11_
INGRIDIEN
II
Update on
Probiotic Research:
Balancing Gut Microbiota
and Beyond
(
Oleh Prof. Lilis Nuraida
Peneliti SEAFAST Center
&
Dosen Departemen IImu
dan Teknologi Pangan IPB
Penggunaan probiotik
telah dianggap sebagai konsep pemeliharaan kesehatan yang
penting sehingga terus-menerus menarik masyarakat dan industri pangan. Pengetahuan
mengenai f ungsi probiotik dan interaksinya dengan inang serta mekanisme aksi probiotik
semakin berkembang. Peranan probiotik dalam menjaga kesehatan sebetulnya telah
dieksploitasi selama berabad-abad semenj ak teori Metchnikoff yang mengaitkan umur
panjang dengan konsumsi susu fermentasi. Pada awal abad 20 Metchnikoff menyarankan
penggunaan bakteri yang menguntungkan untuk melawan dominasi bakteri patogen pad a
sa luran pencernaan.
•
•
rai da
enter
&
n llm u
ｾ ｡ｮｬ ｐｂ＠
ang
.n uan
,Jiotik
el ah
I
ur
an kan
ｾ＠
pada
" ila h probiotik sendiri ike n alkan oleh Lily dan _ illwell pada tahun 60-an.
ｾＢ｢ｩｯ ｴｩ ｫ＠ didefinisikan sebagai - : roorganisme hidup yang jika .:;, onsu msi dalam jumlah yang :-..:: u da pat memberikan manfaat ::' .::. s: i kesehatan inangnya. Bukti-::' - : -i \'ang ditunjukkan dengan ,HI penelitian dan pengujian
"is se ma kin meningkatkan - ' -;:,Io itasi probiotik untuk -e:-:i ag a kesehatan terutama
.:::-- :; be rkaitan dengan sa luran ::- ::-,ce rna an. Probiotik telah .:;, erahu i dapat mencegah atau -"'::1 pe rpendek durasi diare
.:::--:; di sebabkan oleh berbagai .1, :'-eper ti infeksi bakteri, virus -.::' protozoa, penggunaan
Ｍｾ［ｾ＠ io tik, misalnya diare yang
ｾ＠ abkan oleh Clostridium
- .'::t' ya ng resisten terhadap - :;::'iotik. Selain itu penelitian -, -::'a m juga m enunjukkan bahwa :-- . ioti k da pat digunakan
- - ,U, ' me ningkatkan respon
-'-. , me ncegah kanker, -"'::1 an tu penyembuhan
, a la m bung karena infeksi
, '::ll/1n cter pyroli, menu runkan
' C Clm ko lesterol, mencegah
--;es gigi, mencegah obesitas, :--:::-;\'akit kardiovaskular dan - ,::-\'aki t hepa tic encephalopathy .
.::;, \'a nya hasil penelitian • :--is ｾ Ｇ ｡ ｮ ｧ＠ membuktikan efek
",,;:. un tun gkan dari probiotik
_r' u paya pemasaran yang luar
.1 -a, telah membawa produ k - - bo ti k menjadi ingridien
.::::- va n fungsional dengan
］ＢＬＬｾ Ｌｵｭ ｢ ｵｨ｡ｮ＠ tercepat.
m u takhir dalam
'1elitian probiotik
Pengembangan probiotik
-<:':1 -aku p eksplorasi
- , roorganisme baru dan ::-:1 'a inya yang tidak hanya · - -:-a tas pada kesehatan saluran ::- ,:-' ce rnaan, namun mencakup
· <:, :erka itan antara keseimbangan - ,: robiota dengan berbagai
macam penyakit atau gangguan kesehatan. Upaya untuk mempertahankan viabilitas dan mengembangkan pangan pembawa probiotik selain susu juga berkembang dengan pesat. Penelitian mengenai mikrobiom pada manusia telah mendorong penelitian yang m engarahkan pada penggunaan probiotik untuk
3NI
pengelolaan dan pengontrolan mikrobiota pada saluran pencernaan.
Pengembangan Mikroorganisme probiotik
Spesies mikroorganisme probiotik yang paling b anyak diteliti dan diaplikasikan adalah
Lactobacillus dan Bifidobacterium.
". '
.
Keeping rood safe ｉ ｨｲ ｾ ｊｧｨ＠ sMart rnnlMl\IQIl
. I
,
.
Food Safety Division
Collect.
Transport.
ｾ＠
Prepare.
The complete
3M sample
handling system
Analyze.
•
--
...
PT. 3M Indonesia
Perkantoran Hijau Arkadia , Tower F, U.S
JI. T8 Simatupang Kav. 88
Jakarta Selatan 12520 - Indonesia Contact Person :
Elika : mobile (0811 9003553 / 085318100800) email : esetiawaty@mmm.com Rismalia: mobile (08121013855)
email : rrismalia@mmm.com
Distributed by: T AWADA
Tawada Healthcare JL Tentara Pelajar No 5
Rukan Permata Senayan Blok A 184 19 Jakarta Salatan 12210
Contact Person : Claudia : mobile (08551850246)
email : claudia@tawadahealthcare.com Lalu : mobile (0852 15654482)
email ; lalu@tawadahealthcare.com
JI
III
ｾ ｉ＠
Tabel 1. Spesies mikroorganisme yang digunakan sebagai probiotik atau berpotensi sebaga i probiotik (Saad et a/., 2013).
Lactobacillus Bifidobacterium Bakteri asam laktat lainnya Mikroorganisme lainnya
L. acidophil/us
L. casei
B. adolescentis B. animalis
Enterococcus faecium Lactococcus lactis Leuconostoc mesenteroides Pediococcus acidilactici Streptococcus diacetylactis Streptococcus intermedius
Escherichia coli strain Nissle Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces bourlardii
L. crispatus
L. curvatus
B. bifidum B. breve B. lactis
L. farciminis
L. fermentum
L. gasseri
L. johnsonii
L. paracasei
L. plantarum
L. reuteri
B. thermophilum B. infantis B.longum
L. rhamnosus
Spesies bakteri asam laktat lainnya seperti Pediococcus acidilactici,
Enterococcus dan mikroorganisme
lainnya (TabeII) yang memiliki potensi sebagai probiotik masih d alam tahapan penelitian dan penggunaannya masih terbatas. Sifat fungsional probiotik terga ntung pad a strain sehingga sifat fungsional yang dimiliki oleh salah satu strain tidak bisa diekstrapolasi ke strain yang lain walaupun masih dalam sa tu spesies. Selain itu, itu tidak ada sa tu strain probiotik yan g memiliki seluruh sifat fungsional. Oleh karena itu eksplorasi probiotik dengan sifat fungsional tertentu masih terus dilakukan, tidak hanya terbatas pad a bakteri, namun juga pada khamir seperti Saccharomyces
cerevisiae dan S. boulardii. Namun
demikian, saat ini bak teri asam lak tat masih mendominasi mikroorganisme probiotik.
Enterococcus dan Bacillus juga telah
diteliti penggunaannya sebagai probiotik, namun demikian perlu mempertimbangkan keamanannya karena sebagian spesies ini bersifat patogen.
Disbiosis dan modulasi mikrobiota sa luran pencernaan
Hasil-hasil penelitian terbaru memperkuat peran penting mikrobiota sa luran pencernaan dalam pemeliharaan kesehatan dan mencegah terjadinya penyakit. Saluran pencernaan
manusia dihuni oleh beribu-ribu spesies bakteri, baik yang bisa dikulturkan maupun yang tidak bisa d ikulturkan. Fisiologi normal inang (dalam hal ini manusia) tergantung pada sinyal yan g diberikan oleh mikrobiota dalam sa luran pencernaan. Mikrooganisme indigenous mendegradasi antigen dan mencegah bakteri patogen untuk menempel dan mengkolonisasi lumen. Mikrooganisme indigenous juga menginduksi sel T (limfosit yang memegang peranan p enting dalam imunitas yang dimediasi oleh sel) . Perubahan pad a ekosistem dapat menyebabkan gangguan keseimbangan mikrobiota pada sa luran pencernaan (disbiosis) yan g dapat menyebabkan terjadinya berbagai penyakit mulai dari ganggu an pada lambung dan fungsi pencernaan sampai pada penyakit lain seperti autoimun, alergi, kanker kolon, penyakit kardiovaskular dan obesitas. Perbaikan keseimbangan mikrobiota saluran pencernaan yang terganggu mungkin sulit untuk dilakukan secara sempurna, namun hasil-hasil penelitian terbaru menunjukkan efek yang menjanjikan dari probiotik dalam membantu menge.t;nbalikan keseimbangan mikrobiota saluran pencernaan. Probiotik juga mendukung terjadinya interaksi
24
I
FOODREVIEW INDONESIA I VOL . IX/NO. 05/Mei 2014mikroorganisme dengan sistem imun dan sel epitel.
Aplikasi klinis probiotik
Sejak 15 tahun terakhir banyak penelitian probiotik ya n g diarahkan pada aplikasi klinis ya ng tidak terbatas pad a pencegahan p en yakit sa luran pence rna an seperti diare dan ganggu an salUl'an p encernaan. Aplikasi tersebut m encakup penggunaan probiotik untuk mencegah obesitas dan diabetes melitus (OM) Tipe 2, mencegah alergi dan atopic dermatitis,
menurunkan kolesterol dan mencegah kanker (Vyas dan Ranganathan, 2012). Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa probiotik berpotensi untuk pencegahan penyakit tersebut.
• Hasil-hasil penelitian
terbaru menunjukkan adanya perbedaan mikrobiota pada salm"an p encernaan penderita diabe tes d engan bukan
p enderita, dan terdapat korelasi anta ra ko mposisi mikrobiota d enga n obes itas. Penggun aan probi otik d a pat mengurangi obes itas dan risiko OM tipe 2, nam un d emikian efek ini masih meme rluka n studi lebih lanjut untuk memvalidasi efikasinya. • Penyak it atopic dermatitis
[image:4.605.93.550.94.235.2]III
pad a an ak-an ak di Amerika d an Erop a Barat. Hasil-hasil penelitian menunjukkan an ak-an ak p enderita atopic dermatitis
pad a kolonnya m emiliki
S. auralS d an Clostridium
yan g lebih tinggi, sed an gkan
Enterococcus, Bifidobacterium d an
Bacterioides yan g leb ih rendah.
Ap likasi Lactobacillus GG u n tuk men guran gi terjadinya eksim pad a b ayi telah d ilakukan den gan h asil yan g menj anjikan . Berbagai p en elitian lainnya juga telah menunjukkan bah wa p emberian p robiotik poten sial untuk men cegah terjad in ya penyakit-penya kit alergi. • Sen yawa n itrogen yan g
diha silkan p ad a saluran p en cernaan terutam a am onia d ari bakteri enterik m emegan g p eran an p enting d alam terjadinya p enya kit
hepatic encephalopathy yaitu
su a tu p en yakit h ati kron is. Probiotik telah diketahui d ap at men gh ambat p ertumbuhan b akteri Gram negatif p en gh asil urease dan m emperb aiki p erm eabilitas u su s. Hal ini d iduga d ap a t berkontribusi d alam p en cegah an p enyakit
hepatic encephalopathy.
• Fungsi p robiotik dalam menu runkan kolesterol merupakan area yang telah di teliti sejak 15 tahun terakhir. Banyak lak tobasili yan g diantaranya merupakan m ikrobiota saluran pencernaan, m emiliki aktivitas bile-salt
hydrolase yan g berperan
d ala m menurunkan kolesterol m elalui hidrolisis garam em pedu . Kemampuan p rob iotik d alam m enurunkan kolesterol d ikaitkan d en gan p en cegah an p enyakit kardiovaskular. Penelitian m en gen ai pen cegah an p enyakit kardiovaskular juga d iarah kan p ada kem ampuan p robiotik u n tuk menu runkan fak tor-fak tor risiko lainnya m isalnya leptin dan fibri nogen dalam serum.
• Penelitian sifat fungsion al probiotik untuk mencegah kanker kand ung kemih telah dilaku kan sejak tahun 1995. Pen elitian-pen elitian lainnya telah dil ak ukan u ntu k m engevaluasi efek p robiotik terhadap pencegah an k anker kolon da n kanker lainnya, namun penelitian m asih terbatas pad a in vitro dan
mengguna kan hewan uji, sehingga masih m emerlukan pene litian lanjutan d an konfi rmas i efeknya p ad a manu sia.
• Penelitia n-penelitian m en gen ai penggu naa n probiotik untuk mencegah penyakit kron is p ada gigi se perti karies gigi, p eriod o n ti tis dan infeksi ca ndida se rta pen cegah an pem bentukan biofilm m embe rikan hasil yan g menj anjikan, na mun m asih me merlukan penelitian lanjut untuk menjelaskan mekan isme d an pengujian efikasi p ad a m an usia.
Emerging pro biotic research
Keterka itan an ta ra mikrob iota dalam salu ran pencern aan den gan otak d an p erilaku serta den gan au tis m erupakan area yan g m ul a i diteliti. Mekan ism e bagaim ana mikrobi ota d alam saluran p en cernaan d ap a t
mempenga ruhi otak d an perilaku m asih tidak jelas, n amun d iduga terkait den gan sistem syaraf ya ng d im ediasi sistem imun. Peran p robiotik d alam mem pen garuhi otak d an p erilaku dikaitkan d en gan kem ampuannya d alam
label 2 . Contoh produk probiotik non susu yang telah dipasarkan dan sedang dikembangkan (disarikan dari Prado et al., 2008).
Produk Bahan Mikroorganisme probiotik
Grainfileds® Wholegrain Liquid
Vita Biosa®
Proviva®
Gefilus®
Bioprofit®
Biola®
Serealia dan biji-bijian (oat, jagung, beras, biji alfalfa , barley, linseed, kacang ijo, rye, gandum , millet)
campuran herbal aromatik dan tanaman lain
oatmeal gruel
Jus buah
Jus buah
Jus buah
26
I
FOODREVIEW INDONESIA I VO L. IX/NO. 05/Me i 2014Lb. Acidophilus
Lb. delbrueckii, S. boulardii dan S.
cerevisiae
Kombinasi bakteri asam laktat dan khamir
Lb. plantarum 299v
Lb. rhamnosus GG
Lb. rhamnosus GG dan
Propionibacterium freudenreichii
ssp. shermanii JS
uj i,
ｾｲｬ ｵｫ ｡ｮ＠
.n id a
:;}engenai u n tuk
r ni s
ｾｾ＠ gigi,
I
i:1a n
""'asih
:1 lanjut
anisme ?a da
Tell
.--robiota
:1
..: e rta a rea
lsme .am
I'
De rilaku di d uga
I:af yang , era n 'Ja ruhi ..an
ｾ｡ｬ ｡ ｭ＠
n hamir
-t' m p roduksi neurochemicals
?er ti gam ma amino butyric acid
:::;, 6,-,\) yang dihasilkan oleh
-::ll/Jacill us dan Bifidobacterium
- -:entu, acethylcholine oleh
-::e/Jacillu s tertentu, dan serotinin
.::. Streptococcus dan Enterococcus.
'- ..1h sa tu hipotesis penyebab autis ':..1:ah penggunaan antibiotik
-;:: id a k terkontrol yang
':::-..1 men yebabkan gangguan
lffiba nga n mikrobiota
- , ｾ ｯ｡＠ mem berikan kesempatan
ＭｾＢＭ［ｊＮＮ＠ ikroorganisme penghasil - ｾＮＩ＠ oksin seperti Clostridium
- .. a-au mikroflora abnormal -;"\'a untuk mendominasi (Vyas - - Ranganathan, 2012). Peran
- ::-, ..,tik d a lam mengurangi J-::lan autis dikaitkan dengan -r:-'\'a da lam menyeimbangkan
io ta da lam saluran
-Ce , aa n .
as i
terbaru dalam
ｾ･ ｭ｢｡ｮｧ｡ｮ＠
produk
bio tik
:'-.., u k susu merupakan
Ｍｾ＠ a\,'a terba ik bagi • - "' r an isme probiotik.
.:: -:..;rt da n produk sejenis
.:-:..;rt me rupakan produk yang -;:: pop u le r sebagai pembawa -::- ｾｩＢ＠ sehingga produk ini
- .:: besa r berkontribusinya
terhadap penjualan produk pangan fungsional. Saat ini, produk susu lainnya misalnya keju, es krim telah digunakan sebagai pembawa probiotik. Pada produk tersebut probiotik dapat digunakan sebagai ingridien maupun ditambahkan sebagai starter, misalnya pada es krim yoghurt beku, Karena untuk memberikan manfaat kesehatan perlu sejumlah tertentu sel hid up, jumlah probiotik yang direkomendasikan dalam prod uk tidak kurang dari 106'108 cfu/ml
atau g. Pembekuan dapat merusak sel probiotik, oleh karena itu perlu ditambahkan krioprotektan, Keju dan es krim m erupakan matriks p embawa probiotik yang baik. Keju dapat melindungi probiotik ketika melewati kondisi ekstrim pad a lambung. Selain susu dan produk susu, produk daging terfermentasi, mayonnaise dan produk oles telah dikembangkan sebagai pembawa probiotik.
Untuk memenuhi kebutuhan konsumen terhadap produk probiotik non-susu, saat ini juga telah mulai dikembangkan dan dipasarkan produk probiotik berbasis biji-bijian dan buah-buahan (Tabel 2) . Publikasi hasil-hasil penelitian m enunjukkan
ＭｾＮＺＺＭ･＠ 3 ,lanfa at kese hatan yang telah divalidasi dan potensi manfaat '=- ,,:a'1 dari probiotik (Vasiljevic dan Shah , 2008)
-::J ,;ranee '::-cega h da n
-::-gurangi gejala diare . a-Sia rotavirus dan a-: 0 ic associated
: ,,-moea (AAD)
Potensi mamaat kesehatan
•
•
•
•
•
•
•
Pengobatan dan pencegahan alergi (atopic eczema , alergi pangan)
Mengurangi risiko yang berasosiasi dengan mutagenisitas dan karsinogenisitas
Efek Hipokolesterolemik
Menghambat Helicobacter pylori dan patogen enterik
Mencegah Inflammatory bowel diseases (ISD)
Stimulasi sistem imun
Mencegah kerusakan gigi
bahwa berbagai produk probiotik berbahan buah dan sayuran, serealia dan kedelai sedang dikembangkan, baik produk fermentasi maupun tidak
terfermentasi. Sayuran fermentasi yang secara tradisional melibatkan bakteri asam laktat, merupakan pembawa probiotik yang baik karena bakteri probiotik seperti L.
rhmanosus, L. casei dan L. plantarum
dapat beradaptasi dengan baik pada produk fermentasi sayuran,
Penambahan probiotik pada produk non-susu lebih kompleks dibandingkan formulasi pada produk susu. Interaksi antara probiotik dengan komponen pangan non-susu perlu dipertimbangkan dalam pengembangan produk probiotik non-susu. Dalam mengembangkan produk probiotik non-susu dan bukan produk fermentasi beberapa hal berikut perlu diperhatikan:
• Pada jus buah, probiotik ditambahkan sebagai ingridien dan tidak tumbuh pada produk. Karena buah sifatnya asam, maka probiotik perlu dilindungi dari kondisi asam dari jus buah, misalnya dengan menggunakan probiotik yang telah dienkapsulasi. Alginat merupakan enkapsulan yang paling banyak dipakai untuk mengenkapsulasi probiotik yang ditambahkan ke dalam jus buah.
• Penyimpanan pada suhu ruang untuk produk seralia dan konfeksionari akan menciptakan kondisi yang dapat menurunkan stabilitas probiotik.
• Flavor dari bahan baku dapat mempengaruhi penerimaan konsumen terhadap prod uk.
Klaim kesehatan terkait
produk probiotik
III
of Probiotics in Food pada tahun
2001 menetapkan panduan sistem a tis untuk mengevalua si probiotik d alam pangan untuk dapat memvalidasi klaim manfaat kesehatan yang diberikannya. Standar Global untuk evaluasi probiotik mencakup identifikasi genus, spesies dan strain,
pengujian in vitro untuk menjelaskan mekanisme efek probiotik dan m emvalidasi manfaat kesehatan dengan melakukan pengujian p ada manusia. Evaluasi probiotik untuk manusia harus mencakup aspek keamanan (Phase 1 trials)
dan efikasilkhasiat (Phase 2 trials) .
Studi phase 2 harus didisain sebagai double-blind, randomized,
dan placebo-controlled untuk
menentukan khasiat probiotik dibandingkan dengan placebo dan menentukan kemungkinan adanya efek yang membahayakan.
Sebagaimana disampaikan di depan, probiotik berkontribusi terhadap kesehatan manusia, namun demikian tidak semua efek menyehatkan yang spesifik dari probiotik telah divalidasi
melalui beberapa penelitian terhadap manusia dengan disain penelitian yang terkontrol dan memberikan hasil yang nyata secara statistik dan konsisten. Sebagian efek menyehatkan ditunjukkan pad a hewan uji, namun belum diuji pada manusia, atau pengujian terhadap manusia belum memberikan hasil yang konsisten. Pemberian probiotik untuk mengatasi
lactose intolerance, pencegahan
dan pengurangan gejala diare karena rota virus dan AAD telah dibuktikan dengan dukungan berbagai penelitian dan studi pada manusia, sehingga manfaat kesehatan ini termasuk ke dalam manfaat yang telah dikonfirmasi (Tabel3). Pada penderita lactose
intolerance probiotik menyediakan
enzim ｾＭｧ｡ｬ｡｣ｴｯｳｩ､｡ｳ･＠ dalam sa luran pencernaan. Mekanisme pencegahan dan pengurangan gejala diare karena virus atau diare yang diasosiasikan dengan antibiotik melalui
competitive exclusion, translokasi
atau m enghalangi patogen serta meningkatkan respon
imun (Vasiljevic dan Shah, 2008). Sebagian besar manfaat menyehatkan dari probiotik masih termasuk ke dalam manfaat kesehatan yang potensial atau menjanjikan (Tabel 3) karena masih memerlukan valid asi lebih lanjut terutama terkait dengan kelengkapan studi pada manusia dengan hasil yang nyata dan konsisten.
Referensi
Prado, FC., J.L. Parada, A. Pandey, C.
R. Soccol. 2008. Review: Trends in non-dairy probiotic beverages. Food Res. Int.
41: 111- 123
Saad, N., C. Oelattre, M. Urdaci, J.M. Schmitter and P Bressollier. 2013. An overview of the last advances in probiotic and prebiotic field. LWT -Food Sci. Techno!. 50 : 1-16.
Va silje vic , T , and NP Shah. 2008.
Review: Prob iotics-From Metchnikoff to bioactives. Int.1 Dairy J. 18:714- 728
Vyas, U. and N. Ranganathan. 2012.
Review Article: Probio tics, Prebiotics, and Synbiotics: Gut and Beyond. Hindawi Publ. Co. Gastroenterol. Res. Pra ctice. Article 10 872716
www.kulinologi.co.id
- -
Bertond CoohinCJ
SC--'op
For Food Service
in Indonesia
Illn/lnll!]
*Search Ofl your iPad App Sr.ore L Anaoid Market
fJ
Kuhnoloql" <l
IhnologlFor Advertisement and Marketing Program wIth us. Please CoT'tact PI" MEOlA ffiNG<\.N lNDONESlA
Phone +02 251 7191945. +02 21 702I994511i1x +02 251 831'>154
Email marketing kuhnologl co ld
