permeabilitas edema Sakit demam
imunomodulator seperti dosis, cara dan waktu pemberian. Faktor lain yang juga berperan adalah bentuk dan lokasi terjadinya mekanisme imunomodulasi oleh komponen tersebut (Tzianabos, 2000).
Mekanisme imunomodulasi bakteri probiotik adalah melalui sel epitel usus yang diinduksinya. Sel epitel usus merupakan membran pertahanan dan berperan dalam proses inflamasi atau respon imun di usus. Pada kasus infeksi saluran pencernaan atau kondisi peradangan di usus seperti Inflamatory Bowel Disease (IBD), sel-sel yang berperan dalam proses inflamasi seperti monosit dan limfosit akan teraktivasi. Sel tersebut mengeluarkan berbagai macam produk inflamasi seperti sitokin dan kemokin. Sekresi sitokin yang berlebihan menyebabkan tindakan biologis dari sel epitel usus. Sebagai contoh, TNF-á akan menginduksi sel epitel usus untuk mensekresikan interleukin-8.
Sitokin adalah protein yang diproduksi oleh banyak jenis sel yang berperan dalam inflamasi dan respon imun (merupakan mediator utama dalam komunikasi antar sel sistem imun). Sedangkan kemokin adalah sitokin yang berperan dalam pergerakan (kemotaksis) sel-sel leukosit (limfosit, monosit dan neutrofil) ke tempat infeksi atau kerusakan jaringan sehingga mempermudah interaksi antar sel. Mikroflora normal pada saluran pencernaan manusia terdiri dari bermacam-macam populasi bakteri yang berperan penting dalam pertahanan mukosa usus dan kekebalan non spesifik. Penelitian untuk memanipulasi flora normal usus menggunakan probiotik memiliki efek yang menguntungkan terhadap kesehatan dengan meningkatnya bakteri yang menguntungkan di usus. Penelitian untuk mempelajari mekanisme aksi probiotik di epitel usus dan sistem imun yang berperan di dalamnya sangatlah menarik.
Bai AP et al. (2004) melakukan penelitian untuk mempelajari efek probiotik terhadap sekresi interleukin-8 dari sel epitel usus ketika distimulasi oleh
proinflamatory cytokine. Untuk menggambarkan kondisi inflamasi pada usus secara in vitro, maka digunakan TNF-á untuk menstimulasi alur sel HT 29 mensekresikan interleukin-8. Kedua isolat probiotik yaitu Bifidobacterium longum
dan Lactobacillus bulgaricus mampu menurunkan sekresi interleukin-8 dari alur sel HT 29. Hal ini membuktikan bahwa kedua isolat probiotik tersebut dapat menekan proses inflamasi (anti-inflamasi) di sel epitel usus. Karena perannya sebagai anti-inflamasi, maka probiotik dapat digunakan untuk terapi penderita IBD (Inflamatory Bowel Disease).
Penelitian yang hampir sama dilakukan oleh Donglai Ma et al. (2004) yang mempelajari efek Lactobacillus reuterii terhadap produksi sitokin dan respon interleukin -8 yang diinduksi TNF-á pada sel epitel usus menggunakan alur sel T84 dan HT 29. Dosis penghambatan yang efektif terhadap sekresi interleukin-8 dari alur sel Tinterleukin-84 adalah pada konsentrasi 107 cfu/ml dan pada kedua alur sel tersebut, Lactobacillus reuterii mampu menurunkan sekresi interleukin -8. Penelitian ini sejalan dengan yang dilakukan Neish et al. (2000), dimana
Salmonella pullorum yang bersifat non patogen mampu menurunkan sekresi interleukin-8 yang diinduksi TNF-á pada alur sel T84, tetapi sebaliknya
Salmonella enterica serovar Typhimurium yang bersifat patogen dapat meningkatkan sekresi interleukin -8 dari alur sel T84.
Selain itu, mengkonsumsi BAL yang berpotensi sebagai probiotik baik melalui produk fermentasi susu atau sebagai sel hidup memberikan keuntungan terhadap kesehatan manusia, termasuk keuntungan melawan penyakit pada
saluran pencernaan misalnya diare, konstipasi, kanker usus dan lain sebagainya. Beberapa keuntungan yang diperoleh dengan mengkonsumsi BAL antara lain : 1. Melawan pertumbuhan mikroflora indigenus usus yang tidak menguntungkan
dan mengontrol infeksi usus yang disebabkan oleh patogen enterik (Klaenhammer, 2000; Rolfe, 2000).
2. Mengurangi lactose intolerance dengan jalan meningkatkan aktivitas dan produksi β-galaktosidase (Ray, 1996 ; Sanders, 2000 ; Klaenhammer, 2000). 3. Mengurangi kanker usus besar dan organ-organ pencernaan lainnya (Ray,
1996 ; Galllaher et al. 1999 ; Sanders, 2000 ; Brady et al. 2000 ; Klaenhammer, 2000).
4. Mengurangi kadar kolesterol darah dan penyakit jantung koroner (Ray, 1996 ; Sanders, 2000 ; Ngatirah dkk. 2000 ; Kusumawati, 2002).
5. Menstimulir sistem imunitas dan pergerakan usus (Ray, 1996 ; Erikcson et al. 2000 ; Klaenhammer, 2000).
6. Menurunkan tekanan darah pada penderita hipertensi (Sanders, 2000 ; Klaenhammer, 2000).
Vanderhoof et al. (1999) melakukan penelitian dengan memberikan terapi probiotik menggunakan Lactobacillus GG pada anak-anak penderita diare dengan hasil yang memuaskan, yaitu 85% pasien tidak lagi menderita diare setelah pemberian Lactobacillus GG selama 2 minggu. Infeksi usus yang menyebabkan diare ini disebabkan oleh bakteri patogen yang masuk melalui makanan dan minuman atau tidak terkontrolnya bakteri indigenus yang terkait dengan gejala -gejala tersebut. Diduga bakteri ini dapat dikurangi keberadaannya karena sensitivitasnya terhadap metabolit antimikroba yang diproduksi oleh BAL. Rolfe (2000) menyatakan mekanisme mikroba probiotik dalam melindungi usus dari gangguan bakteri enterik adalah : (1) produksi senyawa-senyawa penghambat seperti asam organik, hidrogen peroksida dan bakteriosin, (2) memblokade sisi
penempelan melalui kompetisi pada permukaan epitel usus, (3) kompetisi perolehan nutrisi, (4) degradasi reseptor toksin, dan (5) menstimulir sistem imunitas.
Lactose intolerance pada manusia diakibatkan ketidakmampuan tubuh manusia untuk memproduksi β-galaktosidase oleh sel-sel epitel usus karena kerusakan genetik. Mengkonsumsi makanan yang mengandung BAL terutama dari golongan Lactobacillus acidophilus dan Lactobacillus reuteri mampu meningkatkan sistem β-galaktosidase, sehingga dapat digunakan sebagai sumber
β-galaktosidase pada saat dikonsumsi. Selain itu, susu fermentasi yang mengandung Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus juga mampu mengurangi lactose intolerance walaupun tidak seefektif kedua mikroba sebelumnya. Hal ini telah dibuktikan melalui penelitian yang dilakukan oleh Lin
et al. (1991) dan Vesa et al. (1996) dengan hasil secara umum kultur starter yogurt (Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus delbruechii subsp. bulgaris) dalam keadaan normal dengan jumlah sel lebih besar dari 108 cfu/ml sangat efektif meningkatkan daya cerna laktosa pada penderita lactose intolerance. Pengaruh dari mengkonsumsi mikroba ini lebih ditentukan oleh jumlah sel daripada jenis galur.
Penurunan resiko kanker usus besar mungkin diperoleh melalui kontrol pertumbuhan bakteri patogen seperti E. coli, S. faecalis dan C. paraputrificum
pada usus melalui kompetisi sisi penempelan dan nutrisi. Dinding sel BAL menunjukkan kemampuannya menstimulir fagositosis dari makrofag sehingga menekan terbentuknya tumor dan kanker usus. Enzim-enzim yang berperan mengubah komponen-komponen prokarsinogen menjadi komponen karsinogen seperti β-glukosidase, β-glukoronidase, nitroreduktase dan azoreduktase terbukti
ditekan jumlahnya dengan mengkonsumsi susu fermentasi yang mengandung
Bifidobacterium longum dan Lactobacillus acidophilus.
Kebutuhan tubuh akan kolesterol tersedia melalui sintesis kolesterol di hati dan pencernaan melalui konsumsi makanan. Konsentrasi kolesterol yang terlalu tinggi dapat menimbulkan resiko penyakit kardiovaskuler. Penelitian-penelitian yang telah dilakukan menunjukkan beberapa galur Lactobacillus acidophilus dapat menurunkan kadar kolesterol darah terkait dengan kemampuannnya mendekonjugasi glukokholat dan taurokholat menjadi asam empedu, yang kemudian dibuang melalui feses. Akibat kekurangan asam empedu ini, maka hati akan memetabolisme kolesterol dalam darah menjadi asam empedu sehingga menurunkan konsentrasi kolesterol darah. Mekanisme lain dikemukakan oleh De Smet et al. (1994) yang dikutip oleh Sanders (2000) bahwa mikroba probiotik dari golongan Lactobacillus dan Bifidobacteria memiliki kemampuan untuk mendekonjugasi garam empedu secara enzimatik yang kemudian dibuang melalui feses. Oleh karena kolesterol merupakan prekursor dari asam empedu, maka hal ini dapat menurunkan kadar kolesterol dalam serum darah karena molekul kolesterol dikonversi menjadi asam empedu.
Keuntungan lain dari konsumsi BAL adalah menstimulir pergerakan usus dan meningkatkan sistem imunitas. Stimulasi pergerakan usus terkait dengan waktu transit di dalam usus (lamanya transit). Jika BAL mampu bertahan lama di dalam usus maka akan menstimulir gerak peristaltik di usus, sehingga waktu transit feses lebih singkat. Lactobacillus acidophilus dan Bifidobacterium bifidum
memiliki efek menguntungkan dalam peningkatan fungsi kekebalan tubuh dengan mekanisme yang sampai saat ini tidak begitu jelas, tetapi diduga komponen
khusus dinding sel atau lapisan sel menjadi prekursor dan meningkatkan respon imunitas (Erickson dan Hubbard, 2000). Hal senada dikemukakan oleh Ouwehand
et al. (1999) berpendapat bahwa stimulasi sistem imun BAL adalah melalui komponen dinding sel, yaitu peptidoglikan yang menginduksi pada permukaan mukosa. Glukan pada dinding sel bakteri akan merangsang makrofag memproduksi interleukin, meningkatkan aktivitas proliferasi sel limfosit. Sel limfosit membelah menjadi limfosit T dan limfosit B. Limfosit T akan melepaskan interferon, kembali mengaktifkan makrofag dan limfosit B dalam memproduksi antibodi. Selain itu glukan juga akan merangsang makrofag lebih banyak memproduksi lizozim. Antibodi yang dihasilkan ini merupakan respon mekanisme humoral dalam mekanisme kekebalan spesifik.
Furushiro et al. (1993) melakukan penelitian mengenai antihipertensi dari Lactobacillus casei pada tikus hipertensi (SHR = Spontaneously hypertensive Rats). Pemberian secara oral Lactobacillus casei dengan dosis 100 mg/kg BB pada tikus normal jenis Wistar ternyata tidak ada efeknya, tetapi jika diberikan pada tikus SHR mampu menurunkan tekanan darah. Prinsip mencegah hipertensi adalah mencegah perubahan Angiotensin I menjadi Angiotersin II dengan
Angiotensin Conversion Enzyme (ACE) inhibitor (penghambat kerja ACE).
Lactobacillus casei dan Lactobacillus helveticus menghasilkan bioactive peptide
BAHAN DAN METODE
Bahan dan Alat Penelitian
Bakteri asam laktat (BAL) yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari koleksi Food and Nutrition Culture Collection (FNCC) Universitas Gajah Mada, Yogyakarta dan hasil isolasi dari berbagai sumber nabati dan bahan berbasis susu oleh Laboratorium Teknologi Bioindustri, Pusat Pengkajian dan Penerapan Teknologi Bioindustri, BPPT Serpong seperti yang tercantum pada Tabel 2. Sedangkan bakteri patogen yang digunakan untuk uji aktivitas antagonistik yaitu Bacillus cereus, Staphylococcus aureus dan Escherichia coli
diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi Pangan, Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, IPB Bogor. Alur sel HCT 116 diperoleh dari ATCC (American Type Culture Collection).
Bahan kimia yang digunakan untuk pembuatan stok kultur adalah pepton water 0,1%, susu skim 10%, MSG 1% dan gliserol 20%. Untuk uji antagonis terhadap enterik patogen digunakan media MRSB / deMan Rogosa and Sharp Broth (Oxoid), media NA / Nutrien Agar (Oxoid) dan NB / Nutrient Broth
(Oxoid). Sedangkan untuk uji ketahanan terhadap asam digunakan media MRSB (Oxoid), MRSA (Oxoid), NaCl 0,85% steril dan HCl. Uji ketahanan terhadap garam empedu menggunakan media MRSB (Oxoid), MRSA (Oxoid), NaCl 0,85% steril dan oxgall (Oxoid). Uji kemampuan menempel pada permukaan
stainless steel menggunakan MRSB (Oxoid), PBS (Phosphat Buffer Saline), dan
acridine orange (Sigma). Reagen untuk pewarnaan Gram yaitu kr istal violet, garam yodium, alkohol aseton dan safranin yang merupakan produk dari Sigma.
Tabel 2. Bakteri asam laktat yang digunakan
No Isolat BAL Asal isolat
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. Pediococcus pentosaceus FNCC 018 Streptococcus lactis FNCC 086 Lactobacillus delbrueckii FNCC 160 Lactobacillus bulgaricus Streptococcus thermophilus T1A T1B T2A T3 SK2 SK3 TT1 TT2 TT3A TT3B WT1 WT2 W1 W2 FS1 IFO 12230* IFO 12007* JCM 1012** Yoghurt Yoghurt Tanah Tanah Tanah Tanah Susu kuda Susu kuda Tanah Tanah Tanah Tanah Whey Whey Whey Whey
Feses bayi umur 18 hari