HASIL DAN PEMBAHASAN
2. Kandungan Cu,Zn-SOD jaringan usus halus
Hasil pewarnaan imunohistokimia terhadap Cu,Zn-SOD pada jaringan usus halus menunjukkan lokasi enzim Cu,Zn-SOD yang terdapat pada jaringan usus halus. Enzim Cu,Zn-SOD pada jaringan usus halus terdistribusi pada bagian mukosa (epitel vili, lamina propria, kripta, dan kelenjar liberkun), submukosa, dan tunika muskularis. Keberadaan enzim Cu,Zn-SOD di jaringan usus halus ditandai dengan adanya warna coklat di dalam sel jaringan usus halus tersebut. Kandungan terbanyak ditemukan pada kelenjar liberkun mukosa, dan tunika muskularis. Hanya sedikit enzim Cu,Zn-SOD yang ditemukan di epitel vili mukosa, lamina propria mukosa, dan submukosa. Sedangkan pada tunika serosa
tidak ditemukan adanya enzim Cu,Zn-SOD. Hal ini ditandai dengan tidak adanya warna coklat pada jaringan tunika serosa.
Enzim Cu,Zn-SOD merupakan enzim antioksidan endogen yang mempunyai peranan penting secara langsung melindungi sel terhadap gangguan radikal bebas, dan secara tidak langsung memelihara keseimbangan oksigen yang bersifat toksik (Wresdiyati et al. 2002). Enzim Cu,Zn-SOD bekerja melalui sistem pertahanan preventif, menghambat atau merusak proses pembentukan radikal bebas, serta mengkatalisasi radikal bebas anion superoksida dan mengubahnya menjadi hidrogen peroksida (Carroll et al. 2004), yang selanjutnya diubah lagi oleh enzim katalase menjadi air dan oksigen yang stabil (Gurer & Ercal 2000).
Kandungan enzim Cu,Zn-SOD pada usus halus tikus percobaan dapat dilihat pada Tabel 4. Pada duodenum dan ileum hari ke-8, kelompok perlakuan L. fermentum menunjukkan kandungan enzim Cu,Zn-SOD yang paling banyak dibandingkan dengan kelompok perlakuan lainnya. Kelompok perlakuan lain menunjukkan kandungan enzim Cu,Zn-SOD yang sama dengan kelompok kontrol negatif. Hal ini dimungkinkan karena jangka waktu pemberian L. plantarum dan
L. fermentum tergolong masih singkat, sehingga belum menunjukkan pengaruh yang nyata terhadap peningkatan kandungan enzim Cu,Zn-SOD pada usus halus. Selain itu, kelompok perlakuan kontrol positif (EPEC), L. plantarum + EPEC, dan
L. fermentum + EPEC belum diberi cekok EPEC (Gambar 16 dan Gambar18). Di jejunum, kelompok perlakuan L. fermentum dan L. fermentum + EPEC menunjukkan kandungan enzim Cu,Zn-SOD yang paling tinggi dibandingkan dengan kelompok lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa L. fermentum sudah memberikan pengaruh baik terhadap kandungan enzim Cu,Zn-SOD di jejunum dalam waktu satu minggu. Kelompok perlakuan yang diberi L. plantarum
(kelompok perlakuan L. plantarum dan L. plantarum + EPEC) memiliki kandungan enzim Cu,Zn-SOD yang sama dengan kelompok kontrol negatif dan kontrol positif. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian L. plantarum dalam waktu satu minggu belum memberikan efek terhadap kandungan enzim Cu,Zn-SOD di jejunum (Gambar 17).
41
Pada hari ke-15, kelompok perlakuan L. fermentum pada duodenum, jejunum, dan ileum menunjukkan kandungan enzim Cu,Zn-SOD yang paling tinggi dibandingkan dengan kelompok lainnya. Kelompok perlakuan L. plantarum
juga memiliki kandungan enzim Cu,Zn-SOD yang tinggi pada duodenum dan jejunum, namun tidak sebanyak kelompok perlakuan L. fermentum. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian tunggal L. fermentum dan L. plantarum selama dua minggu memberikan efek yang baik terhadap peningkatan kandungan enzim Cu,Zn-SOD pada semua jaringan usus halus.
Tabel 4Kandungan enzim Cu,Zn-SOD pada jaringan usus halus tikus percobaan
Perlakuan Kandungan Cu,Zn-SOD
Duodenum Jejunum Ileum Hari ke-8 (sebelum pemberian EPEC)
Kontrol negatif ++ ++ ++ L.plantarum ++ ++ ++ L.fermentum +++ +++ +++ L.plantarum+EPEC ++ ++ ++ L.fermentum+EPEC ++ +++ ++ Kontrol positif ++ ++ ++
Hari ke-15 (pemberian EPEC)
Kontrol negatif ++ ++ ++
L.plantarum +++ +++ ++
L.fermentum ++++ ++++ ++++
L.plantarum+EPEC ++ ++ ++
L.fermentum+EPEC +++ ++++ +++
Kontrol positif (EPEC) -/+ -/+ -/+
Hari ke-22 (setelah pemberian EPEC)
Kontrol negatif ++ ++ ++
L.plantarum +++ +++ ++
L.fermentum ++++ +++ +++
L.plantarum+EPEC ++ ++ ++
L.fermentum+EPEC +++ +++ +++
Kontrol positif (EPEC) + + -/+
Ket: Tanda (+) menunjukkan adanya kandungan enzim antioksidan Cu,Zn-SOD. Semakin banyak tanda (+) berarti semakin tinggi kandungan enzim tersebut.
Gambar 16 Foto mikrograf duodenum tikus pada hari ke-8 yang diwarnai secara imunohistokimia terhadap Cu,Zn-SOD. Warna coklat menandakan adanya kandungan enzim Cu,Zn-SOD di dalam sel. Dapat dilihat bahwa kandungan enzim tertinggi terdapat pada kelompok perlakuan L. fermentum (C). Kandungan enzim Cu,Zn- SOD kelompok perlakuan lain sama seperti kontrol negatif (A). A: kelompok kontrol negatif, B: kelompok perlakuan L. plantarum, C: kelompok perlakuan L. fermentum, D: kelompok perlakuan L. plantarum + EPEC, E: kelompok perlakuan L. fermentum + EPEC, F: kontrol positif (EPEC). Skala =200 µm.
43
Gambar 17 Foto mikrograf jejunum tikus pada hari ke-8 yang diwarnai secara imunohistokimia terhadap Cu,Zn-SOD. Warna coklat menandakan adanya kandungan enzim Cu,Zn-SOD di dalam sel. Dapat dilihat bahwa kandungan enzim tertinggi terdapat pada kelompok perlakuan L. fermentum (C) dan L. fermentum + EPEC (E). Kandungan enzim Cu,Zn-SOD kelompok perlakuan lain sama seperti kontrol negatif (A). A: kelompok kontrol negatif, B: kelompok perlakuan L. plantarum, C: kelompok perlakuan L. fermentum, D: kelompok perlakuan L. plantarum + EPEC, E: kelompok perlakuan L. fermentum + EPEC, F: kontrol positif (EPEC). Skala =200 µm.
Gambar 18 Foto mikrograf ileum tikus pada hari ke-8 yang diwarnai secara imunohistokimia terhadap Cu,Zn-SOD. Warna coklat menandakan adanya kandungan enzim Cu,Zn-SOD di dalam sel. Dapat dilihat bahwa kandungan enzim tertinggi terdapat pada kelompok perlakuan L. fermentum (C). Kandungan enzim Cu,Zn- SOD kelompok perlakuan lain sama seperti kontrol negatif (A). A: kelompok kontrol negatif, B: kelompok perlakuan L. plantarum, C: kelompok perlakuan L. fermentum, D: kelompok perlakuan L. plantarum + EPEC, E: kelompok perlakuan L. fermentum + EPEC, F: kontrol positif (EPEC). Skala =200 µm.
45
Pada duodenum, jejunum, dan ileum kelompok perlakuan L. fermentum +
EPEC menunjukkan kandungan enzim Cu,Zn-SOD yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol positif dan kontrol negatif. Pada kelompok perlakuan L.plantarum + EPEC kandungan enzim Cu,Zn-SOD nya sama dengan kelompok kontrol negatif, namun lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol positif. Hal ini menunjukkan bahwa pada duodenum, jejunum, dan ileum, pemberian L. fermentum dan L. plantarum bisa menjaga kandungan enzim Cu,Zn-SOD jaringan usus halus yang dipapar EPEC (Gambar 19, Gambar 20, dan Gambar 21).
Kelompok kontrol positif pada terminasi hari ke-15 kehilangan sebagian besar kandungan enzim Cu,Zn-SOD di dalam jaringan usus halusnya. Menurut Cheng et al. (2006), invasi bakteri dan fungi patogen ke dalam tubuh inang menyebabkan kandungan SOD menurun. Menurut Yan & Polk (2008) penempelan EPEC pada permukaan sel epitel akan mengaktifkan mekanisme inflamasi yaitu teraktivasinya dendritik sel yang kemudian menyebabkan peningkatan sekresi sitokin. Mekanisme ini menyebabkan infiltrasi leukosit, terutama neutrofil dan makrofag di mukosa dan infiltrasi limfosit B dan limfosit T di submukosa. Neutrofil dan makrofag ini akan memfagosit bakteri EPEC.
Menurut Roitt (2002), ketika fagositosis dimulai, terjadi peningkatan kegiatan hexose monophosphate shunt yang membangun NADPH. Kemudian elektron-elektron keluar dari NADPH menuju ke membran flavoprotein yang mengandung FAD dan selanjutnya menuju ke sitokrom dan membran plasma. Elektron tersebut membuat terbentuknya radikal bebas. Radikal bebas yang dihasilkan berupa reactive oxigen species (ROS) dan reactive nitrogen species
(RNS), contohnya hidrogen peroksida (H2O2), nitrit oksida (NO), dan anion superoksida (Mikelsaar & Zilmer 2009).
Radikal bebas biasanya dinetralisir oleh antioksidan seperti enzim Cu,Zn- SOD. Jumlah bakteri EPEC yang banyak akan meningkatkan jumlah radikal bebas, sehingga enzim antioksidan Cu,Zn-SOD yang dipakai untuk menetralisir radikal bebas tersebut juga meningkat. Hal inilah yang menyebabkan kandungan enzim Cu,Zn-SOD pada jaringan usus halus tikus yang dipapar EPEC menjadi lebih sedikit.
Gambar 19 Foto mikrograf duodenum tikus pada hari ke-15 yang diwarnai secara imunohistokimia terhadap Cu,Zn-SOD. Warna coklat menandakan adanya kandungan enzim Cu,Zn-SOD di dalam sel. Dapat dilihat bahwa kandungan enzim tertinggi terdapat pada kelompok perlakuan L. fermentum (C), diikuti kelompok perlakuan L. fermentum + EPEC (E) dan L. plantarum (B). Kandungan enzim Cu,Zn-SOD kelompok perlakuan L. plantarum
+ EPEC sama seperti kontrol negatif (A). Kelompok kontrol positif (F) memiliki kandungan enzim Cu,Zn-SOD paling sedikit. Skala =200 µm.
47
Gambar 20 Foto mikrograf jejunum tikus pada hari ke-15 yang diwarnai secara imunohistokimia terhadap Cu,Zn-SOD. Warna coklat menandakan adanya kandungan enzim Cu,Zn-SOD di dalam sel. Dapat dilihat bahwa kandungan enzim tertinggi terdapat pada kelompok perlakuan L. fermentum (C), diikuti kelompok perlakuan L. fermentum + EPEC (E) dan L. plantarum (B). Kandungan enzim Cu,Zn-SOD kelompok perlakuan L. plantarum + EPEC sama seperti kontrol negatif (A). Kelompok kontrol positif (F) memiliki kandungan enzim Cu,Zn-SOD paling sedikit. Skala =200 µm.
Gambar 21 Foto mikrograf ileum tikus pada hari ke-15 yang diwarnai secara imunohistokimia terhadap Cu,Zn-SOD. Warna coklat menandakan adanya kandungan enzim Cu,Zn-SOD di dalam sel. Dapat dilihat bahwa kandungan enzim tertinggi terdapat pada kelompok perlakuan L. fermentum (C), diikuti kelompok perlakuan L. fermentum + EPEC (E). Kandungan enzim Cu,Zn-SOD kelompok perlakuan L. plantarum dan L. plantarum + EPEC sama seperti kontrol negatif (A). Kelompok kontrol positif (F) memiliki kandungan enzim Cu,Zn-SOD paling sedikit. Skala =200 µm.
49
Pada duodenum hari ke-22, kelompok perlakuan L. fermentum memiliki kandungan enzim Cu,Zn-SOD paling tinggi dibandingkan dengan kelompok perlakuan lain. Kelompok perlakuan L. plantarum, dan L. fermentum + EPEC memiliki kandungan enzim Cu,Zn-SOD yang lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol negatif dan kontrol positif. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian L. fermentum dan L. plantarum memberikan efek terhadap tingginya kadungan enzim Cu,Zn-SOD jaringan usus halus. Usus halus kelompok perlakuan L. plantarum + EPEC memiliki kandungan enzim Cu,Zn-SOD yang sama dengan kelompok kontrol negatif. Ini menunjukkan bahwa pemberian L. plantarum bisa menjaga kandungan enzim Cu,Zn-SOD pada duodenum yang dipapar EPEC (Gambar 22).
Hartanti (2010) menyatakan bahwa probiotik mampu menstimulasi sistem imun dengan meningkatkan fungsi fagositosis dari monosit. Menurut Baratawidjaja (2006), monosit bisa memproduksi sitokin (IL-6 dan TNF-α) dan mengerahkan pertahanan sebagai respon terhadap infeksi. IL-6 (interleukin-6) dan TNF-α (tumor necrosis factor-α) dapat memodulasi penyediaan tembaga (Cu) dan seng (Zn). Tersedianya Cu dan Zn tersebut berperan untuk pembentukan atau pengaktivan enzim Cu,Zn-SOD karena Cu,Zn-SOD membutuhkan Cu dan Zn untuk melakukan aktivitas biologisnya (Li et al. 2010). Berarti keberadaan probiotik mampu meningkatkan jumlah enzim Cu,Zn-SOD. Hal ini sesuai dengan pernyataan Zubillaga et al. (2001) yang menyebutkan bahwa pangan fungsional yang mengandung probiotik dapat meningkatkan ekspresi enzim superoksida dismutase.
Kandungan enzim Cu,Zn-SOD di jejunum sama dengan kandungan enzim Cu,Zn-SOD di duodenum. Kelompok perlakuan L. fermentum, L. plantarum, dan
L. fermentum + EPEC memiliki kandungan enzim Cu,Zn-SOD yang paling banyak dibandingkan dengan kelompok perlakuan lainnya. Kelompok perlakuan
L. plantarum + EPEC memiliki kandungan enzim Cu,Zn-SOD yang sama dengan kelompok kontrol negatif (Gambar 23).
Di ileum, kelompok perlakuan L. fermentum dan L. fermentum + EPEC memiliki kandungan enzim Cu,Zn-SOD paling tinggi dibandingkan dengan kelompok perlakuan lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa L. fermentum memiliki
Gambar 22 Foto mikrograf duodenum tikus pada hari ke-22 yang diwarnai secara imunohistokimia terhadap Cu,Zn-SOD. Warna coklat menandakan adanya kandungan enzim Cu,Zn-SOD di dalam sel. Dapat dilihat bahwa kandungan enzim tertinggi terdapat pada kelompok perlakuan L. fermentum (C), diikuti kelompok perlakuan L. fermentum + EPEC (E) dan L. plantarum (B). Kandungan enzim Cu,Zn-SOD kelompok perlakuan L. plantarum
+ EPEC (D) sama seperti kontrol negatif (A). Kelompok kontrol positif (F) memiliki kandungan enzim Cu,Zn-SOD paling sedikit. Skala =200 µm.
51
Gambar 23 Foto mikrograf jejunum tikus pada hari ke-22 yang diwarnai secara imunohistokimia terhadap Cu,Zn-SOD. Warna coklat menandakan adanya kandungan enzim Cu,Zn-SOD di dalam sel. Dapat dilihat bahwa kandungan enzim tertinggi terdapat pada kelompok perlakuan L. fermentum (C), L. fermentum + EPEC (E), dan L. plantarum (B). Kandungan enzim Cu,Zn-SOD kelompok perlakuan L. plantarum + EPEC (D) sama seperti kontrol negatif (A). Kelompok kontrol positif (F) memiliki kandungan enzim Cu,Zn-SOD paling sedikit. Skala =200 µm.
Gambar 24 Foto mikrograf ileum tikus pada hari ke-22 yang diwarnai secara imunohistokimia terhadap Cu,Zn-SOD. Warna coklat menandakan adanya kandungan enzim Cu,Zn-SOD di dalam sel. Dapat dilihat bahwa kandungan enzim tertinggi terdapat pada kelompok perlakuan L. fermentum (C) dan L. fermentum + EPEC (E). Kandungan enzim Cu,Zn-SOD kelompok perlakuan L. plantarum
(B) dan L. plantarum + EPEC (D) sama seperti kontrol negatif (A). Kelompok kontrol positif (F) memiliki kandungan enzim Cu,Zn- SOD paling sedikit. Skala =200 µm.
53
efek meningkatkan kandungan enzim Cu,Zn-SOD di ileum pada hari ke-22. Kelompok perlakuan L. plantarum + EPEC, dan L. plantarum menunjukkan kandungan enzim Cu,Zn-SOD yang sama dengan kontrol negatif namun lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol positif. Hal ini menunjukkan pemberian L. plantarum bisa mempertahankan kandungan enzim Cu,Zn-SOD pada jaringan ileum yang dipapar EPEC seperti kondisi kelompok kontrol negatif. Kandungan enzim Cu,Zn-SOD pada kontrol positif paling rendah dibandingkan dengan kelompok perlakuan lainnya (Gambar 24).
Menurut Adebayo-tayo dan Onilude (2008) serta Fukuda et al. (2010), L. fermentum dapat menghasilkan eksopolisakarida (EPS). EPS yaitu polisakarida berantai panjang dan bercabang yang terdiri atas unit-unit gula atau turunan gula (glukosa, galaktosa, dan rhamnosa). EPS merupakan polimer yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat. EPS disekresikan oleh probiotik BAL ke permukaan sel dan membentuk kapsul, atau disekresikan ke lingkungan ekstraseluler dalam bentuk lendir. Eksopolisakarida (EPS) dapat menurunkan stres oksidatif secara nyata (Sengul et al. 2010). EPS dapat memperbaiki kerusakan oksidatif dari mukosa, sehingga bisa membantu pemulihan sel-sel yang mengalami stress oksidatif. Hal ini sejalan dengan pendapat Mikelsaar dan Zilmer (2009) yang menyatakan bahwa L. fermentum berfungsi sebagai probiotik antimikrobial dan antioksidatif.
1. Simpulan
Pemberian L. fermentum dapat menekan kerusakan vili usus halus, terutama pada jejunum dan ileum. Pada tikus yang dipapar EPEC, L. fermentum dapat menekan kerusakan vili usus halus lebih besar dibandingkan dengan L. plantarum.
Enzim antioksidan Cu,Zn-SOD pada usus halus tikus terdistribusi pada mukosa, submukosa, dan tunika muskularis. Kandungan terbanyak terdapat pada kelenjar liberkun mukosa dan tunika muskularis.
Lactobacillus fermentum dapat meningkatkan kandungan antioksidan Cu,Zn-SOD pada semua bagian usus halus, baik saat dipapar EPEC maupun tidak dipapar EPEC. Lactobacillus plantarum meningkatkan kandungan enzim Cu,Zn- SOD saat tidak dipapar EPEC. Namun saat dipapar EPEC, L. plantarum hanya bisa mempertahankan kandungan enzim Cu,Zn-SOD jaringan usus halus seperti kondisi kelompok kontrol negatif.
Lactobacillus fermentum menunjukkan hasil yang lebih baik dalam meningkatkan kandungan enzim Cu,Zn-SOD pada jaringan usus halus tikus percobaan dibandingkan dengan Lactobacillus plantarum.
2. Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut pangan mengenai pemanfaatan L. fermentum dan L. plantarum ini sebagai salah satu komponen dalam produk pangan fungsional. Perlu diadakan penelitian mengenai potensi L. fermentum dan
L. plantarum dalam mencegah infeksi patogen lain seperti Salmonella spp., Shigella spp. dll.