, pewarna tryphane blue hanya dapat mewarnai jika membran sel rusak sehingga dapat digunakan untuk membedakan sel hidup dan mati atau rusak. Sel hidup tidak akan berwarna (terang) dan berbentuk bulat, sedangkan sel mati akan berwarna biru dan mengkerut.
Kultur sel digunakan untuk mengembangbiakan sel di luar tubuh (in vitro). Biakan sel atau jaringan ini dimaksudkan untuk mempelajari sifat sel di luar tubuhnya. Akan tetapi kultur sel masih mempunyai kekurangan yaitu hilangnya spesifitas sel, karena awalnya (in vivo) sel bekerja secara terintegritas dalam satu