EXTRACTED EXTRACTED EXTRACTED FROM FROM FROM FROM PLANTAIN PLANTAIN PLANTAIN PLANTAIN PEELS PEELS PEELS PEELS Nurhayat
HASIL HASIL HASIL DAN DAN DAN DAN PEMBAHASAN PEMBAHASAN PEMBAHASAN PEMBAHASAN Komposis
KomposisiKomposisiKomposisiPecticPecticPecticPectic PolysaccharidesPolysaccharidesPolysaccharidesPolysaccharides(PP) Berdasarkan(PP)(PP)(PP)BerdasarkanBerdasarkanBerdasarkan SifatSifatSifatSifat KelarutannyaKelarutannyaKelarutannyaKelarutannya
Pectic polysaccharides (PP) yang dikenal dengan nama pektin merupakan senyawa polisakarida dengan bobot molekul tinggi yang banyak terdapat pada tumbuhan yang diekstrak dari jaringan tanaman menggunakan berbagai pelarut. Kandungan pektin di dalam tanaman berbeda-beda tergantung pada sumber dan metode ekstraksinya. Komposisi PP berdasarkan sifat kelarutannya dihasilkan disajikan pada Gambar 1.
Gambar Gambar Gambar
Gambar 1111Rendemenpectic polysaccharides(PP) WSP ( ), CSP ( ), ASP( )
Gambar
GambarGambarGambar 1111 menunjukkan bahwa ekstraksi PP dari varietas pisang yang berbeda dengan jenis pelarut yang sama berpengaruh terhadap rendemen PP yang dihasilkan. Dari keempat varietas pisang yang digunakan dalam mengekstrak pektin varietas kayu memiliki kandungan PP
ISBN:
ISBN:ISBN:ISBN: 978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8 10101010
tertinggi secara keseluruhan.
Rendemen PP tertinggi dengan pelarut asam klorida dihasilkan dari sampel varietas kayu sebesar 4.08% dan terendah dihasilkan dari sampel varietas agung sebesar 3.25%. Dari ketiga jenis pelarut yang digunakan, pelarut asam klorida lebih efektif dalam mengekstrak PP. Goycoolea dan Adriana [9] menjelaskan bahwa penggunaan HCl dengan konsentrasi 0.1N pada proses ekstraksi pektin memberikan rendemen pektin yang terbaik. Larutan asam yang sangat kuat akan mengakibatkan degradasi dari molekul pektin. Semakin tinggi suhu ekstraksi, maka kinetika reaksi hidrolisis protopektin semakin meningkat sehingga rendemen pektin yang dihasilkan semakin besar. Hal ini disebabkan karena dengan semakin tingginya suhu ekstraksi akan membantu difusi pelarut ke dalam jaringan tanaman dan dapat meningkatkan aktivitas pelarut dalam menghidrolisis pektin yang umumnya terdapat di dalam sel primer tanaman, khususnya pada lamella tengah [5].
Sifat-Sifat
Sifat-SifatSifat-SifatSifat-Sifat PrebiotikPrebiotikPrebiotikPrebiotikPecticPecticPecticPectic PolysaccharidesPolysaccharidesPolysaccharidesPolysaccharides(PP)(PP)(PP)(PP) KulitKulitKulitKulit PisangPisangPisangPisang Ketahanan
KetahananKetahananKetahanan PPPPPPPP terhadapterhadapterhadapterhadap hidrolisishidrolisishidrolisishidrolisis cairancairancairancairan asamasamasamasam lambunglambunglambunglambung pHpHpHpH 1,2,3,41,2,3,41,2,3,41,2,3,4 dandandandan 5555
Ketahanan PP terhadap hidrolisis cairan asam lambung merupakan persyaratan penting suatu isolat sebagai kandidat prebiotik. Salah satu kriteria kandidat prebiotik adalah tahan terhadap hidrolisis asam lambung artifisial pada pH 1, 2, 3, 4 dan 5 [6]. Asam lambung memiliki pH yang sangat rendah yaitu sekitar pH 2. Hasil analisis ketahanan pektin terhadap cairan asam lambung menunjukkan bahwa ASP lebih stabil terhadap hidrolisis asam lambung artifisial jika dibandingkan dengan WSP dan CSP. ASP dapat terhidrolisis kurang dari 4% sedangkan WSP dapat terhidrolisis hingga 6%. Persentase ketahanan serat pangan pektin terhadap hidrolisis asam lambung disajikan padaGambarGambarGambarGambar 2222.
Gambar
GambarGambarGambar 2222 Hidrolisis PP kulit pisang: water soluble pectin (WSP), chelating soluble pectin
Hasil pengujian terhadap hidrolisis asam lambung menunjukkan bahwa ASP lebih stabil dari pada WSP seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, terlihat dari grafik yang menunjukkan kurang dari 4% terhidrolisis pada pH 1, 2, 3, 4 dan 5, sedangkan WSP lebih stabil daripada CSP. Bahan pangan dilambung biasanya berada dalam kondisi asam (pH 2 - 4) dan dilepaskan mencapai usus setelah 2 jam. Menurut Cummings dan Macfarlane [10] definisi pangan yang tidak dapat dicerna adalah jika 96% lolos tidak terhidrolisis oleh cairan asam lambung hingga sampai ke usus. Hal ini berarti bahwa lebih stabil terhadap ketahanan cairan asam lambung dan dapat dikategorikan sebagai kandidat prebiotik berdasarkan ketahanan terhadap asam lambung.
Survival
SurvivalSurvivalSurvival bakteribakteribakteribakteri probiotikprobiotikprobiotikprobiotikL.L.L.L. acidophilusacidophilusacidophilusacidophiluspadapadapadapada mediamediamediamedia yangyangyangyang mengandungmengandungmengandungmengandung PPPPPPPP
Pengujian pertumbuhan BAL secara in vitro bertujuan untuk mengetahui potensi PP sebagai media dalam memodulasi petumbuhan L. acidophilus. Bakteri asam laktat yang bersifat sebagai probiotik pada pencernaan manusia merupakan mikroflora normal usus, terdiri atas Bifidobacteria dan Lactobacillus acidophilus. Fuller [11] mengatakan bahwa bakteri asam laktat digunakan sebagai probiotik karena mampu : (1) menghasilkan asam laktat yang dapat menurunkan pH, (2) dalam kondisi aerob memproduksi hidrogen peroksida, (3) memproduksi komponen penghambat yang spesifik misalnya bakteriosin.
Gambar
GambarGambarGambar 3333 Survival bakteri probiotik L. acidophilus pada media yang mengandung PP kulit pisang
Gambar
GambarGambarGambar 3333 menunjukkan pertumbuhan survival probiotik yang diinkubasi pada suhu 37°C selama 24 jam di dalam media MRSA. Pertumbuhan L. acidhophilus yang tertinggi terdapat pada sampel ASP (30.40%), CSP (28.71%), WSP (13.86%) dan kontrol (8.04%). Serat pangan pektin memperlihatkan BAL dapat tumbuh dalam kondisi asam. Ketahanan bakteri asam laktat pada pH rendah merupakan syarat yang paling penting dalam menentukan karakteristik dari mikroorganisme probiotik. Bakteri yang toleran terhadap asam, membran selnya lebih tahan terhadap kebocoran akibat pH rendah dibandingkan dengan yang tidak tahan asam. Pertumbuhan
ISBN:
ISBN:ISBN:ISBN: 978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8 12121212
dan metabolisme dari spesies bakteri pada usus tergantung dari substrat yang tersedia, yang umumnya berasal dari makanan yang dikonsumsinya. Namun dengan membandingkan nilai log pertumbuhan kontrol pada BAL dan patogen memperlihatkan baik BAL maupun patogen dapat tumbuh pada ekstrak pektin. Manderson et al. [12] melaporkan bahwa persentase survival
bakteri probiotik yang tumbuh pada media POS dari kulit jeruk sebesar 15,95% sedangkan persentasesurvivalbakteri patogen yang tumbuh sebesar 3,50%.
Booth dan Kroll [13] menyatakan bahwa asam kuat seperti HCl menyebabkan penurunan pH eksternal. Asam kuat menyebabkan enzim-enzim yang terdapat pada permukaan sel terdenaturasi oleh pH rendah sehingga menurunkan pH sitoplasma akibat peningkatan permeabilitas proton pada gradien pH yang besar. Bakteri asam laktat adalah mikroorganisme fermentatif yang mampu tumbuh pada kisaran pH yang luas. Diantara genus bakteri asam laktat, spesies-spesies dalam laktobasilli dikenal memiliki ketahanan yang baik dalam kondisi asam. Menurut FAO/WHO [14], mikroba probiotik seharusnya tidak hanya mampu bertahan melewati saluran pencernaan tetapi juga memiliki kemampuan untuk berkembang biak dalam usus.
PP memiliki derajat polimerisasi yang tinggi sehingga kurang selektif terhadap pertumbuhan bakteri daripada serat pangan yang berupa pati resisten (resistant starch). Nurhayati [15] melaporkan bahwa RS selama fermentasi terjadi hidrolisis komponen pati menjadi polimer yang memiliki derajat polimerisasi (DP) lebih rendah sehingga lebih mudah digunakan oleh bakteri terutama L. acidophilus sebagai sumber karbon bagi pertumbuhannya. Moura et al. [16] melaporkan bahwa xilooligosakarida (XOS) dengan DP 2 (BM rendah) memiliki sifat prebiotik lebih baik daripada XOS dengan DP 5 – 6 (BM lebih tinggi).
Survival
SurvivalSurvivalSurvival bakteribakteribakteribakteri patogenpatogenpatogenpatogen enteropatogenikenteropatogenikenteropatogenikenteropatogenik EschericiaEschericia coliEschericiaEschericia colicolicoli (EPEC)(EPEC)(EPEC)(EPEC) padapadapadapada mediamediamediamedia yangyangyangyang mengandung
mengandungmengandungmengandung PPPPPPPP
PP digunakan sebagai media pertumbuhan bagi bakteri patogen yaitu EPEC. Hal ini dilakukan untuk mengetahui potensi serat pangan pektin yang dihasilkan dalam menekan pertumbuhan bakteri patogen yang dinyatakan sebagai persentase pertumbuhan bakteri tersebut.
Gambar
GambarGambarGambar 4444 menunjukkan persentase pertumbuhan EPEC. Bakteri E. coli merupakan organisme yang normal terdapat dalam usus manusia sehingga keberadaannya bukan merupakan masalah. Namun, beberapa strain tertentu dari bakteri ini dapat menimbulkan penyakit seperti diare, muntaber, dan gangguan pencernaan lainnya.
Gambar Gambar Gambar
Gambar 4444Survivalbakteri patogen EPEC pada media yang mengandung PP kulit pisang
Hasil analisis terhadap ketiga jenis PP menunjukkan jumlah rata-rata E. coliyang tinggi. Pektin yang menggunakan pelarut aquadest menghasilkan pertumbuhan EPEC relatif lebih tinggi daripada pektin yang menggunakan pelarut asam. Salminenet al. [17] menjelaskan bahwa EPEC merupakan strain dari bakteri E. coliyang menjadi salah satu jenis bakteri indikator sanitasi dan tumbuh baik dalam air seperti air sungai maupun air sumur (kondisi minim nutrisi).
E. colimemiliki ketahanan terhadap kondisi minim nutrisi tidak seperti halnya dengan L. acidophilusyang membutuhkan media kaya akan nutrisi (fastidious) untuk pertumbuhannya. Hal ini menunjukkan bahwa PP bersifat selektif terhadap pertumbuhan EPEC. Akan tetapi nilai pertumbuhan masih menunjukkan nilai positif. Pertumbuhan patogen disebabkan adanya gula-gula sederhana pada ekstrak pektin. Namun demikian, ekstrak pektin yang dihasilkan mampu mendukung pertumbuhan BAL sehingga mampu mereduksi jumlah patogen. Meskipun EPEC berada pada kondisi yang minim sumber karbon, akan tetapi EPEC memiliki kemampuan dapat bertahan hidup pada kondisi minim nutrisi seperti perairan.
Pertumbuhan patogen disebabkan kemampuan untuk mendegradasi pektin menjadi gula-gula sederhana. Namun demikian, ekstrak pektin yang dihasilkan mampu mendukung pertumbuhan BAL sehingga mampu mereduksi jumlah patogen yang tumbuh.
Penurunan jumlah patogen pada uji kompetisi melawan BAL diakibatkan oleh aktivitas dan metabolit yang dihasilkan oleh BAL. Menurut McCracken dan Gaskin [18], proses penghambatan yang dilakukan oleh bakteri-bakteri baik terhadap bakteri patogen adalah dengan melakukan kompetisi terhadap sumber nutrisi, pH, dan menghasilkan senyawa bakteriosin atau peptida anti mikroba lainnya
Survival
SurvivalSurvivalSurvivalbakteribakteribakteribakteri patogenpatogenpatogenpatogenSalmonellaSalmonellaSalmonellaSalmonellaTyphimuriumTyphimuriumTyphimuriumTyphimurium padapadapadapada mediamediamediamedia yangyangyangyang mengandungmengandungmengandungmengandung PPPPPPPP Salmonella Typhimurium merupakan salah satu jenis bakteri patogen yang dapat menyebabkan penyakit demam tifoid atau tifus. Jay [19] menjelaskan bahwa habitat utama
ISBN:
ISBN:ISBN:ISBN: 978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8978-602-18580-2-8 14141414
serta di udara terutama udara yang tercemar.Bakteri tersebut digunakan sebagai bakteri uji untuk mengetahui potensi PP sebagai antibakteri berdasarkansurvivalpertumbuhannya pada media PP. Hasil ujisurvivalS. Typhimurium disajikan pada Gambar 5.
Gambar
GambarGambarGambar 5555Survivalbakteri patogenSalmonellaTyphimurium pada media yang mengandung PP kulit pisang
Gambar
GambarGambarGambar 5555 menunjukkan bahwa pertumbuhan Salmonella Typhimurium tertinggi terdapat pada sampel WSP dan terendah ASP jika dibandingkan dengan kontrol. Namun pertumbuhannya masih bernilai positif. Oleh karena itu PP tidak dapat digunakan sebagai antibakteri yang dapat menekan pertumbuhanS. Typhimurium.
KESIMPULAN KESIMPULANKESIMPULANKESIMPULAN
Jenis pelarut (pelarut akuades, ammonium oksalat dan asam klorida) dapat mempengaruhi rendemen pectic polysaccharides yang dihasilkan. PP yang diekstrak dengan menggunakan pelarut asam (acid soluble pectin/ASP) lebih stabil terhadap hidrolisis asam lambung artifisial pH 1,2,3,4,dan 5. Selain itu ASP mampu meningkatkan populasiLactobacillus acidophillus sebesar 30.40% serta menurunkan pertumbuhan eneteropatogenik Eschericia coli
(EPEC) sebesar 6.37% danSalmonellaTyphimurium sebesar 4.60%.