Pengaruh Suhu Terhadap Daya Tahan Hidup Bakteri pada Sediaan Probiotik

(1)

UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

PENGARUH SUHU TERHADAP DAYA TAHAN

HIDUP BAKTERI PADA SEDIAAN PROBIOTIK

SKRIPSI

FAUZIAH UTAMI

109102000004

FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN

PROGRAM STUDI FARMASI

JAKARTA

(2)

UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

PENGARUH SUHU TERHADAP DAYA TAHAN

HIDUP BAKTERI PADA SEDIAAN PROBIOTIK

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi

FAUZIAH UTAMI

109102000004

FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN

PROGRAM STUDI FARMASI

JAKARTA

(3)

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : Fauziah Utami NIM : 109102000004 Tanda tangan :

(4)

Nama : Fauziah Utami

NIM : 109102000004

Program Studi : Farmasi

Judul Skripsi : Pengaruh Suhu Terhadap Daya Tahan Hidup Bakteri pada Sediaan Probiotik

Menyetujui

Pembimbing I Pembimbing II

Ofa Suzanti Betha, M.Si.,Apt Yuni Anggraeni, M.Farm., Apt

NIP. 19750104 200912 001 NIP. 19831028 200901 2 008

Mengetahui,

Ketua Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif idayatullah

(5)

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh :

NIM : 109102000004

Judul : Pengaruh Suhu Terhadap Daya Tahan Hidup Bakteri pada Sediaan Probiotik

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah Jakarta

DEWAN PENGUJI

Pembimbing 1 : Ofa Suzanti Betha, M.Si., Apt ( )

Pembimbing 2 : Yuni Anggraeni, M.Farm., Apt ( )

Penguji 1 : Prof.Dr.Atiek Soemiati M.Si., Apt ( )

Penguji 2 : Nelly Suryani, Ph.D., Apt ( )

Ditetapkan di : Ciputat

(6)

Program Studi : Farmasi

Judul : Pengaruh Suhu Terhadap Daya Tahan Hidup Bakteri pada Sediaan Probiotik

Penggunaan probiotik pada sediaan farmasi dipercaya dapat menyeimbangkan flora normal usus, meningkatkan sistem imun dan sebagai antikarsinogenik. Agar dapat memberikan manfaat, probiotik harus memiliki viabilitas yang baik selama proses pembuatan hingga penyimpanan, namun suhu penyimpanan seringkali menjadi aspek yang terlupakan oleh konsumen dalam menyimpan probiotik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu penyimpanan terhadap viabilitas tiga sediaan probiotik yaitu sampel X yang mengandung Lactobacillus achidophilus, sampel Y yang mengandung Lactobacillus reuteri dan sampel Z yang mengandung Lactobacillus sporogenes. Ketiga sampel disimpan pada suhu 4○C, 25○C dan 44○C selama 28 hari penyimpanan. Pengujian dilakukan dengan menggunakan metode standar plate count dengan interval waktu pengujian 0, 1, 2, 3 dan 4 minggu penyimpanan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu penyimpanan 4○C dapat mempertahankan viabilitas sampel X, Y dan Z. Namun, suhu penyimpanan 25○C hanya dapat mempertahankan viabilitas sampel X dan Z. Sedangkan suhu penyimpanan 44○C menurunkan viabilitas sampel X, Y dan Z.

(7)

Name : Fauziah Utami Programme Study : Pharmacy

Tittle : Effect of Temperature on The Viability of Bacteria in Probiotic Preparations

Use of probiotics in pharmaceutical preparations can reliably balance the normal intestinal flora, improve the immune system and as an anticarcinogenic. To be able provide benefits, probiotics must have good viability during process of manufacture to storage. However, the storage temperature is often a forgotten aspect of a consumer store probiotics. The objective of this research is determine effect of storage temperatures on the survival of bacteria in three samples probiotic preparations are sample X containing Lactobacillus achidophilus, sample Y containing Lactobacillus reuteri and sample Z containing Lactobacillus sporogenes. All samples were stored at 4○C, 25○C and 44○C for 28 days of storage. Tests performed by using standard plate count method with interval testing 0, 1, 2, 3 and 4 weeks of storage. The results showed that the storage temperature at 4○C can maintain viability of the samples X, Y and Z. However, the storage temperature at 25○C can only maintain viability of the sample X and Z While storage temperature at 44○C decrease viability of samples X, Y and Z.

(8)

Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala limpahan

nikmat, rahmat, dan karunia yang telah diberikan kepada saya sehingga dapat

menyelesaikan skripsi dengan judul Pengaruh Suhu terhadap Daya Tahan Hidup Bakteri pada Sediaan Probiotik dalam rangka menyelesaikan tugas akhir pada Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas

Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

. Keberhasilan dalam penyelesaian skripsi ini tidak lepas dari bantuan

serta dukungan orang-orang yang telah banyak berjasa. Pada kesempatan kali ini,

penulis ucapkan terimakasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Prof.Dr.(hc) dr.M.K Tadjudin Sp.And, selaku Dekan Fakultas

Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN Syarif Hidayatulah Jakarta.

2. Bapak Drs. Umar Mansur, M.Sc, selaku Ketua Program Studi Farmasi

Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN Syarif Hidayatulah Jakarta

3. Ibu Yuni Anggraeni M.Farm.,Apt selaku dosen pembimbing akademik

yang telah memberi arahan dan saran selama perkuliahan.

4. Ibu Ofa Suzanti Betha M.Si.,Apt, selaku Pembimbing I yang telah

memberi arahan, masukan dan bimbingan dalam penulisan skripsi ini.

5. Ibu Yuni Anggraeni M.Farm.,Apt selaku Pembimbing II yang telah

memberi masukan, arahan dan motivasi dalam penulisan skripsi ini

6. Kedua Orangtua dan kakak saya yang selalu menyebut saya daam doanya,

yang selalu memberi motivasi dan menjadi semangat dalam penulisan

skripsi ini.

7. Para dosen yang telah membantu penulis selama mengikuti perkuliahan di

Program Studi Farmasi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN

Syarif Hidayatulah Jakarta

8. Sahabat-Sahabat tercinta yang menjadi teman satu bimbingan, tempat

bertukar pikiran dan berbagi ide dalam penulisan skripsi ini yaitu Warda

Nabiela dan Nadya Zahrayny dan yang selalu membantu dalam

(9)

9. Sahabat Alfrida Tatsa Haifa yang dengan ikhlas menjadi notulen dalam

seminar proposal penulis

10.Sahabat Indah Fadlul Maula yang meluangkan waktu untuk memberi

masukan dan saran penulisan.

11.Sahabat Gian Pertela yang mengajari cara mengolah data dengan SPSS 20.

12.Sahabat Muhammad Arif yang dengan ikhlas mengantarkan membeli alat

dan bahan penelitian.

13.Para Laboran yang senantiasa membantu penulis dalam penelitian ini

yaktu kak Lisna, Kak Rani, Kak Yopi, Kak Eris, Kak Liken, Kak

Rahmadi, dan Kak Tiwi.

14.Sahabat Sahabat teman satu perjuangan yang senantiasa selalu ada

menemani saya baik dalam suka maupun duka dan selalu menghibur

dalam kebersamaan yaitu Qaffah Silma Azas, Widya Larasaty, Andy

Risky, Sonia Zulfa, Hani Haifa, Evira Vivikananda, Siti Zamilatul

Azkiyah, Mutia Sari Wardhana, Agung Priyanto, RisdaYulianti, Hissi

Fitriyah, Dina permata, Nurul Fitrializa, Nova Yanti, Vita Fitria, Putri

Assifa, Maulida Putri, Istiqomah, Muhammad Irsyad, Nurfitriyani,

Chairunnisa.

15.Dan sahabat-sahabat Farmasi Angkatan 2009 yang tak bisa disebutkan

satu per satu dan menemani perjuangan menuntut ilmu selama 4 tahun ini.

Dan kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu

per satu, penulis juga menyampaikan terimakasih dan penghargaan yang

setinggi-tingginya. Karya ini merupakan persembaan terbaik penulis,

namun tiada luput dari kekurangan walau demikian penulis tetap berharap

semoga karya ini dapat bermanfaat bagi yang membacanya.

Jakarta, 30 Juli 2013

(10)

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Islam Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah

Jakarta, saya yang bertanda tangan di bawah ini :

NIM : 109102000004

Fakultas : Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan (FKIK)

Jenis Karya : Skripsi

demi perkembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui skripsi/karya ilmiah

saya, dangan judul :

PENGARUH SUHU TERHADAP DAYA TAHAN HIDUP BAKTERI PADA SEDIAAN PROBIOTIK

untuk dipublikasikan atau ditampilkan di internet atau media lain yaitu Digital

Library Perpustakaan Universitas Islam Negeri (UIN) Syarif Hidayatullah

Jakarta untuk kepentingan akademik sebatas sesuai dengan Undang-Undang

Hak Cipta.

Demikian pernyataan persetujuan publikasi karya ilmiah ini saya buat dengan

sebenarnya.

Dibuat di : Ciputat

Pada Tanggal : 30 Juli 2013

Yang menyatakan,

(11)

DAFTAR ISI

Hal

HALAMAN JUDUL ... ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ... iii

HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI ... iv

HALAMAN PENGESAHAN ... v

ABSTRAK ... vi

ABSTRACT ... vii

KATA PENGANTAR ... vii

HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ILMIAH ... x

DAFTAR ISI ... xi

2.2.1 Lactobacillus sp ... 7

2.2.2 Bifidobacteria sp ... 8

2.2.3 Enterococcus sp ... 8

2.2.4 Streptococcus sp ... 9

2.3 Terapi Probiotik ... 9

2.4 Dosis Probiotik ... 13

2.5 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Viabilitas Probiotik ... 16

BAB 3 METODE PENELITIAN ... 19

3.3.1 Preparasi Alat dan Bahan yang Digunakan ... 19

3.3.1.1 Preparasi Alat... 20

(12)

3.3.3 Pengujian Viabilitas Bakteri pada Sampel X, Y dan Z .... 21

3.4 Analisa Data ... 21

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 22

4.1 Pemilihan dan Preparasi Sampel ... 22

4.2 Pertumbuhan Koloni Bakteri Sampel X, Y dan Z pada Medium MRSA ... 23

4.3 Identifikasi Bakteri Sampel X, Y dan Z dengan Pewarnaan Gram ... 23

4.4 Hasil Pengujian dan Analisa Data Viabilitas Sampel X pada Penyimpanan Suhu 4○, 25○ dan 44○C ... 24

4.5 Hasil Pengujian dan Analisa Data Viabilitas Sampel Y pada Penyimpanan Suhu 4○, 25○ dan 44○C ... 26

4.6 Hasil Pengujian dan Analisa Data Viabilitas Sampel Z pada Penyimpanan Suhu 4○, 25○ dan 44○C ... 28

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 33

5.1 Kesimpulan ... 33

5.2 Saran ... 33

(13)

Hal

Gambar 4.1 Koloni Sampel X, Y dan Z ... 23

Gambar 4.2 Pewrnaan Gram Sampel X, Y dan Z ... 24

Gambar 4.3 Hubungan Antara Waktu Penyimpanan dengan Viabilitas Sampel

X pada Penyimpanan Suhu 4○, 25○ dan 44○C ... 26 Gambar 4.4 Hubungan Antara Waktu Penyimpanan dengan Viabilitas Sampel

Y pada Penyimpanan Suhu 4○, 25○ dan 44○C ... 28 Gambar 4.5 Hubungan Antara Waktu Penyimpanan dengan Viabilitas Sampel

(14)

Hal

Tabel 2.1 Beberapa Mikroorganisme yang Berperan Sebagai Probiotik ... 6 Tabel 2.2 Variasi Dosis Probiotik dengan Berbagai Kondisi Kesehatan ... 14 Tabel 4.1 Jumlah Total Bakteri Sampel X Selama Periode Penyimpanan ... 24 Tabel 4.2 Hasil Analisa Data Jumlah Bakteri Sampel X dengan Menggunakan

Metode Uji One Way Repeated Measures Anova ... 25 Tabel 4.3 Jumlah Total Bakteri Sampel Y Selama Periode Penyimpanan ... 26 Tabel 4.4 Hasil Analisa Data Jumlah Bakteri Sampel Y dengan Menggunakan

Metode Uji One Way Repeated Measures Anova ... 27 Tabel 4.5 Jumlah Total Bakteri Sampel Z Selama Periode Penyimpanan ... 28 Tabel 4.6 Hasil Analisa Data Jumlah Bakteri Sampel Z dengan Menggunakan

(15)

Hal

Lampiran 1. Alur Penelitian ... 37

Lampiran 2. Media perbenihan Man De Rogosa Sharpe Agar ... 38

Lampiran 3 Cerficate of Analysis Medium MRSA ... 39

Lampiran 4. Data Sampel X ... 40

Lampiran 5. Data Sampel Y ... 41

Lampiran 6. Data Sampel Z ... 42

Lampiran 7. Skema Kerja Viabilitas Bakteri Sampel X ... 43

Lampiran 8. Skema Kerja Viabilitas Bakteri Sampel Y ... 44

Lampiran 9. Skema Kerja Viabilitas Bakteri Sampel Z ... 45

Lampiran 10. Perhitungan Jumlah Total Bakteri Sampel X ... 46

Lampiran 11. Perhitungan Jumlah Total Bakteri Sampel Y ... 47

Lampiran 12. Perhitungan Jumlah Total Bakteri Sampel Z ... 48

Lampiran 13. Koloni Bakteri yang Tumbuh pada Sampel X ... 59

Lampiran 14. Koloni Bakteri yang Tumbuh pada Sampel Y ... 51

Lampiran 15. Koloni Bakteri yang Tumbuh pada Sampel Z ... 52

Lampiran 16. Perbandingan Jumlah Total Bakteri Sampel X pada Suhu 4○ C dengan One Way Repeated Measures Anova ... 53

Lampiran 17. Perbandingan Jumlah Total bakteri Sampel X pada Suhu 25○ C dengan One Way Repeated Measures Anova ... 54

Lampiran 18. Perbandingan Jumlah Total bakteri Sampel X pada Suhu 44○ C dengan One Way Repeated Measures Anova ... 55

Lampiran 19. Perbandingan Jumlah Total bakteri Sampel Y pada Suhu 4○ C dengan One Way Repeated Measures Anova ... 56

Lampiran 22. Perbandingan Jumlah Total bakteri Sampel Z pada Suhu 4○ C dengan One Way Repeated Measures Anova ... 59

Lampiran 23. Perbandingan Jumlah Total bakteri Sampel Z pada Suhu 25○ C dengan One Way Repeated Measures Anova ... 60

(16)

1.1 Latar Belakang

Probiotik didefinisikan sebagai mikroorganisme hidup non-patogenik,

yang jika dikonsumsi dalam jumlah tertentu akan memberikan efek

menguntungkan bagi inang. Probiotik dapat dikonsumsi setiap hari sebagai

suplemen makanan yang dapat menjaga keseimbangan dalam ekosistem

mikrobiota usus (WHO, 2001). Probiotik juga dapat memberikan manfaat

kesehatan seperti meningkatkan resistensi terhadap penyakit infeksi seperti diare

(WHO, 2001), menurunkan tekanan darah dan kolesterol (Yulinery, et al,. 2006),

mereduksi alergi, intoleransi laktosa (Simadibrata, 2011), meningkatkan sistem

imun tubuh (Prasetyo dan dan Purwanto, 2010) dan manfaat lainnya.

Pada dasarnya konsumsi probiotik dapat diperoleh dari tiga sumber yaitu

produk-produk susu fermentasi seperti yogurt yang mengandung sel Lactobacillus

bulgaricus dan Streptococcus termophilus, suplemen makanan dan minuman yang

mengandung satu atau beberapa macam mikroba yang bermanfaat seperti

L.acidophilus, L.reuteri, L.casei dan Bifidobacteria serta produk farmasi seperti

tablet, kapsul atau granula yang mengandung konsentrat sel bakteri (Harmayani,

et al., 2001).

Sediaan probiotik relatif mudah ditemukan di pasaran, namun hal yang

harus diperhatikan oleh konsumen adalah belum adanya jaminan mutu sediaan,

ditinjau dari jumlah probiotik sesuai dengan komposisi yang tercantum dalam

kemasan dan tetap hidupnya probiotik tersebut saat mencapai usus. Hal ini

dikarenakan jaminan mutu sediaan pada dasarnya dipengaruhi oleh karakteristik

dari probiotik itu sendiri. Untuk mengetahui jaminan mutu suatu sediaan terdapat

beberapa kriteria yang harus dipenuhi untuk suatu produk probiotik di antaranya

adalah sifat fisik yang baik dan dapat stabil selama proses pembuatan hingga

penyimpanan. Syarat lainnya adalah tidak bersifat patogen dan aman untuk

dikonsumsi. Strain probiotik juga harus tahan dan tetap hidup selama proses

(17)

makanan serta tahan terhadap proses fisika kimia pada makanan (Saarela, et al.,

2000).

Salah satunya dilihat dari aspek viabilitas sediaan yang baik. Viabilitas

merupakan jumlah sel hidup yang diperkirakan sebagai ukuran konsentrasi sel

yang ada dalam produk (Yulinery, et al., 2009). Viabilitas yang stabil

menunjukkan ketahanan yang baik terhadap pengaruh lingkungan. Hal ini

diperlukan untuk memastikan bahwa probiotik tetap hidup dalam produk selama

masa simpan. Sayangnya aspek ini tidak selalu diperhatikan, sebagaimana

diketahui terdapat laporan yang mengatakan bahwa dalam sejumlah produk

komersial, tingkat probiotik yang layak tidak memenuhi kriteria peraturan dalam

masa penyimpanan (Malago, et al., 2011). Faktor-faktor yang mempengaruhi

pertumbuhan dan viabilitas bakteri probiotik diantaranya kondisi fisiologis, suhu,

pH, aktivitas air, dan oksigen. Sejumlah faktor-faktor tersebut perlu diperhatikan

untuk mendapat efek maksimal dari probiotik yang dikonsumsi ( Neha, et al.,

2012).

Seperti disebutkan diatas, suhu penyimpanan menjadi salah satu faktor

penting yang mempengaruhi ketahanan hidup bakteri. Selama proses pembuatan,

penggunaan suhu melebihi 45-50○C akan merusak kelangsungan hidup bakteri probiotik karena viabilitas bubuk probiotik menurun dengan meningkatnya suhu

penyimpanan. Sedangkan pada suhu rendah (4-7○C) kelangsungan hidup bakteri dapat dipertahankan (Yuan Kun Lee et dan Seppo Salminen, 2009). Oleh karena

itu, dibutuhkan kondisi penyimpanan yang ideal untuk mempertahankan viabilitas

probiotik sehingga memberikan efek terapeutik. Secara umum nilai minimum

yang harus dipenuhi sekitar 1x107 cfu/ml bakteri dalam sediaan (WHO, 2001). Berdasarkan definisi probiotik yang telah disebutkan di awal, uji viabilitas

sangat diperlukan untuk menyatakan kelayakan sediaan dianggap sebagai

probiotik. Suhu penyimpanan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi

viabilitas bakteri dalam sediaan. Oleh karena itu, uji ketahanan hidup bakteri

selama penyimpanan dalam jangka waktu tertentu dengan memperhatikan

pengaruh suhu perlu dilakukan sebagai skrining kelayakan produk untuk dapat

memberikan efek optimal. Penelitian kali ini difokuskan untuk mengetahui

(18)

pada saat produk yang beredar sudah berada di tangan konsumen. Hal ini

didasarkan pada sejumlah fakta yang ditemui di masyarakat dimana terdapat

kelalaian dalam menyimpan produk–produk probiotik. Padahal, suhu

penyimpanan yang ideal adalah salah satu syarat penting yang harus dipenuhi

untuk mendapatkan manfaat dari kerja suatu probiotik.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh suhu penyimpanan terhadap viabilitas bakteri pada

beberapa sediaan probiotik yang beredar ?

2. Bagaimana pengaruh lama waktu penyimpanan terhadap viabilitas bakteri

pada beberapa sediaan probiotik yang beredar ?

1.3 Tujuan Penelitian

3. Untuk mengetahui pengaruh suhu penyimpanan terhadap viabilitas bakteri

pada beberapa sediaan probiotik yang beredar ?

4. Untuk mengetahui pengaruh lama waktu penyimpanan terhadap viabilitas

bakteri pada beberapa sediaan probiotik yang beredar ?

1.4 Manfaat Penelitian

Memberikan informasi mengenai kondisi suhu penyimpanan

optimal yang dapat mempertahankan kelangsungan hidup bakteri dari

sediaan probiotik sehingga dapat memberikan efek yang optimal bagi

(19)

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Probiotik

Probiotik berasal dari bahasa Yunani yang berarti hidup. Probiotik adalah

mikroorganisme hidup non patogenik, yang jika dikonsumsi dalam jumlah

tertentu akan memberikan efek menguntungkan bagi inangnya (WHO, 2001).

Probiotik adalah suplemen makanan yang berisi mikroba hidup yang bermanfaat

bagi kesehatan konsumen dengan mempertahankan keseimbangan mikroba usus

(Saarela, et al., 2000). Suatu probiotik dapat dikatakan bermanfaat bagi kesehatan

jika memenuhi kriteria, seperti memiliki teknologi dengan metode pengolahan

yang baik sehingga dapat diimpelementasikan dalam produksi dan disatukan ke

dalam produk makanan tanpa menghilangkan fungsi dan viabilitas dan tidak

mengakibatkan rasa atau tekstur yang tidak disukai. Probiotik ini tersedia dalam

berbagai jenis produk seperti makanan, obat-obatan, dan suplemen makanan

bakteri asam laktat.

Dengan didasarkan pada “Guideline on probiotics and prebiotics” yang disusun oleh FAO/WHO sifat–sifat dari probiotik dapat dijelaskan sebagai

berikut :

1. Tidak kehilangan sifat aslinya selama masa penyimpanan

2. Secara normal berada di saluran pencernaan manusia

3. Harus dapat bertahan hidup, dapat melawan pertahanan barrier

lambung, tahan terhadap kerja pencernaan dari getah lambung, enzim

pencernaan dan garam empedu dan berkoloni di usus. Untuk alasan

inilah, dosis efektif minimal yang sangat indikatif karena sangat

bergantung pada biakan dan preparat yang digunakan, yakni 107 cfu/hari

4. Harus bisa melekat dan berkoloni dengan sel intestinal. Struktur

membran bakteri berperan dalam mekanisme perlekatan dan

berpasangan langsung dengan mukosa, pemukaan protein dan

(20)

5. Harus menimbulkan fungsi metabolik pada level pencernaan, yang

bermanfaat bagi kesehatan manusia, dan antagonis mikroorganisme

patogen dengan memproduksi zat anti mikrobial.

6. Tidak menimbulkan reaksi berbahaya (tidak patogen) terhadap sistem

imun atau bahaya lainnya dan juga dinyatakan aman (melalui status

GRAS tertulis “dinyatakan aman”)

7. Resistensi terhadap antibiotik

8. Harus dikelola dalam dosis yang adekuat dan memiliki rasio efikasi

biaya yang tepat dan seimbang (Malago, et al., 2011).

Mekanisme probiotik melindungi atau memperbaiki kondisi kesehatan

yaitu dengan menghambat pertumbuhan bakteri patogen melalui beberapa cara

antara lain :

1. Memproduksi substansi-substansi penghambat. Probiotik mampu

memproduksi zat-zat penghambat pertumbuhan bakteri Gram positif

maupun negatif. Zat-zat ini termasuk asam organik, hidrogen

peroksida (H2O2), bakteriosin yang mampu menghambat tidak hanya

bakteri hidup namun juga memproduksi toksin.

2. Menghambat pertumbuhan bakteri patogen dalam mukosa usus

dengan cara kompetisi untuk mengadakan perekatan dengan enterosit

(sel epitel mukosa), enterosit yang telah jenuh dengan bakteri

probiotik tidak dapat lagi mengadakan perlekatan dengan bakteri yang

lain.

3. Kompetisi nutrisi. Bakteri-bakteri yang menguntungkan (probiotik)

akan berkompetisi dengan bakteri patogen dalam hal memperebutkan

nutrisi pada saluran cerna.

4. Kemampuan untuk mendegradasi prokarsinogen, senyawa

antimutagenik, memodulasi enzim karsinogenik dalam usus, dan

menekan tumor dengan mekanisme respon imun.

5. Memperbaiki respon imun melalui peningkatan ekspresi dari limfosit

B dan sekresi imunoglobulin A baik secara lokal maupun sistemik.

Ketika probiotik berkontak dengan usus yang berasosiasi dengan

(21)

dengan menstimulasi respon IgA dan merangsang aktivitas fagositosis

(Simadibrata, 2011).

2.2 Strain Bakteri Probiotik

Strain utama yang digunakan sebagai probiotik untuk manusia adalah

bakteri dari genus Lactobacillus, Bifidobacterium, Enteroccocus, Streptoccocus

dan ragi Saccharomyces. Di antara berbagai mikroorganisme, bakteri dari genus

Lactobacillus dan Bifidobacterium yang paling sering digunakan sebagai

probiotik (Malago, et al., 2011).

Bakteri asam laktat merupakan bakteri yang biasa digunakan sebagai

probiotik. Bakteri ini bersifat nonpatogenik, nontoksikogenik, Gram positif, tidak

menghasilkan spora, bakteri fermentasi yang berkaitan dengan produksi asam

laktat dari karbohidrat (Desai, 2008).

Tabel 2.1 Beberapa Mikroorganisme yang Berperan Sebagai Probiotik

Lactobacillus Bifidobacteria Enterococcus Streptococcus Lactococcus

L.acidophilus

Sumber: (Baffoni dan Biavati, 2008)

Klasifikasi bakteri asam laktat dalam genus yang berbeda sebagian besar

didasarkan pada perbedaan morfologi, cara fermentasi glukosa, pertumbuhan pada

(22)

untuk tumbuh pada konsentrasi garam tinggi, dan toleransi terhadap asam atau

basa (Desai, 2008).

Karakteristik penting yang digunakan untuk membedakan genus bakteri

asam laktat yaitu dengan cara fermentasi glukosa yaitu pada saat keterbatasan

konsentrasi glukosa dan faktor pertumbuhan (asam amino, vitamin dan prekursor

asam nukleat) serta terbatasnya ketersediaan oksigen. Dengan kondisi tersebut,

bakteri asam laktat dapat dibagi menjadi dua kelompok yaitu bersifat

homofermentatif (yang mengubah glukosa hampir seluruhnya menjadi asam

laktat) dan heterofermentatif (yang mengubah glukosa fermentasi menjadi asam

laktat, etanol / asam asetat, dan CO2) (Desai, 2008). 2.2.1 Lactobacillus sp

Lactobacillus merupakan bakteri Gram positif fakultatif, tidak membentuk

spora, berbentuk batang atau coccobacilli dan tidak berflagela. Lactobacilli

berbentuk batang yang merupakan bakteri filogenetis yang masuk ke dalam filum

Firmicutes (De vos, et al., 2009). Bakteri ini ditemukan pada tumbuhan dan

berperan penting dalam memberikan kontribusi proses pengasaman dan

pengawetan, aroma dan pengembangan tekstur pada fermentasi makanan namun

kebanyak strain Lactobacillus ini berasal dari manusia. Bakteri ini memiliki

kemampuan untuk memfermentasi laktosa dan monosakarida lainnya menjadi

asam laktat. Contoh bakteri golongan Lactobacillus yang digunakan sebagai

probiotik yaitu L. acidophilus, L. delbrueckii subsp. bulgaricus, L. casei, L.

fermentum, L. plantarum, L. reuteri.

Namun, yang paling banyak digunakan sebagai probiotik adalah

Lactobacillus acidophilus yang bersifat homofermentatif. L. acidophilus bersifat

non motil, tidak berflagela, dan tidak berspora. Bakteri ini merupakan anaerob

fakultatif dan berbentuk batang Gram positif. Bakteri ini memiliki lebar sekitar

0,6-0,9 μm dan panjang 1,5-6,0 μm dengan ujung bulat. Sel mungkin muncul

dalam bentuk tunggal atau berpasangan serta dalam rantai pendek. Pertumbuhan

optimal terjadi pada suhu 35-40°C tetapi dapat mentoleransi suhu sampai 45°C.

(23)

2.2.2 Bifidobacteria sp

Bifidobacteria merupakan bagian utama dari flora normal usus yang ada di

sepanjang hidup manusia. Mereka muncul dalam tinja beberapa hari setelah

kelahiran dan meningkat jumlahnya setelah bayi menyusui. Mereka dominan

berada dalam usus besar yang berkontribusi sekitar 6-36% dari mikroflora usus

pada orang dewasa, namun Bifidobacteria jumlahnya menurun dengan

meningkatnya usia.

Bifidobacteria memiliki ciri-ciri seperti non-motil, tidak bersporulasi,

berbentuk batang Gram positif dengan berbagai penampilan, termasuk batang

melengkung pendek, batang berbentuk club dan batang bercabang Y.

Kebanyakan dari bakteri ini bersifat anaerob, namun beberapa dapat mentoleransi

oksigen. Contoh spesies Bifidobacteria seperti B. adolescentis, B. angulatum, B.

bifidum, B. breve, B. catenulatum, B. denticolens, B. dentium, B. gallicum, B.

infantis, B. inopinatum, B. lactis, B. longum, B. Pseudocarenulatum.

Bifidobacteria memproduksi asam asetat dan laktat dalam proses

fermentasi di mana dua mol glukosa menghasilkan tiga mol asetat dan dua mol

laktat. Mereka dapat memfermentasi galaktosa, laktosa dan fruktosa karena

memiliki enzim fruktosa 6 phosphoketolase fosfat.

Bifidobacteria masuk ke dalam kelompok probiotik karena memiliki efek

menguntungkan pada kesehatan inang, termasuk sintesis vitamin. pH optimum

untuk pertumbuhannya adalah 6-7, namun Bifidobacteria lactis BB12

menunjukkan kemampuan untuk tumbuh sampai pH 4,2. Suhu optimum untuk

pertumbuhan adalah 37-41°C (Desai, 2008).

2.2.3 Enterococcus sp

Genus bakteri ini kurang dikenal karena hanya memiliki kurang dari 20

spesies. Sel cenderung membentuk rantai dan bersifat aerotolerant anaerob/

fermentor obligat dan katalase negatif. Bakteri ini Gram positif dengan sel

berbentuk seperti telur dalam bentuk tunggal, berpasangan atau rantai pendek dan

tidak membentuk spora. Strain bakteri yang paling sering digunakan adalah

Enterococcus faecalis. Pertumbuhan optimal pada suhu 35-37°C dan kebanyakan

spesies dapat tumbuh pada suhu 42-45°C. Bakteri ini bersifat homofermetatif

(24)

Strain Enterococci kebanyakan digunakan sebagai nutrisi untuk babi dan unggas.

Namun, tersedia pula produk farmasi yang mengandung Enterococcus sebagai

probiotik bagi manusia dalam terapi klinis. Genus Enterococcus memiliki spesies

yang berbeda-beda tetapi hanya dua dari mereka yang penting sebagai probiotik

yaitu Enterococcus faecium diaplikasikan pada manusia dan hewan dan

sementara Enterococcus faecalis terutama digunakan sebagai probiotik untuk

manusia (Bhantinon dan Anthimia, 2010).

2.2.4 Streptococcus sp

Genus ini memiliki kurang dari 20 spesies dan kurang dikenal. Yang

termasuk pada spesies ini adalah Streptococcus thermophilus, Streptococcus mitis,

Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Streptococcus salivarius,

Streptococcus agalactiae. Streptococcus merupakan Gram positif dalam bentuk

cocci dengan diameter 0,5-2,0 μm, bentuknya tunggal, berpasangan, atau rantai.

Bakteri ini tidak membentuk spora, non motil dan katalase negatif. Bersifat

Kemo-organotrofik (metabolisme fermentasi memproduksi terutama laktosa

secara anaerob). Pertumbuhan optimum pada suhu 37°C, kebanyak bersifat

komensal pada manusia dan hewan. Pada umumnya semua spesies bersifat

anaerob fakultatif dan beberapa membutuhkan CO2 untuk pertumbuhan (De vos,

et al., 2009).

2.3 Terapi Probiotik

Probiotik dapat digunakan untuk mengatasi berbagai gangguan kesehatan

seperti :

1. Diare

Beberapa penelitian menunjukan bahwa probiotik dapat

mereduksi gejala diare. Hal ini telah dibuktikan dengan mengkonsumsi

probiotik yang mengandung strain Lactobacillus rhamnosus GG dan

Bifidobacterium lactis BB-12 dapat mencegah dan menjadi pilihan

terapi diare akut pada anak yang disebabkan oleh rotavirus. Selain

rotavirus, probiotik juga dapat menghambat bakteri patogen lain

(25)

dalam mukosa usus dengan cara kompetisi dalam mengadakan

perlekatan dengan enterosit (sel epitel mukosa) dengan bakteri patogen

(WHO, 2001).

2. Melawan infeksi Helicobacter pylori

Helicobacter pylori adalah bakteri Gram negatif yang

menyebabkan gastritis tipe B, tukak lambung dan kanker lambung.

Penggunaan bakteri asam laktat dapat menghambat pertumbuhan

bakteri patogen ini dengan menurunkan aktivitas enzim urease yang

diperlukan patogen untuk tetap berada di lingkungan asam lambung

(WHO, 2001). Adanya asam organik, hidrogen peroksida dan

bakteriosin yang diproduksi oleh bakteri asam laktat di duga menjadi

zat anti mikroba yang digunakan untuk melawan Helicobacter pylori

(WHO, 2001).

3. Kanker

Mikroorganisme probiotik dapat mencegah atau menunda

timbulnya kanker tertentu. Hal ini berdasarkan bahwa mikroflora usus

dapat menghasilkan zat karsinogen seperti nitrosamin. Oleh karena itu,

pemberian Lactobacillus dan Bifidobacteria secara teoritis dapat

memodifikasi flora yang mengarah ke penurunan β- glukuronidase.

Penurunan resiko kanker usus besar mungkin diperoleh

melalui kontrol pertumbuhan bakteri patogen seperti E.coli, S. faecalis

dan C. paraputrificum pada usus melalui kompetisi alat penempelan

dan nutrisi. Dinding sel bakteri asam laktat menunjukan

kemampuannya menstimulir fagositosis dari magrofag sehingga

menekan terbentuknya tumor dan kanker usus. Enzim-enzim yang

berperan untuk mengubah komponen-komponen prokarsinogen

menjadi komponen karsinogen seperti β-glukosidase, β-glukoronidase,

nitroreduktase, dan azoreduktase terbukti ditekan jumlahnya dengan

konsumsi susu fermentasi yang mengandung Bifidobacteria longum

dan Lactobacillus acidophilus. Namun, masih terlalu dini untuk

membuat kesimpulan klinis definitif mengenai kemampuan probiotik

(26)

4. Gejala IBS (Irritable Bowel Sindrome)

Ada beberapa mekanisme yang diduga menjelaskan

pengurangan gejala IBS dengan probiotik. Probiotik dapat

mempengaruhi gejala dengan menyeimbangkan mikrobiota, dan

dengan mengembalikan kemungkinan penyimpangan produksi gas

atau produksi asam lemak rantai pendek. Banyak probiotik dapat

memodulasi sistem kekebalan tubuh misalnya dengan

menyeimbangkan rasio antara pro-inflamasi dan anti-inflamasi sitokin,

sehingga dapat mengurangi kemungkinan tingkat peradangan. Selain

menyeimbangkan mikrobiota dan efek imunomodulator, studi terbaru

juga menunjukkan bahwa probiotik dapat mempengaruhi motilitas

usus. Penelitian secara in vitro pada usus yang diisolasi dari kelinci

percobaan telah menunjukan bahwa probiotik, khususnya

Bifidobacteria memiliki efek relaksasi pada usus (WHO, 2001).

5. Konstipasi

Beberapa mekanisme probiotik dan prebiotik diketahui berperan

dalam menimbulkan efek pencahar. Probiotik dan prebiotik dapat

memodulasi flora normal usus. Flora normal usus dan komposisinya

diketahui mempengaruhi fungsi usus terutama motilitas usus. Namun

mekanime dibalik ini belum diketahui secara jelas. Modulasi dari flora

normal usus juga mengubah aktivitas metabolisme usus, seperti

produksi gas dan asam lemak rantai pendek. Ada bukti yang

menunjukkan bahwa asam lemak rantai pendek berkorelasi dengan

waktu transit usus (Yuan Kun Lee dan Seppo Salminen, 2009).

6. Meningkatkan Imunitas saluran Cerna

Probiotik akan berinteraksi dengan sistem imunitas saluran cerna

dengan menimbulkan respon imun lokal. Pada dua penelitian terpisah

L. johnsonii LJ-1 (previously L. acidophilus LA1) dan L. salivarius

UCC 118 terbukti dapat menstimulasi respon IgA mukosa dan

meningkatkan aktivitas makrofag (WHO, 2001).

Sekitar 80% dari total sel yang memproduksi imunoglobulin

(27)

imunokompeten saluran pencernaan yang beperan pada berbagai reaksi

lokal terhadap mikroorganisme patogen. Interaksi antara enterosit dan

faktor di sekitarnya akan mengaktivasi ekspresi molekul adhesi, MHC

kelas I dan II, presentasi antigen terhadap limfosit, produksi sitokin,

transportasi sIg, dan kompleks sIgA. Probiotik akan memicu aktivasi

sel imunokompeten baik makrofag maupun sel dendrit sehingga

jaringan limfoid (gut-associated lymphoid tissues/ GALT) yang ada

pada lamina propia akan memicu sel plasma untuk memproduksi IgA

yang berperan dalam sistem imun mukosa (Prasetyo dan Purwanto,

2010).

7. Alergi

Mekanisme probiotik dalam mengatasi alergi diduga dengan

meningkatan permeabilitas usus, meningkatkan respon spesifik IgA,

meningkatkan penghalang usus melalui restorasi mikroba normal, dan

meningkatkan faktor pertumbuhan beta dan produksi interleukin 10

dan sitokin yang mempengaruhi peningkatan produksi antibodi IgE

(WHO,2001).

8. Sistem Kardiovaskular

Ada bukti awal bahwa penggunaan probiotik Lactobacillus

berpotensi memberi manfaat bagi jantung, termasuk pencegahan dan

terapi berbagai sindrom iskemik jantung dan menurunkan serum

kolesterol (WHO, 2001).

Lactobacillus dapat mengurangi kadar kolesterol serum

melalui asimilasi dan dekonjugasi garam empedu. Asam lemak rantai

pendek yang dihasilkan oleh Lactobacillus juga dapat menghambat

sintesis kolesterol hati dan distribusi kolesterol dalam plasma dan hati.

Akibat kekurangan asam empedu ini maka Lactobacillus acidophilus

akan memetabolisme kolesterol dalam darah menjadi asam empedu

sehingga menurunkan konsentrasi kolesterol darah (Yulinery, et al.,

(28)

9. Intoleransi Laktosa

Probiotik sebagai bakteri asam laktat secara aktif merubah

laktosa menjadi asam laktat. Oleh karena itu, probiotik dapat

memperbaiki pencernaan laktosa dengan mengurangi gejala intoleransi

dan memperlambat waktu transit makanan. Pemberian probiotik juga

dapat meningkatkan enzim laktase di lumen usus sehingga

memfasilitasi proses pencernaan dan memperbaiki intoleransi laktosa

(Simadibrata, 2011).

10. Bakteri Vaginosis

Ada beberapa penelitian klinik menunjukkan bahwa pemberian

oral dan vaginal Lactobacillus dapat membasmi asimtomatik dan

gejala bakteri vaginosis. Sediaan oral Lactobacillus acidophilus dan

yogurt telah digunakan dalam pencegahan dan terapi vaginitis

kandidiasis). Diduga karena bakteri probiotik menghasilkan hidrogen

peroksida yang mampu membunuh bakteri penyebab vaginosis (WHO,

2001).

2.4 Dosis Probiotik

Bentuk yang paling umum dalam produk probiotik adalah susu fermentasi

dan probiotik dalam makanan. Namun ada pula probiotik dalam bentuk tablet,

kapsul, dan sachet yang mengandung bakteri dalam bentuk beku-kering. Dosis

yang dibutuhkan untuk probiotik sangat bervariasi tergantung pada strain dan

produk. Sejumlah penelitian klinis yang telah terbukti menunjukan bahwa strain

probiotik dapat bermanfaat dan efektif untuk kesehatan dan terapi beberapa

penyakit. Dosis probiotik dapat bervariasi pada indikasi yang berbeda. (Yuan Kun

Lee dan Seppo Salminen, 2009)

Probiotik dapat diberikan dengan berbagai variasi berdasarkan :

1. Tipe Probiotik ( Lactobacilli, Bifidobacteria, Yeast, atau Enterococcus)

2. Dosis Harian (107-1010 cfu) 3. Frekuensi pemberian 1-4x sehari

4. Waktu pemberian (sebelum,selama, atau setelah makan)

(29)

6. Bentuk sediaan (makanan fermentasi, minuman, kapsul, tablet atau

serbuk)

7. Viabilitas

Tabel 2.2 Variasi Dosis Probiotik dengan Berbagai Kondisi Kesehatan

X Product Dosis yang

Enterococcus faecium LAB 8F68 108 3x sehari

Pencegahan

L.casei DN-114 001 dalam susu fermentasi dengan L. bulgaricus dan S.thermophilus

(30)

Sumber: Guarner, et al., 2008 (World Gastroenterology Organisation Practice Guideline)

Untuk meningkatkan efek probiotik, maka dibutuhkan jumlah yang tepat

untuk sampai pada saluran cerna. Bentuk sediaan yang berbeda dengan dosis yang

sama dilaporkan dapat memberikan efek kesehatan yang sama. Durasi pemberian

sebagian besar bergantung dari penyakit yang diderita. Namun belum ada

informasi mengenai waktu terbaik untuk pemberian probiotik.

Secara logika, probiotik diberikan secara oral sebelum makan untuk

mampu bertahan pada kondisi pH ekstrim dan enzim pencernaan serta adanya

garam empedu pada saluran pencernaan. Probiotik yang diberikan beserta L.casei DN-114 001 dalam susu

fermentasi dengan L. bulgaricus

yogurt dengan L. bulgaricus dan S.thermophilus susu fermentasi dengan dengan L. bulgaricus dan S.thermophilus

V8L#3 dicampur dalam 8 strain (1 S. thermophilus, 4 Lactobacillus,

(31)

makanan akan mencair dengan bahan makanan dan mampu mereduksi

kesempatan dan frekuensi paparan antara bakteri probiotik dan mukosa reseptor.

Matriks makanan juga bisa menghalangi probiotik untuk melekat dengan mukosa

reseptor. Untuk itu dibutuhkan waktu yang tepat untuk mengkonsumsi probiotik

yaitu diantara dua waktu makan (Yuan Kun Lee dan Salminen Seppo, 2009).

2.5 Faktor yang Mempengaruhi Viabilitas Probiotik

Sebagaimana telah disebutkan di atas, probiotik berisi mikroorganisme

hidup, oleh karena itu kelangsungan hidup bakteri tersebut harus dipertahankan

selama proses produksi dan bahkan ketika sampai di saluran gastrointestinal (GI).

Kehilangan viabilitas merupakan hal yang tidak terhindarkan selama proses

tahapan pembuatan. Masalah-masalah yang terjadi dalam teknologi pembuatan

probiotik yaitu kesulitan dalam memperoleh konsentrasi sel yang tinggi selama

masa pertumbuhan, dan mempertahankan kelangsungan hidup selama proses hilir,

proses pengolahan dan formulasi dalam bentuk produk akhir (Malago, et al.,

2011).

Faktor –faktor yang mempengaruhi viabilitas bakteri probiotik yaitu :

1. Kondisi fisiologis

Kondisi fisiologis bakteri ketika dipreparasi dan terkandung dalam

produk itu sendiri merupakan faktor penting dalam ketahanan probiotik.

Pengeringan dalam produk makanan dapat menjaga stabilitas bakteri selama

penyimpanan, sedangkan produk dalam bentuk cair memungkinan adanya

aktivitas metabolit aktif dari bakteri. Keadaan lingkungan bakteri akan

mempengaruhi masa simpan bakteri tersebut, contohnya pada suhu rendah

dapat memperpanjang ketahanan dari bakteri (Neha, 2012).

2. Suhu

Suhu untuk pertumbuhan optimum probiotik dibutuhkan dalam proses

fermentasi makanan. Suhu optimum probiotik antara 37-43○C. Selama proses pembuatan, penggunaan suhu melebihi 45-50○C akan merusak daya tahan hidup bakteri, penggunaan suhu yang lebih tinggi memungkinkan pemaparan

pada periode waktu yang lebih pendek dapat menurunkan jumlah bakteri

(32)

yang kedua kalinya. Oleh karena itu, jelaslah bahwa probiotik seharusnya

ditambahkan sedikit demi sedikit selama proses pembuatan atau pasteurisasi

(Yuan Kun Lee dan Seppo Salminen, 2009).

3. pH

Beberapa bakteri seperti Lactobacillus dan Bifidobacteria dapat

bertahan pada pH rendah karena menghasilkan senyawa organik dari

metabolisme karbohidrat. Sejumlah penelitian membuktikan bahwa pada

cairan lambung bakteri probiotik dapat bertahan hidup di mana bakteri

terpapar pH yang rendah yakni 2.0 dalam waktu 1 sampai 2 jam. Pada produk

makanan, Lactobacillus dan Bifidobacteria dapat tumbuh dan bertahan

dengan pH diantara 3,7 dan 4,3. Namun Bifidobacteria cenderung kurang

dapat mentoleransi asam pada produk fermentasi (Neha, 2012).

4. Aktivitas Air

Kadar kelembaban dan aktivitas air yang tinggi akan menurunkan

daya tahan probiotik. Adanya interaksi antara aktivitas air dengan suhu yang

mempengaruhi kehidupan probiotik. Sediaan probiotik dapat memiliki masa

simpan yang lama pada bentuk kering ketika disimpan pada suhu kamar jika

kadar kelembabannya rendah (dibawah 0,2-0,3). Pada umumnya aktivitas air

yang rendah akan memberikan ketahanan hidup yang baik. Ketahanan

probiotik dalam makanan dapat dipertahankan dengan adanya aktivitas air

sekitar 0,4-0,7. Solusi yang dapat dilakukan dalam meningkatkan ketahanan

bakteri terhadap aktivitas air yaitu dengan cara mikroenkapsulasi.

5. Oksigen

Lactobacillus dan Bifidobacteria tidak dapat tumbuh dengan baik

karena adanya oksigen. Walau bagaimanapun tingkat sensitivitas terhadap

oksigen akan berbeda-beda tiap strain bakteri. Sebagian besar Lactobacillus

merupakan aerofilik, yang lebih mentoleransi oksigen dibanding

Bifidobacteria. Walaupun Bifidobacteria memiliki mekanisme enzimatik

(melalui NADH-oksidase dan NADH peroxidase) untuk membatasi toksisitas

oksigen (Neha, 2012).

Untuk strain bakteri yang sensitif terhadap oksigen ada beberapa

(33)

makanan. Bahan antioksidan seperti asam askorbat atau sistein serta

penggunaan penghalang oksigen dalam imodifikasi kemasan telah terbukti

dapat meningkatkan kelangsungan hidup probiotik karena toksisitas oksigen

ini kadang-kadang bisa mempengaruhi kelangsungan hidup probiotik,

disarankan untuk meminimalkan proses aerasi, terutama dalam penggunaan

(34)

3.1 Waktu dan Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Pharmacy Sterile Technology

(PST), Laboratorium Pharmacy Solid Preparation (PSO), Laboratorium

Pharmacy Natural Product Chemistry (PNA), Laboratorium Mikrobiologi dan

Laboratorium Biologi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UIN Syarif

Hidayatullah Jakarta. Penelitian berlangsung selama bulan April-Mei 2013.

3.2 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:

3.2.1 Alat

Cawan petri, batang spreader, labu ukur, erlemeyer 1000 ml, spuit, gelas

piala 250 ml, tabung reaksi (pyrex), kaca objek, jarum ose, batang pengaduk,

spatula, mikropipet, alumunium foil, vortex, neraca analitik, oven (Memmert),

autoklaf, termometer, termohigrometer, inkubator (France Etuvers/C3000),

refrigerator (Sanyo Medicool), api bunsen, Laminar air flow (Clean Beach),

Mikroskop (Olympus CX21).

3.2.2 Bahan

Sampel dari 3 macam produk probiotik yang berisi strain tunggal bakteri probiotik yaitu sampel X yang berisi Lactobacillus acidophilus (3 x 108 cfu/g), sampel Y yang berisi Lactobacillus reuteri ( 1x 108 cfu/g) dan sampel Z yang berisi Lactobacillus sporogenes (5 x 107 cfu/g), medium MRSA (Oxoid), NaCl fisiologis 0,9%, kristal violet, lugol, alkohol 96%, dan safranin.

3.3Prosedur Kerja

Prosedur kerja yang akan dilakukan adalah sebagai berikut :

(35)

3.3.1.1Preparasi Alat

Peralatan gelas seperti cawan petri, batang spreader, batang pengaduk,

spatula, erlemeyer 500 ml, gelas piala 250 ml dibungkus dengan kertas roti dan

kemudian disterilkan dengan menggunakan oven pada suhu 180○C selama 120 menit (Collin, et al., 2004).

3.3.1.2Preparasi Sampel

Tiga produk (sampel X, Y dan Z) disimpan dalam kemasan asli pada tiga

kondisi suhu 4○C (di lemari pendingin ), 25○C (di ruangan yang diatur suhunya) dan 44○C (di oven) selama 4 minggu dengan interval pengujian viabilitas 0, 1, 2, 3, dan 4 minggu.

3.3.1.3Pembuatan Medium MRSA (DeMan Rogosa Sharpe)

Sejumlah 62 gram serbuk MRS ditimbang dan kemudian dilarutan dalam

1 liter air destilasi dan dipanaskan pada suhu 60○C. Lalu media disterilkan menggunakan autoklaf pada suhu 115○C, tekanan 1 atm selama 30 menit. Setelah dikeluarkan dari autoklaf, media didiamkan beberapa saat hingga suhunya

menurun sampai sekitar 45○C kemudian media dituangkan ke dalam cawan petri steril yang dilakukan di dalam Laminar Air Flow (Bridson, 1998).

3.3.2 Identifikasi Bakteri pada Sampel X, Y dan Z dengan Pewarnaan Gram

Ketiga sampel disuspensikan dalam NaCl fisiologis 0,9% dan dibuat

konsentrasi 10-1. Kemudian disebar pada medium MRSA dan diinkubasi selama 24 jam. Isolat bakteri yang terbentuk dari masing-masing sampel diletakkan

pada kaca objek dan dibuat film tipis lalu dibiarkan kering (Collins, et al., 2004).

Permukaan preparat diberi tetesan kristal violet dan dibiarkan selama 1 menit

lalu dibilas dengan air mengalir. Preparat diberi tetesan lugol dan dibiarkan

selama 1 menit lalu dibilas dengan air mengalir. Kemudian preparat dicuci

dengan alkohol 96% sampai kristal violet pada preparat tidak luntur lagi lalu

dibilas dengan air mengalir. Selanjutnya preparat diberi tetesan zat warna

(36)

dikeringkan dengan membiarkan didekat nyala api atau menekan-nekan preparat

secara perlahan-lahan dengan tissue. Selanjutnya preparat diamati di bawah

mikroskop cahaya dengan perbesaran 1000x.

3.3.2 Pengujian Viabilitas Bakteri pada Sampel X, Y dan Z

Viabilitas bakteri diamati berdasarkan metode Standart Plate Count (S.

Mulyani, et al., 2008). Sampel dari masing-masing suhu penyimpanan

disuspensikan dalam NaCl Fisiologis 0,9% secara aseptis dan dibuat konsentrasi

10-1. Untuk sampel X yakni sebanyak 1 gram di cukupkan sampai 10 ml NaCl fisiologis Kemudian dibuat pengenceran sampai 10-10, untuk sampel Y yakni sebanyak 0,5 gram sampel dicukupkan sampai 5 ml NaCl fisiologis dan dibuat

pengenceran sampai 10-8,10-7 untuk sampel Z. Dari masing-masing pengenceran diambil 1 ml untuk sampel X dan 0,5 ml untuk sampel Y dan Z kemudian di

masukkan ke cawan petri, dan dilakukan dengan tiga kali pengulangan. Kemudian

disebar ke MRS agar. Sampel diratakan di permukaan agar menggunakan

spreader. Dibiarkan hingga cairan dalam cawan petri membeku, semua cawan

petri dimasukkan dengan posisi terbalik ke dalam inkubator dan diinkubasi pada

suhu 37○C ± 1○C selama 24 jam. Pertumbuhan bakteri koloni dicatat, pada setiap cawan petri yang mengandung 30-300 koloni. Kemudian dilakukan perhitungan

jumlah total koloni dengan rumus (Depson, 2012). :

Kemudian jumlah bakteri setelah perlakuan dibandingkan dengan komposisi

jumlah bakteri pada produk sampel yang tercantum dalam kemasan.

3.4Analisa Data

Data jumlah total Koloni dari masing-masing sampel dianalisis secara

statistik dengan menggunakan perangkat lunak SPSS 20.0 for windows dengan

metode One Way Repeated Measures Anova untuk mengetahui perbandingan dari

penggunaan ketiga suhu penyimpanan.

Cfu/gram = total koloni x 1

(37)

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pemilihan dan Preparasi Sampel

Pada dasarnya probiotik merupakan makhluk hidup, di mana daya tahan

hidupnya dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Salah satu faktor tersebut adalah

suhu penyimpanan. Berdasarkan laporan menyebutkan bahwa suhu seringkali

menjadi aspek yang terlupakan oleh konsumen dalam menyimpan produk

probiotik dan beberapa laporan mengatakan bahwa dalam beberapa produk

komersial, tingkat probiotik yang layak tidak memenuhi kriteria peraturan pada

akhir penyimpanan (Mallago, et al., 2011). Oleh karena itu, dilakukan penelitian

terhadap 3 produk probiotik yang beredar di Apotek yang berada di wilayah

Ciputat. Produk probiotik yang dipilih adalah sampel X yang berisi Lactobacillus

achidophilus dengan jumlah bakteri 3,0 x 1010 cfu dalam bentuk granul, sampel Y berisi Lactobacillus reuteri dengan jumlah bakteri 1 x 108 cfu dalam bentuk tablet kunyah dan sampel Z yang berisi Lactobacillus sporogenes dengan jumlah

bakteri 5 x 107 cfu dalam bentuk tablet.

Penelitian terhadap ketiga sampel dilakukan pada tiga suhu yang berbeda

yaitu pada suhu 4○C, 25○C dan 44○C. Suhu 4○C merupakan suhu penyimpanan ideal probiotik pada lemari pendingin, suhu 25○C dikondisikan sebagai suhu ruangan, dan suhu 44○C diadaptasi dengan kondisi iklim terpanas yang pernah terjadi di Indonesia yakni di Bojonegoro pada tahun 2010.

Medium yang digunakan untuk menumbuhkan bakteri yaitu MRSA

dengan komposisi pepton, lab-lemco powder, yeast extract, glukosa, sorbitan

mono-oleat, dipotassium hidrogen posfat, sodium asetat 3H2O, triamonium sitrat,

magnesium sulfat 7H2O, mangan sulfat 4H2O. MRS Agar merupakan medium

selektif yang digunakan untuk menumbuhkan Lactobacillus (De vos, et al., 2009).

Metode yang digunakan untuk menghitung viabilitas atau ketahanan hidup

bakteri pada penelitian ini adalah metode Standart Plate Count dengan prinsip

(38)

maka sel bakteri akan berkembang biak dan membentuk koloni yang dapat terlihat

langsung oleh mata sehingga bisa langsung dihitung (Collin, et al., 2004).

4.2 Pertumbuhan Koloni Bakteri Sampel X, Y dan Z pada Medium MRSA

Pengamatan visual terhadap koloni bakteri yang terbentuk dari

masing-masing sampel yaitu berbentuk bulat dengan tepi menyeluruh, halus, berwarna

putih keruh dan tidak menimbulkan aroma. Dari ketiga sampel terbentuk koloni

yang hampir sama karena ketiga sampel ini berasal dari keluarga Lactobacillus

yang secara morfologi memiliki bentuk yang sama.

Keterangan : a). koloni sampel X (kiri), b). koloni sampel Y(tengah), c). koloni sampel Z (kanan)

Gambar 4.1 Koloni Sampel X, Y dan Z

4.3 Identifikasi Bakteri Sampel X, Y dan Z dengan Pewarnaan Gram

Pewarnaan Gram yang dilakukan menunjukkan bahwa ketiga sampel

berbentuk batang dan merupakan kelompok bakteri Gram positif yang

menghasilkan warna ungu. Mekanisme pewarnaan Gram didasarkan pada

perbedaan permeabilitas di antara kedua kelompok dinding sel bakteri. Dinding

sel bakteri Gram negatif mengandung peptidoglikan jauh lebih sedikit dan kurang

ekstensif dibandingkan dinding sel bakteri Gram positif, sehingga pori-pori pada

peptidoglikan bakteri Gram negatif tetap cukup besar dan tidak dapat

mempertahankan kompleks Ungu Kristal-Yodium (UKY). Sedangkan pada

bakteri Gram positif, kompleks Ungu Kristal-Yodium terperangkap di dalam

(39)

Keterangan : a). sampel X (kiri), b). sampel Y (tengah), c). sampel Z (kanan)

Gambar 4.2 Pewarnaan Gram Sampel X, Y dan Z

4.4Hasil Pengujian dan Analisa Data Viabilitas Bakteri Sampel X pada Penyimpanan Suhu 4○, 25○ dan 44○C

Hasil uji viabilitas bakteri sampel X pada penyimpanan suhu 4○, 25○ dan 44○C selama 4 minggu penyimpanan dapat dilihat pada tabel 4.1

Tabel 4.1 Jumlah Total Bakteri Sampel X Selama Periode Penyimpanan

Suhu Minggu 0

Measures Anova dengan membandingkan perbedaan penggunaan ketiga suhu

penyimpanan yang berpengaruh pada sampel X. Penyimpanan pada suhu 4○C dan 25○C tidak menunjukkan perubahan jumlah total bakteri yang signifikan (p>0,05), yang berarti penyimpanan pada suhu 4○C dan 25○C dapat mempertahankan jumlah total bakteri. Hasil yang berbeda secara signifikan tampak ketika

(40)

juga ditemui ketika membandingkan penyimpanan suhu 44○C dengan suhu 25○C, menunjukkan hasil yang signifikan berbeda (p<0,05) di mana pada penyimpanan

suhu 44○C terjadi perubahan jumlah total bakteri selama periode 4 minggu penyimpanan. Hal ini dapat dilihat pada tabel 4.2.

Tabel 4.2 Hasil Analisa Data Viabilitas Bakteri Sampel X dengan Menggunakan Metode Uji One Way Repeated Measures ANOVA

Pairwise Comparison

Measure: MEASURE_1

*Keterangan: Signifikansi <0,05, viabilitas bakteri berbeda secara signifikan Signifikansi >0,05, viabilitas bakteri tidak berbeda secara signifikan

Stabilitas penyimpanan pada masing-masing suhu juga dianalisis dengan

menggunakan One Way Repeated Measures Anova, yaitu dengan

membandingkan antara jumlah total koloni dari awal pengujian yakni sebelum

penyimpanan sampai dengan 4 minggu periode penyimpanan. Hasil analisa

penyimpanan sampel X pada suhu 4○C tidak mengalami perubahan jumlah total koloni dari awal pengujian sampai dengan akhir pengujian. Begitu pula yang

terjadi dengan penyimpanan pada suhu 25○C. Sedangkan stabilitas penyimpanan suhu 44○C mengalami penurunan jumlah total bakteri yang signifikan dari awal pengujian sampai dengan minggu ke empat, hal ini tampak pada Lampiran 16, 17

(41)

Grafik 4.3 Hubungan Antara Waktu Penyimpanan dengan Viabilitas Sampel X pada Penyimpanan Suhu 4○, 25○ dan 44○C

4.5Hasil Pengujian dan Analisa Data Viabilitas Bakteri Sampel Y pada Penyimpanan Suhu 4○, 25○ dan 44○C

Hasil uji viabilitas bakteri sampel Y pada penyimpanan suhu 4○, 25○ dan 44○C selama 4 minggu penyimpanan dapat dilihat pada tabel 4.3

Tabel 4.3 Jumlah Total Bakteri Sampel Y Selama Periode Penyimpanan

Measures ANOVA membandingkan perbedaan penggunaan ketiga suhu

penyimpanan yang berpengaruh pada sampel Y. Perbandingan antara penggunaan

(42)

(p<0,05). Begitu pula dengan perbandingan antara penggunaan suhu 25○C dan 44○C yang juga menunjukkan perbedaaan yang signifikan. Dari ketiga suhu penyimpanan menunjukkan perbedaan jumlah total koloni yang signifikan,

dimana hanya pada suhu penyimpanan 4○C yang memberikan ketahanan jumlah bakteri pada sampel Y sementara pada penyimpanan suhu 44○C dan suhu 25○C terjadi perubahan jumlah total bakteri yang selama periode pengujian. Hal ini

tampak pada tabel 4.4.

Tabel 4.4 Hasil Analisa Data Jumlah Bakteri Sampel Y dengan Menggunakan Metode Uji One Way Repeated Measures ANOVA

Measure: MEASURE_1

menunjukkan stabilitas penyimpanan suhu 4○C, tidak terjadi perubahan total bakteri yang signifikan dari awal pengujian sampai dengan minggu keempat.

Sedangkan pada suhu 25○C dan 44○C terjadi perubahan total bakteri yang signifikan pada perbandingan 0 minggu penyimpanan sampai dengan minggu

keempat penyimpanan. Hal ini dapat dilihat pada Lampiran 19, 20 dan 21.

(I)Suhu (J) Suhu Mean

Lower Bound Uppe Bound

(43)

Grafik 4.4 Hubungan Antara Waktu Penyimpanan dengan Viabilitas Sampel Y pada Penyimpanan Suhu 4○, 25○ dan 44○C

4.6Hasil Pengujian dan Analisa Data Viabilitas Bakteri Sampel Z pada Penyimpanan Suhu 4○, 25○ dan 44○C

Hasil uji viabilitas bakteri sampel Z pada penyimpanan suhu 4○C, 25○C dan 44○C selama 4 minggu penyimpanan dapat dilihat pada tabel 4.5

Tabel 4.5 Jumlah Total Bakteri Sampel Z Selama Periode Penyimpanan

Measures ANOVA membandingkan perbedaan penggunaan ketiga suhu

penyimpanan yang berpengaruh pada sampel Z. Penyimpanan pada suhu 4○C dan 25○C tidak menunjukan perubahan jumlah total bakteri yang signifikan (p>0,05),

(44)

yang berarti penyimpanan pada suhu 4○C dan 25○C dapat mempertahankan jumlah bakteri. Hasil yang berbeda secara signifikan tampak ketika

membandingkan antara penyimpanan suhu 44○C dengan suhu 4○C. Hal yang sama juga ditemui ketika membandingkan penyimpanan suhu 44○C dengan suhu 25○C, menunjukkan hasil yang signifikan berbeda (p<0,05) dimana pada penyimpanan

suhu 44○C terjadi perubahan jumlah total bakteri selama periode 4 minggu penyimpanan. Hal ini tampak pada tabel 4.6.

Tabel 4.6 Hasil Analisa Data Jumlah Bakteri Sampel Z dengan Menggunakan Metode Uji One Way Repeated Measures ANOVA

Measure: MEASURE_1

penyimpanan sampel Z pada suhu 4○C dan 25○C tidak mengalami perubahan jumlah total koloni dari awal pengujian sampai dengan akhir pengujian.

Sedangkan stabilitas penyimpanan suhu 44○C mengalami penurunan jumlah total bakteri yang signifikan dari awal pengujian sampai dengan minggu ke empat, hal

ini tampak pada Lampiran 22, 23 dan 24. (I)Suhu (J) Suhu Mean

Difference (I-J) Std Error

Sig b 95% confidence Interval for Differenceb

(45)

Grafik 4.5 Hubungan Antara Waktu Penyimpanan dengan Viabilitas Sampel Z pada Penyimpanan Suhu 4○, 25○ dan 44○C

Penggunaan suhu 4○C dapat mempertahankan viabilitas dari ketiga sampel. Suhu 4○C merupakan suhu yang dianjurkan untuk penyimpanan probiotik karena pada suhu ini dapat menghambat reaksi-reaksi enzimatis,

kimiawi dan biokimia sel. Dalam buku Bergey Manual of Sistematic Bacteriology

disebutkan bahwa untuk pemeliharaan dan penyimpanan bakteri Lactobacillus

dianjurkan pada suhu 4-7○C. Karena sejumlah alasan inilah yang diduga menyebabkan ketiga sampel dapat mempertahankan jumlah bakteri yang

terkandung di dalamnya.

Pengujian sampel pada suhu ruang dapat mempertahankan viabilitas

sampel X dan Z akan tetapi sampel Y mengalami penurunan jumlah total bakteri.

Menurut buku Handbook of Probiotic, sediaan probiotik dalam bentuk kering,

bakteri berada dalam keadaan immobilisasi, dimana viabilitas bakteri dapat dijaga

pada temperatur kamar selama 12 bulan atau lebih. Sediaan probiotik dalam

bentuk kering diolah dengan pengawetan kultur bakteri dengan metode

pengeringan. Prinsip metode pengeringan kultur bakteri probiotik ini adalah

mengeluarkan sebagian besar air dari bahan sehingga air yang tertinggal

merupakan air ikatan yang tidak dapat berperan dalam reaksi-reaksi kimia dalam

sel, pada saat ini semua aktivitas metabolisme dan respirasi akan berhenti.

Apabila kondisi kering dapat dipertahankan maka viabilitas kultur kering dapat

terjaga namun apabila terjadi peningkatan kadar air maka proses metabolisme

(46)

itu kadar kelembaban ruangan juga harus tetap terjaga untuk menghindari

peningkatan kadar air sediaan karena pengaruh lembab ruangan.

Pengukuran kadar kelembaban dengan menggunakan termohigrometer dan

di dapat nilai kelembaban ruang sebesar 65%. Penelitian yang dilakukan Bora

dengan mengkondisikan kelembaban relatif dari 20 sampai 100 %, diketahui

bahwa kelembaban relatif 75 % terjadi menurunkan viabilitas Lactobacillus sp.

Jadi diketahui bahwa suhu ruangan dengan kelembaban 65% masih dapat

mempertahankan viabilitas bakteri sediaan probiotik. Namun penurunan jumlah

bakteri sampel Y pada suhu ruang tidak diketahui penyebabnya.

Penurunan jumlah bakteri yang terjadi pada ketiga sampel saat

penyimpanan 44○C diduga karena adanya peningkatan suhu penyimpanan. Peningkatan suhu penyimpanan akan memberikan efek merusak pada stabilitas

selama produk dalam proses pengiriman dan penyimpanan. Pada penyimpanan

suhu 44○C menyebabkan tablet mengalami perubahan warna menjadi agak kekuningan dan granul menjadi lebih kering. Selama penyimpanan pada suhu

44○C diduga terjadi pengeringan bahan dan rusaknya eksipien yang melindungi bakteri sehingga terjadi pemaparan langsung antara panas dan bakteri.

Menurut Desmond (dikutip dalam penelitian Rizqiati, et al., 2008),

viabilitas bubuk probiotik menurun dengan meningkatnya suhu penyimpanan.

Pada peningkatan panas terjadi dehidrasi sel yang mengakibatkan sel menderita

shock osmotik dan terjadinya kebocoran sel. Panas telah dilaporkan merusak

berbagai stuktur sel termasuk kerusakan membran sel, ribosom, DNA, RNA dan

enzim. DNA masih ditetapkan sebagai molekul sasaran letal. Oleh karena itu

penyimpanan pada suhu tinggi tidak dianjurkan pada produk probiotik baik dalam

bentuk cair ataupun yang kering.

Menurut International Dairy Federation, jumlah minimal sel probiotik

hidup yang dapat berperan dalam meningkatkan kesehatan pencernaan adalah

sebanyak 106-107 cfu/gram (Puspawati, 2008). Penyimpanan pada suhu 44○C pada sampel X dan Y tetap memberikan manfaat kesehatan seperti meningkatnya

sistem imun saluran cerna sampai 4 minggu penyimpanan, sementara sampel Z

dapat memberikan manfaat sampai 2 minggu penyimpanan. Namun manfaat

(47)

ini, karena menurut Yuan Kun Lee, untuk mengobati diare dibutuhkan dosis 4 x

(48)

5.1 Kesimpulan

1. Penyimpanan ketiga sampel probiotik pada suhu 4○C dapat mempertahankan viabilitas dari ketiga sampel selama 4 minggu periode

pengujian.

2. Penyimpanan ketiga sampel probiotik pada suhu 25○C menunjukkan viabilitas yang baik pada sampel X dan Z, sedangkan sampel Y

memperlihatkan penurunan selama 4 minggu periode pengujian.

3. Penyimpanan ketiga sampel probiotik pada suhu 44○C menunjukkan penurunan viabilitas bakteri sampel X, Y dan Z selama 4 minggu periode

penyimpanan.

5.2 Saran

Pada penelitian selanjutnya, Penulis menyarankan untuk melakukan

adanya uji identifikasi spesies bakteri pada sampel probiotik sebelum melakukan

(49)

DAFTAR PUSTAKA

Batrinon, Anthimia. (2010). The Use of Lactic Acid Bacteria in Probiotic

Bacteria. Thei of Athena.

Bora S Pushpak. Puri V, Bansal A. (2009). Physicochemical properties and

excipient compatibility studies of probiotic Bacillus coagulan spores.

Scientia Pharmaceutica, 627.

Bridson, E.Y. (1998). The Oxoid Manual 8th Edition. Oxoid Limited Wade Road.

Basingstoke Hamshire RG24 8PW : England

Collin and Lyne’s. (2004). Microbiological Methods Eight Edition. Arnold, a member of the Hodder Headline Group, 338 Euston Road, London NW1

3BH

Depson, Ronald. (2012). Identifikasi molekular dan pengaruh pemberian

potensial probiotik bakteri asam laktat asal dadih terhadap kolesterol

daging itik bayang sumber daya genetik Sumatera Barat.Universitas

Andalas, 6.

Desai, Ankur. (2008). Strain Identification, Viability and Probiotics Properties of

Lactobacillus casei.School of Biomedical and Health Science Victoria

University, Werribee Campus Victoria Australia.

De Vos P, Garrity M G, Jones D, Krieg N, Ludwig W, Rainey A, Scleifer H Karl,

Witman W. (2009). Bergey’s Manual of Systematic Bacteria Second

Edition. Springer Dordrecht Heidelberg London New York.

Food and Agriculture Organisation of the United Nations and World Health

Organization. (2001). Health and Nutrition Properties of Probiotics in

Food including Powder Milk with Live Lactic Acid Bacteria. Report of a

joint FAO/WHO Expert Concultation on Evaluation of Health and

Nutrition Properties of Probiotics in Food including Powder Milk with

Live Lactic Acid Bacteria. World Health Organization.

Guarner F, Khan A, Garisch J, Gangl A, Eliakim R, Gang A, Tomson A,

Krabshuis J, Le Mair T. (2008). World Gastroenterology Organisation