Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Pangan
SEKOLAH PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2006
Nama Mahasiswa : Heni Rizqiati
NRP : F251020021
Disetujui Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Betty Sri Laksmi Jenie, MS Ketua
Dr. Novik Nurhidayat Ir. C.C. Nurwitri, DAA Anggota Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Ilmu Pangan Dekan Sekolah Pasca Sarjana
Prof. Dr. Ir. Betty Sri Laksmi Jenie, MS Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, MS
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karuniaNya serta kemudahan yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Pangan, Sekolah Pascasarjana IPB.
Pada kesempatan ini penulis juga menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu Prof. Dr. Ir. Betty Sri Laksmi Jenie, MS., Bapa k Dr. Novik Nurhidayat dan Ibu Ir. C.C. Nurwitri, DAA selaku komisi pembimbing yang telah meluangkan waktu, tenaga dan pikirannya untuk membimbing dan mengarahkan penulis sejak awal penelitian hingga akhir penulisan tesis ini.
2. Pusat Penelitian Biologi, Lembaga Ilmu Penelitian Indonesia yang telah memberikan dana penelitian ini.
3. Rektor dan Pembantu Rektor IPB, Dekan Sekolah Pasca Sarjana IPB, Dekan dan Wakil Dekan Fakultas Teknologi Pertanian, Ketua Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan IPB, Ketua Program Studi Ilmu Pangan IPB atas kesempatan yang telah diberikan kepada penulis untuk melanjutkan pendidikan S2 di IPB.
4. Rektor Universitas Diponegoro, Dekan Fakultas Peternakan UNDIP, Ketua Jurusan Produksi Ternak serta Ketua Program Studi Teknologi Hasil Ternak atas ijin dan kesempatan yang telah diberikan kepada penulis untuk melanjutkan pendidikan S2 di IPB.
5. Direktur Jenderal Pendidikan Tinggi atas dukungan beasiswa BPPS selama masa studi.
6. Suamiku Ali Fauzi yang telah banyak membantu baik dalam bentuk moril maupun materiil serta kedua buah hatiku tercinta Shaquilla dan abyan yang selalu mengerti dengan kesibukanku untuk menyelesaikan studi. 7. Keluarga besar Bpk. Moh Rosjidin, Ch dan Ibu Mariyah di Semarang dan
keluarga besar Ibu Isti Qomariah di Jakarta, serta kakak dan adik tercinta (Mbak Hesti, Mas Agung, Husni, Husin, Ghofar, Eti dan Ade), atas doa dan kasih sayangnya yang tiada pernah putusnya kepada penulis.
8. Ibu Nery, Ibu Ani, Ibu Erna dan Teh Ratih, dan seluruh warga Laboratorium Biosistematika dan Genetika Mikrobiologi, Pusat Penelitian Biologi, Lembaga Ilmu Penelitian Indonesia atas kebersamaan, bantuan dan doanya.
9. Mbak Ari, Indri, Ida dan teman-teman IPN-2002/2003 serta semua pihak yang telah membantu penulis selama menyelesaikan penelitian dan tesis ini.
Bogor, Oktober 2006
Penulis dilahirkan di Semarang pada tanggal 3 Januari 1974 sebagai anak kedua dari lima bersaudara dari ayah Moh. Rosjidin Ch dan ibu Mariyah. Penulis telah menikah dengan Ali Fauzi pada tahun 2000, dan mempunyai 2 putra Mohamad Shaquilla Anfasa Fauzi dan Mohamad Abyan Wijdanatha Fauzi.
Jenjang pendidikan yang ditempuh yaitu pada tahun 1992 lulus dari SMU Negeri 1 Semarang dan pada tahun yang sama diterima menjadi mahasiswa Produksi Ternak Fakultas Peternakan Universitas Diponegoro Semarang. Pada tahun 1999 penulis diterima menjadi Staf Pengajar di Program Studi Teknologi Hasil Ternak Fakultas Peternakan Universitas Diponegoro dan pada tahun 2002 penulis mengikuti pendidikan Program Magister Sains pada Program Studi Ilmu Pangan, Sekolah Pascasarjana IPB.
DAFTAR ISI... i DAFTAR GAMBAR ... ii DAFTAR LAMPIRAN... iii PENDAHULUAN
Latar Belakang ... 1 Tujuan Penelitian ... 2 TINJAUAN PUSTAKA
Bakteri Asam Laktat ... 3 Probiotik... 4 Enkapsulasi ... 10 METODOLOGI UMUM
Waktu dan Tempat Penelitian... 15 Bahan dan Alat Penelitian... 15
Pelaksanaan Penelitian... 16 Analisis... 19 Daftar Pustaka ... 23
ENKAPSULASI Lactobacillus plantarum DENGAN SUSU SKIM DAN
GUM ARAB SERTA KETAHANANNYA SETELAH SPRAY DRYING
DAN VIABILITASNYA SELAMA PENYIMPANAN
Abstract... 27 Pendahuluan... 27 Bahan dan Metode ... 28 Hasil dan Pembahasan ... 33 Kesimpulan ... 43 Daftar Pustaka ... 45 KARAKTERISTIK DAN KETAHANAN MIKROKAPSUL PROBIOTIK Lactobacillus plantarum YANG DIENKAPSULASI DENGAN SUSU SKIM DAN GUM ARAB TERHADAP pH RENDAH DAN GARAM EMPEDU
Abstract... 47 Pendahuluan... 47 Bahan dan Metode ... 48 Hasil dan Pembahasan ... 52 Kesimpulan ... 58 Daftar Pustaka ... 59 PEMBAHASAN UMUM... 61 KESIMPULAN DAN SARAN... 64
Halaman
1 Diagram alir enkapsulasi probiotik dengan metode spray drying... 18 2 Grafik hasil uji ketahanan panas probiotik ... 33 3 Grafik ketahanan setelah spray drying mikrokapsul probiotik
L. plantarum sa28k (a) dan L. plantarum mar 8 (b) pada beberapa bahan
enkapsulasi ... 35 4 Grafik viabilitas mikrokapsul probiotik L. plantarum sa28k (a)
dan L. plantarum mar 8 (b) pada beberapa bahan enkapsulasi setelah
disimpan 1 bulan pada suhu rendah (4o C) ... 38 5 Grafik viabilitas mikrokapsul probiotik L. plantarum sa28k (a)
dan L. plantarum mar 8 (b) pada beberapa bahan enkapsulasi setelah
disimpan 1 bulan pada suhu kamar ... 41 6 Grafik kadar air mikrokapsul probiotik L. plantarum sa28k (a)
dan L. plantarum mar 8 (b) pada beberapa bahan enkapsulasi... 43 7 Grafik ketahanan terhadap pH rendah (pH 2,0) mikrokapsul bakteri
probiotik L. plantarum sa28k (a) dan L. plantarum mar8 (b) pada
beberapa kombinasi bahan enkapsulasi... 53 8 Grafik ketahanan terhadap garam empedu mikrokapsul probiotik
L. plantarum sa28k (a) dan L. plantarum mar8 (b) pada beberapa
kombinasi bahan enkapsulasi... 55 9 Grafik total kapang khamir mikrokapsul probiotik L. plantarum
sa28k (a) dan L. plantarum mar8 (b) pada beberapa kombinasi bahan
enkapsulasi ... 56 10 Mikrokapsul yang dilihat dengan scanning electron microscope
Halaman 1 Gambar mikrokapsul yang disimpan di dalam botol steril ... 66 2 Hasil uji ketahanan panas probiotik ... 67 3 Perhitungan statistik hasil uji ketahanan panas probiotik ... 68 4 Data ketahanan mikrokapsul probiotik setelah spray drying... 69 5 Perhitungan statistik ketahanan mikrokapsul probiotik setelah
spray drying ... 70 6 Data viabilitas mikrokapsul probiotik setelah disimpan 1 bulan
pada suhu refrigerator (4 oC)... 71 7 Perhitungan statistik viabilitas mikrokapsul probiotik setelah
disimpan 1 bulan pada suhu refrigerator (4oC) ... 72 8 Data viabilitas mikrokapsul probiotik setelah disimpan 1 bulan
pada suhu kamar ... 73 9 Perhitungan statistik viabilitas mikrokapsul probiotik setelah
disimpan 1 bulan pada suhu kamar ... 74 10 Data kadar air mikrokapsul probiotik ... 75 11 Perhitungan statistik kadar air mikrokapsul probiotik ... 76 12 Data ketahanan mikrokapsul probiotik terhadap pH rendah
(pH 2) ... 77 13 Perhitungan statistik ketahanan mikrokapsul probiotik terhadap
pH rendah (pH 2) ... 78 14 Data ketahanan mikrokapsul probiotik terhadap garam empedu... 79 15 Perhitungan statistik ketahanan mikrokapsul probiotik terhadap
garam empedu ... 80 16 Data total kapang khamir pada mikrokapsul probiotik... 81 17 Perhitungan statistik total kapang khamir pada mikrokapsul
Latar Belakang
Minat masyarakat terhadap makanan dan minuman kesehatan akhir-akhir ini cenderung meningkat, terutama untuk produk-produk yang dapat menstimulasi sistem kekebalan tubuh. Hal ini disebabkan oleh adanya pergeseran gaya hidup, perkembangan ilmu pengetahuan tentang sistem pencernaan dan metabolisme di dalam tubuh, serta munculnya beberapa penyakit yang disebabkan oleh mikroba yang terdapat di dalam usus. Salah satu jenis produk kesehatan yang berkembang pesat adalah probiotik dengan bermacam bentuk dan kultur bakteri asam laktat (BAL) yang digunakan.
Probiotik adalah suplemen berupa mikroba hidup yang memberi keuntungan kepada manusia, khususnya dalam keseimbangan mikroflora usus (Fuller 1999). Salminen et al. (1998) menjelaskan pentingnya viabilitas probiotik, yaitu preparasi mikroba hidup yang bermanfaat bagi kesehatan. Jumlah mikroba hidup harus cukup untuk memberikan efek positif bagi kesehatan dan mampu berkolonisasi sehingga dapat mencapai jumlah yang diperlukan selama waktu tertentu.
Viabilitas sel bakteri dalam produk probiotik harus berkisar antara 107-109 cfu/g, karena viabilitas probiotik mengalami penurunan selama penyimpanan dan saat berada dalam sistem pencernaan. Hal ini disebabkan faktor lingkungan yang kurang menguntungkan untuk kelangsungan hidupnya, diantaranya keberadaan pH yang rendah dan adanya garam empedu di dalam sistem pencernaan (Gomes dan Malcata 1999) . Untuk memperbaiki ketahanan dan viabilitasnya, maka probiotik perlu dilindungi misalnya dengan metode enkapsulasi.
Enkapsulasi adalah suatu proses pembungkusan(coating)suatu bahan inti, dalam hal ini adalah bakteri probiotik sebagai bahan inti dengan menggunakan bahan enkapsulasi tertentu, yang bermanfaat untuk mempertahankan viabilitasnya dan melindungi probiotik dari kerusakan akibat kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan, seperti asam lambung dan garam empedu (Wu et al. 2000). Pacifico et al. (2001) menyatakan bahwa untuk komponen yang bersifat peka
seperti mikroorganisme, dapat dienkapsulasi untuk meningkatkan viabilitas dan umur simpannya.
Bahan yang umum digunakan untuk enkapsulasi adalah berbagai jenis polisakarida dan protein seperti pati, alginat, gum arab, gelatin, karagenan, albumin dan kasein. Penggunaan bahan untuk enkapsulasi perlu dipertimbangkan, karena masing-masing bahan mempunyai karakter yang berbeda dan belum tentu cocok dengan bahan inti yang akan dienkapsulasi (Desmond et al. 2002).
Penelitian tentang enkapsulasi probiotik sebelumnya sudah dilakukan oleh beberapa peneliti dengan berbagai variasi bahan enkapsulasi dan kultur yang dienkapsulasi, diantaranya : enkapsulasi Bifidobacteria dan Lactobacillus dengan alginat - pati (Sultana et al. 2000), Lactobacillus casei dengan alginat - tepung polard dan terigu (Widodo et al. 2003), Bifidobacteria dengan whey protein (Picot dan Lacroix 2004), Lactobacillus spp. dengan kalsium alginat (Chandramouli et a l. 2004). Dari beberapa penelitian di atas dihasilkan bahwa penggunaan bahan enkapsulasi dari jenis protein, memberi hasil ketahanan setelah proses enkapsulasi yang lebih baik dan penggunaan bahan enkapsulasi dari jenis polisakarida menyebabkan tekstur yang kasar pada mikrokapsul yang dihasilkan maupun setelah diaplikasikan pada produk. Untuk itu dalam penelitian ini dipelajari bahan enkapsulasi skim yang berbahan dasar protein dan polisakarida gum arab serta kombinasi dari keduanya untuk memperoleh hasil yang terbaik.
Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengkaji pengaruh enkapsulasi probiotik L. plantarum dalam bentuk biomas a dan suspensi menggunakan bahan enkapsulasi susu skim, gum arab serta kombinasi susu skim dan gum arab terhadap ketahanan probiotik setelah spray drying, pada kondisi pH rendah dan garam empedu serta viabilitasnya setelah penyimpanan selama satu bulan pa da suhu rendah (4 oC) dan suhu kamar.
Bakteri Asam Laktat
Bakteri asam laktat (BAL) merupakan bakteri Gram positif, tidak membentuk spora, berbentuk batang atau bulat, katalase atau oksidase negatif, bersifat anaerob aerotoleran, tahan asam, fermentatif, habitatnya harus ka ya nutrisi, dengan komposisi basa DNA kurang dari 50% mol G+C (Axelsson 1998; Adam dan Mos 1997).
Berdasarkan kemampuannya dalam metabolisme glukosa dan produk akhir yang dihasilkan, bakteri asam laktat dibagi menjadi dua kelompok yaitu homofermentatif dan heterofermentatif. Bakteri asam laktat homofermentatif merupakan bakteri asam laktat yang memproduksi asam laktat sebagai produk utama atau satu-satunya produk hasil fermentasi glukosa, sedangkan bakteri asam laktat heterofermentatif yaitu bakteri asam laktat yang memproduksi laktat, CO2, dan etanol dari metabolisme heksosa (Jay 1997).
Bakteri asam laktat homofermentatif sering digunakan dalam pengawetan pangan karena produksi asam laktat dalam jumlah besar dan mampu menghambat bakteri penyebab kerusakan makanan dan patogen lain. Bakteri asam laktat heterofermentatif lebih dimanfaatkan dalam pembentukan flavor dan komponen aroma, seperti asetaldehid dan diasetil, tetapi kedua jenis bakteri asam laktat tersebut tetap mempunyai kemampuan menghasilkan asam organik, hidrogen peroksida dan bakteriosin (Gomes dan Malcata 1999).
Secara umum grup inti dari bakteri asam laktat terdiri dari 4 genus yaitu Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus dan Streptococcus yang didasarkan pada ciri morfologi, tipe fermentasi, kemampuan tumbuh pada suhu yang berbeda, sifat stereospesifik (D atau L laktik), seta toleransi terhadap asam dan basa. Klasifikasi bakteri asam laktat terus berkembang, sehingga genus Lactobacillus menjadi Lactobacillus dan Carnobacterium. Genus Streptococcus menjadi 4 yaitu Streptococcus, Lactococcus, Vagococcus, Enterococcus. Genus Pediococcus menjadi Pediococcus, Tetratogenococcus, dan Aerococcus. Sementara tidak ada perubahan pada genus Leuconostoc. Klasifikasi yang baru tersebut dihasilkan dengan mempe rtimbangkan komposisi asam lemak pada membran sel, motilitas
dan urutan rRNA, serta persen guanin dan sitosin pada DNA (Salminen dan Wright 1998).
Peranan utama BAL adalah sebagai kultur starter produk-produk yang melibatkan proses fermentasi untuk memperoleh produk akhir dengan tingkat konsistensi yang tinggi. Selain menghasilkan produk akhir yang konsisten, bakteri asam laktat ternyata memiliki efek mengawetkan pada produk fermentasi yang diinginkan. Untuk keperluan yang terakhir ini dibutuhkan produksi massa sel yang tinggi, tahan selama proses pembekuan dan pengeringan, serta stabil selama penyimpanan. Di samping itu kultur harus mampu tumbuh pesat, tidak rentan terhadap phage, toleran terhadap garam dan stabil secara genetika (Jenie dan Rini 1995). Bakteri asam laktat juga dapat menghambat mikroba patogen yang berada pada saluran pencernaan yang sering terinfeksi oleh Escherichia coli, Salmonella, Campylobacter, Clostridium dan rotavirus (Fuller 1999).
Probiotik
Probiotik adalah makanan suplemen berupa mikroba hidup yang memberi keuntungan pada manusia khususnya dalam keseimbangan mikroflora usus (Shortt 1999; Fuller 1999). Definisi probiotik digunakan pada pemberian pakan ternak yang disuplementasi dengan mikroba untuk membantu hewan ternak khususnya dalam saluran pencernaannya. Dalam perkembangannya, banyak dilakukan penelitian mengenai mekanisme probiotik yang menggunakan hewan percobaan untuk diekstrapolasikan pada manusia (Pessi et al. 1998; Fuller 1999).
Probiotik sangat bermanfaat bagi tubuh karena menunjukkan peranan fisiologis yang penting dalam menjaga keseimbangan mikroflora saluran pencernaan sehingga terbentuk suatu ekosistem yang unik, dimana terjadi interaksi yang kompleks yang bekerja secara sinergis dan antagonis tergantung dari galur yang terlibat, jumlah dan aktivitas metaboliknya (Matilla-Sandholm et al. 1999). Bakteri asam laktat yang bersifat sebagai probiotik pada pencernaan manusia merupakan mikroflora normal usus, yang terdiri dari Bifidobacteria dan Lactobacillus acidophilus (Gomes dan Malcata 1999; Shortt 1999).
Penelitian bakteri asam laktat yang berpotensi probiotik untuk kesehatan telah banyak dilakukan contohnya adalah manfaat probiotik pada penyakit
gangguan saluran pencernaan seperti adanya inflamasi pada saluran pencernaan, sebagai antimikroba yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen seperti L.monocytogenes, E.coli, Salmonella spp dan lainnya sehingga dapat mencegah terjadinya diare dan infeksi usus, sebagai imunomudulator untuk meningkatkan daya tahan tubuh, sebagai antihipertensi atau menurunkan tekanan darah dan bersifat antimutagenik dan antikarsinogenik sehingga dapat menurunkan risiko terjadinya tumor dan kanker kolon (Gomes dan Malcata 1999; Erickson 2000; Rolfe 2000; Roos dan Katan 2000).
Untuk bersifat sebagai probiotik maka bakteri asam laktat harus memiliki beberapa syarat sebagai berikut (Reid 1999):
(1) Stabil terhadap asam (terutama asam lambung), sehingga mampu bertahan dan hidup selama melalui lambung dan usus.
(2) Stabil terhadap garam empedu dan mampu bertahan hidup selama berada pada bagian atas usus kecil.
(3) Memproduksi senyawa antimikroba seperti asam, hidrogen peroksida dan bakteriosin.
(4) Mampu menempel dan mengkolonisasi sel usus manusia. Hal ini akan meningkatkan kompetisi dengan mikroba patogen dan pe nyebab karsinogen. (5) Tumbuh baik dan berkembang dalam saluran pencernaan.
(6) Aman digunakan oleh manusia.
(7) Tahan terhadap mikrobisida dan spermisida vaginal. Sifat ini diperlukan untuk probiotik yang ditujukan untuk mengobati infeksi saluran urinovaginal. (8) Koagregasi membentuk lingkungan mikroflora yang normal dan seimbang.
Bakteri asam laktat yang berpotensi probiotik telah banyak diteliti, selain itu juga banyak digunakan dan diaplikasikan untuk produk-produk berbasis susu seperti yogurt, es krim, keju serta produk-produk fermentasi lainnya (Shin et al. 2000).
L. plantarum sa28k
L. plantarum sa28k adalah salah satu bakteri asam laktat yang berasal dari makanan fermentasi Indonesia, yang diisolasi dari asinan kubis (Jenie et al. 1996) dan telah terbukti mempunyai sifat probiotik. Pengujian sifat probiotik yang telah
dilakukan diantaranya uji ketahanan terhadap pH rendah, ketahanan terhadap garam empedu, aktivitas antagonistik terhadap bakteri patogen, pengujian asimilasi kolesterol dan uji klinis secara in vivo ke dalam tubuh tikus (Kusumawati 2002).
L. plantarum mar8
L. plantarum mar8 diisolasi dari buah markisa yang merupakan salah satu makanan asli Indonesia, dan telah terbukti mempunyai sifat probiotik. Pengujian sifat probiotik yang telah dilakukan diantaranya uji ketahanan terhadap pH rendah, ketahanan terhadap garam empedu, aktivitas antagonistik terhadap bakteri patogen, pengujian kemampuan menurunkan kolesterol dan uji klinis secara in vivo ke dalam tubuh tikus (Gunawan 2003 dan Yulianto 2004).
Karakteristik Probiotik
Karakteristik suatu isolat bakteri untuk dapat dikategorikan sebagai probiotik antara lain, mampu bertahan pada kondisi asam lambung dan tahan terhadap garam empedu, memiliki aktivitas antagonis terhadap bakteri patogen serta menempel pada permukaan usus.
Ketahanan terhadap Asam Lambung. Ketahanan terhadap asam lambung merupakan syarat penting suatu isolat untuk dapat menjadi probiotik. Hal ini disebabkan bila isolat tersebut masuk ke dalam saluran pencernaan manusia, maka ia harus mampu bertahan dari pH asam lambung yaitu sekitar 2,5 (Jacobsen et al. 1999). Getah lambung terdiri atas air (97–99%), musin (lendir) serta garam anorganik, enzim pencernaan (pepsin serta renin) dan lipase. Chou dan Weimer (1999) menyatakan bahwa waktu yang diperlukan mulai saat bakteri masuk sampai keluar dari lambung sekitar 90 menit. Jadi isolat yang diseleksi untuk digunakan sebagai probiotik harus mampu bertahan dalam keadaan asam lambung selama sedikitnya 90 menit.
BAL adalah mikroorganisme fermentatif yang dapat hidup pada kisaran pH yang luas. Pertahanan utama sel bakteri dari lingkungannya adalah membran
seluler yang terdiri atas struktur lemak dua lapis. Bila sel bakteri terpapar pada kondisi yang sangat asam, maka membran sel dapat mengalami kerusakan dan berakibat hilangnya komponen-komponen intraseluler, seperti Mg, K dan lemak dari sel. Biasanya kerusakan ini menyebabkan kematian pada sel. Kondisi ini dapat dideteksi dengan cara mengukur konsentrasi komponen intraseluler yang keluar dari dalam sel.
Toleransi BAL yang cukup tinggi terhadap asam juga disebabkan oleh kemampuannya untuk mempertahankan pH sitoplasma lebih basa daripada pH ekstraseluler. Menurut Siegumfeldt et al. (2000), pada BAL terjadi perubahan dinamis pH intraseluler seiring dengan terjadinya penurunan pH ekstraseluler sehingga tidak terjadi gradien proton yang besar. Bagi BAL gradien proton yang besar tidak menguntungkan sebab translokasi proton menggunakan banyak energi. Selain itu gradien proton yang besar mengakibatkan akumulasi anion, asam organik dalam sitosol yang bersifat toksik bagi sel tersebut.
BAL tidak hanya tumbuh dengan lambat pada pH rendah, tapi kerusakan akibat asam dan hilangnya viabilitas juga dapat terjadi pada sel bakteri yang terpapar pada pH rendah. Tiap galur memiliki ketahanan yang berbeda terhadap asam atau pH rendah. Contohnya Lactobacillus lebih toleran terhadap pH rendah daripada laktokoki dan streptokoki. Zavaglia et al. (1998) telah menguji ketahanan isolat klinis Bifidobacteria bila terpapar pada pH 3,0 selama 1 jam. Hasilnya menunjukkan bahwa sebanyak 11 dari 25 isolat klinis Bifidobacteria berhasil hidup dalam kondisi pH rendah, dengan ketahanan lebih besar dari 1%. Jacobsen et al. (1999) menguji ketahanan 47 isolat BAL dari berbaga i sumber pada pH 2,5. Dari 47 isolat tersebut hanya 29 isolat yang mampu bertahan pada pH 2,5 dan tidak ada satupun yang mampu tumbuh setelah inkubasi 4 jam. Chou dan Weimer (1999) menyeleksi 7 isolat Lactobacillus acidophilus dan hasilnya menunjukkan bahwa semua isolat tahan terhadap pH 3,5 selama 90 menit.
Isolat BAL dari dadih yang berhasil diisolasi oleh Elida (2002) ternyata menunjukkan ketahanan yang cukup tinggi saat dipaparkan pada pH 3,5 selama 24 jam. BAL yang diisolasi dari dadih tersebut (Lactobacillus brevis ae4, Streptococcus lactis subsp. diacetylactis abk1, Leuconostoc mesenteroides abk1 dan Leuconostoc paramesenteroides dk7) memiliki ketahanan terhadap asam
berkisar antara 70-90 % dengan penurunan sebesar 1 log dari jumlah awal 108 CFU/ml. Sedangkan isolat BAL dari tempoyak mempunyai ketahanan yang lebih rendah yaitu sebesar 40 % pada pH 2,5 yang berarti bahwa BAL yang diisolasi dari tempoyak tersebut lebih sensitif terhadap asam (Wirawati 2002).
Kusumawati (2002) melakukan seleksi BAL asal makanan fermentasi Indonesia dan hasilnya menunjukkan hampir semua isolat memiliki ketahanan yang baik untuk tumbuh pada pH rendah dengan penurunan jumlah koloni pada pH rendah dibandingkan kontrol tidak sampai 1 unit log/ml, kecuali Lactobacillus p lantaru m FNCC 107 mengalami penurunan 1,1 unit log/ml. Evanikastri (2003) menguji ketahanan 17 isolat klinis BAL yang diisolasi dari feses bayi. Dari 17 isolat ternyata terdapat 13 yang mengalami penurunan jumlah koloni kurang dari 1 unit log/ml (paling resisten) , sedangkan 4 isolat lainnya mengalami penurunan jumlah koloni antara 1,5 – 3,5 unit log/ml (resisten).
Ketahanan terhadap Garam Empedu (Bile Salt). Lactobacillus adalah mikroflora normal yang terdapat di dalam saluran pencernaan manusia dan mempunyai ketahanan yang bervariasi terhadap garam empedu. Ketahanan isolat klinis BAL terhadap garam empedu juga merupakan syarat penting untuk probiotik.
Asam empedu disintesis dalam hati dari kolesterol, menghasilkan senyawa asam empedu primer. Asam empedu ini berkonjugasi dengan glisin atau taurin dan disekresikan ke dalam kantung empedu sebagai asam empedu terkonjugasi. Asam empedu di dalam kantung empedu dilepaskan ke dalam lumen duodenum dalam bentuk misel dengan asam lemak dan gliserol yang dihasilkan oleh pence rnaan lipase pankreatik. Menurut Corzo dan Gilliland (1999), antara 5.500 sampai 35.500 mg asam empedu terkonjugasi disekresikan ke dalam usus kecil manusia setiap harinya untuk membantu absorpsi lemak makan, kolesterol, vitamin hidrofobik dan senyawa larut lemak yang lain. Asam empedu terkonjugasi diserap dari usus kecil (sekitar 97%) dan dikembalikan ke dalam hati. Sebagian kecil dari asam empedu (250–400 mg) yang tidak terserap hilang dari tubuh manusia sebagai asam empedu bebas di feses. Mekanisme di ma na asam empedu diserap dalam usus kecil dan kolon, disintes is kembali dan disekresikan lagi dikenal sebagai sirkulasi hepatik.
Laktobasili yang paling bersifat resisten terhadap garam empedu terdapat pada bagian atas usus halus (jejunum). Hal ini juga dila porkan oleh Ray (1996) dan Drouault et al. (1999), bahwa jumlah BAL yang terdapat di jejunum lebih rendah dibanding ileum, caecum dan kolon (Tabel 1). Hal ini disebabkan konsentrasi garam empedu pada bagian jejunum paling tinggi daripada ileum, karena lokasinya paling dekat bila garam empedu masuk ke dalam saluran usus.
Tabel 1 Populasi kelompok bakteri utama pada usus manusia (Ray 1996) Jumlah bakteri (log10 CFU/ml) Kelompok Bakteri
Jejunum Ileum Kolon Feses
Lactobacillus
Gram positif, tidak berspora, anaerob 3 2 5 2 6 5 6 6 Enterococcus 3 5 7 7 Bacteroides 3 3 7 9 Enterobacteriaceae 3 4 6 8
Menurut Smet et al. (1995) beberapa Lactobacillus mempunyai enzim
