UJI KEMAMPUAN ISOLAT BAKTERI ASAM LAKTAT DARI TEMPOYAK SEBAGAI PENGAWET HAYATI PADA DAGING SAPI
DAN AYAM POTONG
ABSTRAK Oleh
Maria Dita Febriani Lumban Gaol
Daging sapi dan ayam memiliki kandungan protein, kadar air, vitamin dan mineral yang tinggi. Kondisi ini menyebabkan daging merupakan media yang baik bagi pertumbuhan bakteri pembusuk dan patogen. Untuk mengatasi kerusakan daging akibat pertumbuhan mikroorganisme, umumnya pedagang menambahkan nitrit sebagai pengawet daging. Namun, penggunaan nitrit sebagai pengawet menyebabkan dampak negatif bagi kesehatan manusia. Alternatif pengawet lain yang aman adalah dengan menggunaan pengawet hayati seperti bakteri asam laktat (BAL). Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh antibakteri bakteri asam laktat dari tempoyak terhadap pertumbuhan populasi bakteri pada daging sapi dan ayam. Penelitian ini dilakukan mulai bulan februari sampai mei 2015 di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung. Penelitian ini dilaksanakan dalam percobaan faktorial 2 x 2 x 4. Faktor A adalah daging sapi dan ayam, faktor B adalah dua isolat BAL dengan daya hambat terbesar, dan faktor C adalah lama pemaparan diruang terbuka selama 0 jam, 2 jam, 4 jam, dan 6 jam. Setiap kombinasi perlakuan diulang sebanyak 3 kali. Parameter yang diamati adalah daya hambat dengan melihat luas zona jernih dan penurunan populasi bakteri daging. Data hasil penelitian ini di analisis ragam, dilanjutkan dengan penentuan simple effect dengan uji BNT pada taraf nyata 5%. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa isolat BT2 memiliki luas daya hambat terbesar baik pada daging sapi maupun daging ayam yaitu seluas 3,3 cm2 dan 1,8 cm2. Selain itu hasil metabolit isolat BT1 dan BT2 dapat menghambat pertumbuhan populasi bakteri daging sapi, isolat BT2 dan BT4 dapat menghambat pertumbuhan bakteri daging ayam.
UJI KEMAMPUAN ISOLAT BAKTERI ASAM LAKTAT DARI TEMPOYAK SEBAGAI PENGAWET HAYATI PADA DAGING SAPI
DAN AYAM POTONG
Oleh
Maria Dita Febriani Lumban Gaol
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar SARJANA SAINS
pada Jurusan Biologi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Desa Sianarpasmah, Kecamatan Candipuro, Kabupaten Lampung Selatan pada tanggal 6 Februari 1994, Sebagai anak pertama dari satu saudara, dari Bapak Hotnis Lumban Gaol dan Ibu Nurida Sinurat.
Penulis mulai menempuh pendidikan pertamanya di Sekolah Dasar Negeri 1 Sinarpasmah. Kemudian pada tahun 2005 penulis melanjutkan pendidikan
Sekolah Menengah pertama di SMP Negeri 14 Bandar Lampung, dan melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMP Perintis 1 Bandar Lampung pada tahun 2008.
vi
Pada Tahun 2014, Penulis melaksanakan Kerja Praktik di Balai Besar Pengujian dan Penerapan Hasil Perikanan (BBP2HP) Jakarta Timur dengan judul
“ Uji Staphylococcus aureus Pada Produk Bandeng Presto Dengan
Ku persembahkan karya kecilku ini kepada :
Tuhan Yesus Kristus
Kedua orang tuaku yang selalu mendoakan, menyemangati dan memberikan cinta kasihnya serta setiap pengorbananya untukku
Teman tim penelitianku “Mardhatillah, Mery K.P, dan Saadah R. K” dan teman -teman Biologi 2011
dan
MOTTO
Amsal 23: 17 - 18
“Janganlah hatimu iri kepada orang – orang yang berdosa, tetapi takutlah akan TUHAN senantiasa. Karena masa depan sungguh ada, dan harapanmu tidak akan
hilang”
1 Petrus 5: 7
“Serahkanlah segala kekuatiranmu kepada-NYA sebab Ia yang memelihara kamu”
Kolose 3: 23
x
SANCAWACANA
Puji Syukur Penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus, karena kasih dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan salah satu syarat dalam menempuh pendidikan strata satu atau Sarjana dalam bidang sains yaitu skripsi yang berjudul “UJI KEMAMPUAN ISOLAT BAKTERI ASAM LAKTAT DARI
TEMPOYAK SEBAGAI PENGAWET HAYATI PADA DAGING SAPI DAN AYAM POTONG”.
Penulis menyadari bahwa banyak sekali bantuan yang penulis dapatkan selama menyelesaikan skripsi ini. Dengan terselesaikan skripsi ini penulis ingin menyampaikan rasa terimakasih kepada :
1. Orangtua tercinta, Bapak ( Hotnis Lumban Gaol) dan Ibu (Nurida Sinurat) yang tidak henti-hentinya mendoakan dan memberikan semangat.
Terimakasih untuk kasih sayang dan perjuangannya selama ini.
2. Ibu Dra. Christina Nugroho Ekowati, M.Si., selaku Pembimbing I yang telah dengan sabar memberi saran, masukan, kritik serta membimbing kepada penulis selama proses penyelesaian skripsi ini.
xi
xi 4. Bapak Dr. Sumardi, M.Si., terimakasih atas saran dan kritik serta
kebersediaannya menjadi pembahas dalam penelitian ini sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik.
5. Ibu Dra. Nuning Nurcahyani, M. Sc., selaku Ketua Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. 6. Ibu Dr. Herawati Soekardi., M.S, selaku Pembimbing Akademik. Terima kasih atas bimbingannya kepada penulis dalam menempuh pendidikan di Jurusan Biologi.
7. Bapak Prof. Suharso, Ph. D., selaku Dekan FMIPA Universitas Lampung. 8. Bapak dan ibu Dosen serta segenap karyawan di Jurusan Biologi FMIPA
Unila atas ilmu, bimbingan dan bantuannya kepada penulis.
9. Sahabat – sahabat tercinta Eka Susilowati, Mardhatillah, Mery Kristiyanti Pasaribu, Sa’adah Ratna Kusuma, Siti Marbiyah, dan Yuliani atas
persahabatan, canda tawa, kebersamaan, dukungan dan bantuan yang diberikan kepada penulis selama ini.
10.Teman-teman Kerja Praktik dan Tim Penelitian mikrobiologi
(Mardhatillah, Mery Kristiyanti Pasaribu, dan Sa’adah Ratna Kusuma),
terimakasih untuk kerjasama, kebersamaan, dukungan, nasehat, saran dan kritik selama menjalani penelitian ini.
xii
xii 12.Seluruh teman-teman angkatan 2011, terimakasih atas dukungan, bantuan,
saran, kritik, canda tawa, dan kebersamaannya untuk penulis.
13.Kakak tingkat 2008, 2009, 2010, adik-adik tingkat 2012,2013, 2014, dan seluruh Wadya Ballad HIMBIO yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terimakasih kebersamaan dan pembelajaran yang sangat berarti bagi penulis.
14.Keluarga Balai Besar Pengujian Penerapan Hasil Perikanan Jakarta Timur, terimakasih atas pembelajaran dan pengalaman selama melaksanakan kerja praktik.
15.Keluarga Besar KKN Desa Suka Jadi, Kecamatan Bumi Ratu Nuban, Kabupaten Lampung Tengah untuk pengalaman, pembelajaran dan kebersamaannya.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa di dalam penyusunan laporan ini masih banyak kekurangan dan jauh dari kesempurnaan, akan tetapi harapan dari penulis semoga laporan yang sederhana ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua.
Bandar Lampung, Oktober 2015 Penulis,
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Hasil karakterisasi secara morfologi dan fisiologi isolat bakteri dari
tempoyak ... 25
Tabel 2. Hasil uji beda nyata terkecil angka lempeng total bakteri daging sapi menggunakan SPSS... 29
Tabel 3. Hasil uji beda nyata terkecil angka lempeng total bakteri daging ayam menggunakan SPSS... 32
Tabel 4. Log jumlah total bakteri daging sapi (cfu/g) ... 43
Tabel 5. Hasil analisis ragam pada daging sapi ... 44
Tabel 6. Log jumlah total bakteri daging ayam (cfu/g) ... 45
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Perhitungan luas zona hambat ... 22 Gambar 2. Diagram Alir ... 25 Gambar 3. Luas zonahambat isolat bakteri asam laktat dari tempoyak terhadat
bakteridari daging sapi ... 30 Gambar 4. Luas zona hambat isolat bakteri asam laktat dari tempoyak terhadap
bakteri dari daging ayam ... 31 Gambar 5. Pengaruh pemberian ekstrak metabolit BT1, BT2, tempoyak dan nitrit
terhadap pertumbuhan bakteri daging sapi... 32 Gambar 6. Pengaruh pemberian ekstrak metabolit BT2, BT4, tempoyak dan nitrit
terhadap pertumbuhan bakteri daging ayam ... 35 Gambar 7. Luas zona hambat BT1 : 3,3 cm, BT2 : 2 cm, BT3 : 2 cm, dan
BT4 : 1,2 cm ... 46 Gambar 8. Luas zona hambat daging ayam. BT1: 0 cm2, BT2 : 1,8 cm2,
xiii A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 16
B. Alat dan Bahan Penelitian ... 16
C. Metode Penelitian ... 17
D. Analisis Data ... 18
E. Cara Kerja ... 18
1. Isolasi Bakteri Asam Laktat dari Tempoyak ... 18
2. Peremajaan ... 18
3. Preparasi Sampel Daging ... 19
4. Uji Daya Hambat BAL dari Tempoyak ... 19
xiv
6. Produksi Antibakteri ... 21
7. Uji Penghambatan Pertumbuhan Bakteri Daging ... 21
8. Uji Organoleptik Daging Sapi dan Ayam ... 22
9. Perhitungan Jumlah Total Mikroba ... 22
F. Diagram Alir ... 23
IV.HASIL DAN PEMBAHASAN A.karakterisasi Secara Morfologi dan Fisiologi Isolat Bakteri Asam Laktat ... 24
B. Uji Daya Hambat Isolat Bakteri Asam Lakta dari Tempoyak .... 25
C.Penghambatan Pertumbuhan Bakteri Daging Sapi dan Ayam ... 28
V. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ... 35
B. Saran ... 36
DAFTAR PUSTAKA ... 37
LAMPIRAN Lampiran Tabel ... 43
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Daging sapi mengandung protein l6 - 22%, lemak 1,5 - l3%, senyawa nitrogen non protein l,5%, senyawa anorganik l%, karbohidrat 0,5%, dan air antara 65-80% (Soeparno, 2005). Kandungan air pada daging ayam adalah sebesar 74,70 g, energi 437,45 kJ, lemak 1,60 g, dan protein 22,25 g dalam 100 g (Probst, 2009). Kandungan gizi, kadar air yang tinggi, vitamin, dan mineral yang banyak pada daging menyebabkan daging dapat menjadi media yang baik bagi
pertumbuhan bakteri, baik bakteri pembusuk maupun patogen. Hal ini
mengakibatkan daging mudah mengalami kerusakan fisik yang di sebabkan oleh mikroorganisme (Purnawijayanti, 2006).
Bakteri gram positif yang sering ditemukan pada daging antara lain Bacillus, Clostridium, Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Pediococcus,
Lactobacillus, Leuconostoc, Listeria, Brochothrix, dan
2
Untuk mengatasi kerusakan daging, umumnya nitrit ditambahkan sebagai pengawet. Penggunaan nitrit dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme patogen, menghambat oksidasi lemak yang menyebabkan rasa dan bau tengik, serta memberi warna merah muda yang menarik pada daging (Pegg, 2000). Penggunaan nitrit sebagai pengawet kimia sampai 30 ppm relatif aman, namun jika dikonsumsi dalam jumlah yang melebihi batas tersebut dapat mengakibatkan dampak negatif bagi kesehatan (Anonim, 2013).
Kadar nitrit berhubungan dengan pembentukan nitrosamin yang bersifat karsinogenik. Interaksi antara nitrit dan amin sekunder atau tersier dapat membentuk senyawa nitrosamin terutama pada kondisi asam (Murtidjo, 2007). Cahyadi (2009) menambahkan nitrosamin yang merupakan mutagen serta karsinogen memiliki kemampuan menimbulkan tumor. Selain itu apabila nitrat masuk kedalam tubuh bersamaan dengan makanan maka di dalam usus nirat akan diubah menjadi nitrit. Nitrit juga dapat berikatan dengan hemoglobin
membentuk methemoglobin, menyebabkan daya angkut oksigen oleh darah berkurang (Sastrawijaya, 2000).
3
fermentasi (Yulita et al., 2014) telah diketahui dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen.
Penggunaan BAL sebagai pengawet hayati untuk mempertahankan kesegaran daging dapat menggantikan pemakaian pengawet kimia yang berbahaya bagi kesehatan. Hadiwiyoto et al. (2005) melaporkan bahwa Streptococcus lactis yang diisolasi dari buah tomat masak menghasilkan ekstrak metabolit dengan total asam 1,55%, hidrogen peroksida sebesar 0,75%, dan pH sebesar 5,62. Daging yang di celupkan ke dalam ekstrak metabolit mengalami penurunan pH dan penghambatan pertumbuhan bakteri. Daging yang dicelupkan ekstrak metabolit BAL dapat bertahan selama delapan hari pada suhu penyimpanan 5oC sedangkan daging kontrol mengalami pembusukan lebih cepat, yaitu pada hari kelima. Rachmawati et al. (2005) menjelaskan bahwa BAL yang berasal dari asinan sawi mampu menghambat pertumbuhan Escherichia coli dan
Staphylococcus aureus.
BAL dapat menghasilkan asam organik, karbondioksida, hidrogen peroksida, diasetil, reutrin, dan bakteriosin sebagai hasil metabolismenya (Salminen et al, 2004). Metabolit dari BAL ini mampu menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk dan patogen (Josephsen dan Jespersen, 2004).
Bakteri-4
bakteri tersebut diketahui dapat menghambat bakteri gram positif dan negatif (Gi-Seong et al., 2002; Nugroho dan Rahayu, 2003; Hanum, 2010; Fitria, 2014). Sejauh ini informasi tentang kemampuan isolat BAL dari tempoyak dalam menghambat bakteri pada daging sapi dan ayam belum jelas.
B. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengetahui kemampuan antibakteri isolat BAL asal tempoyak. 2. Mengetahui pengaruh antibakteri isolat BAL asal tempoyak terhadap
pertumbuhan populasi bakteri pada daging sapi dan ayam.
C. Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang
kemampuan antibakteri isolat BAL yang berasal dari tempoyak terhadap bakteri pada daging sapi dan ayam potong.
D. Kerangka Pikir
5
yaitu Salmonella typhymurium, Pediococcus acidilactici dapat menghambat pertumbuhan bakteri E. coli yang merupakan bakteri gram negatif (Moonet al., 2002). Lactobacillus curvatus dapat menghambat pertumbuhan bakteri gram positif dan negatif yaitu Staphylococcus aureus dan Salmonella thypimurium (Fitria, 2014) dan Leuconostoc mesentroides dapat menghambat pertumbuhan bakteri gram positif dan negatif (Nugroho dan Rahayu, 2003).
BAL merupakan bakteri yang dapat memproduksi asam-asam organik,
bakteriosin, dan hidrogen peroksida yang dapat berperan sebagai antimikroba. Keadaan pH yang rendah menyebabkan senyawa asam yang tidak terurai mampu melintasi membran secara pasif dan memasuki sel. Setelah memasuki sel bakteri dan menghadapi lingkungan pH lebih tinggi di sitoplasma, molekul asam
berdisosiasi dan melepaskan ion (proton dan anion) sehingga menyebabkan proton menumpuk di dalam sel. Untuk menyeimbangkan proton di dalam sitoplasma, sel berusaha mengeluarkan proton dari dalam sel.
Keadaan ini mengakibatkan berkurangnya energi dan menghambat reaksi metabolik yang penting seperti sintesis ATP, sintesis RNA, sintesis protein, dan replikasi DNA (Demirci dan Ngadi, 2012). Clark (2005) menambahkan
6
Daging merupakan bahan pangan yang mudah terkontaminasi bakteri patogen dan pembusuk. Terdapat beberapa bakteri yang sering ditemukan pada daging seperti Bacillus, Clostridium, Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Listeria, Brochothrix, dan
Enterococcus yang termasuk ke dalam bakteri gram positif serta Pseudomonas, Escherichia, Salmonella, Proteus, Enterobacter, Campylobacter, Yersinia,
Aeromonas, Citrobacter, Vibrio, dan Shigella yang termasuk ke dalam bakteri gram negatif (Feiner, 2006). Ini menunjukan bahwa BAL beserta metabolit yang dihasilkannya berpotensi menghambat pertumbuhan bakteri pada daging, baik pada daging sapi maupun daging ayam potong.
E. Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah :
1. Isolat BAL dari tempoyak memiliki kemampuan untuk menghambat pertumbuhan bakteri daging sapi dan ayam.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Daging
Komponen penyusun dari karkas hewan yaitu kulit, otot, lemak, dan tulang. Otot merupakan komponen penting yang sering disebut sebagai daging, namun definisi secara luas daging merupakan timbunan lemak dan tulang yang masih berikatan dengan otot yang dapat diolah dan dijual (Kauffman, 2001). Daging memiliki kandungan gizi yang sangat baik, yang terdiri dari 75% air, 19% protein, 3,5% substansi non protein yang larut, dan 2,5% lemak (Lawrie, 2003). Daging terdiri dari berbagai jenis jaringan seperti saraf, adiposa, dan jaringan ikat. Jaringan otot rangka pada umumnya antara 50% dan 70% dari berat karkas daging hewan (Hui, 2012). Pada otot terdapat sejumlah senyawa kimia, seperti asam lemak bebas, gliserol, trigliserida, fosfolipid, nitrogen nonprotein seperti DNA, RNA, amonia, kelompok amina, dan vitamin (Kauffman, 2012).
8
ekstrinsik yaitu diet, sistem perumahan, kondisi lingkungan, stres yang terkait dengan transportasi sebelum disembelih, serta kondisi sebelum
penyembelihan lainnya (Castigliegoet al., 2012).
B. Pengawet Daging
Bahan pengawet adalah senyawa atau bahan yang mampu menghambat, menahan atau menghentikan, dan memberikan perlindungan bahan makanan dari proses pembusukan (Cahyadi, 2009) yang disebabkan oleh
mikroorganisme. Bahan pengawet biasanya ditambahkan ke dalam makanan yang mudah rusak atau makanan yang mudah ditumbuhi bakteri atau jamur, seperti produk daging dan buah-buahan (Margono et al., 2000).
Bahan pengawet terbagi menjadi dua jenis yaitu : 1. Zat pengawet organik
Zat kimia yang sering dipakai sebagai bahan pengawet ialah asam sorbat, asam propionat, asam benzoat, asam asetat, dan epoksida (Winarno, 2004).
2. Zat pengawet anorganik
9
NaNO3 atau KNO3, gula, bumbu-bumbu dan zat aditif untuk memperoleh
warna yang baik dan mencegah pertumbuhan mikroba pathogen seperti Clostridium botulinum. Nitrit dan nitrat merupakan zat pengawet yang banyak digunakan sebagai bahan pengawet tidak saja pada produk-produk daging, tetapi juga pada ikan dan keju (Cahyadi,2009).
Mekanisme pengawetan nitrit adalah dengan memecah nitrit menjadi NO (nitroso) yang kemudian bereaksi dengan pigmen daging (mioglobin) membentuk nitrosomioglobin sehingga terbentuk warna merah cerah (Soeparno, 2005). Nitrit kemudian akan menghambat pertumbuhan
mikroorganisme pembusuk serta menghambat ketengikan dengan menghambat oksidasi lemak (Winarno, 2004).
Nitrit adalah komponen penting dalam pengawetan daging dan merupakan bahan tambahan pada makanan yang multifungsi. Nitrit merupakan zat antioksidan potensial. Nitrit berwarna putih sampai kuning pucat dan berbentuk kristal. Nitrit larut dalam air dan amonia cair namun sulit larut dalam alkohol dan pelarut lainnya. Pada suhu kamar, satu molekul air melarutkan satu molekul natrium nitrit atau tiga molekul kalium nitrit (Rahman, 2007).
10
terdapat pada protein daging membentuk turunan nitrosoamin yang bersifat toksik (Cahyadi,2008).
Konsumsi natrium nitrit atau natrium nitrat berkepanjangan telah terbukti menyebabkan methemoglobinemia, terutama pada bayi. Methemoglobinemia menyebabkan produksi hemoglobin abnormal. Selain itu 30 mg natrium nitrit dapat menyebabkan urtikaria, gangguan usus, atau sakit kepala ( Rahman, 2007).
Selain nitrit, zat pengawet organik seperti asam organik dapat digunakan sebagai pengawet pada daging. BAL merupan bakteri yang dapat
menghasilkan asam laktat sebagai hasil metabolismenya, pada proses fermentasi. Dyson dan McShane (2009), melaporkan bahwa perubahan biokimia selama proses fermentasi menyebabkan lingkungan menjadi asam, sehingga banyak mikroba patogen dan pembusuk tidak dapat bertahan pada lingkungan tersebut.
Bakteriosin yang dihasilkan oleh BAL dibagi menjadi 4 kelas yaitu:
1. Bakteriosin kelas I yang disebut antibiotik contohnya nisin yang dihasilkan oleh Lactobacillus lactis sangat aktif melawan sebagian besar bakteri gram positif dengan merusak membran sel (Benech et al., 2002).
11
3. Bakteriosin kelas III merupakan protein yang labil terhadap panas dengan berat molekul lebih dari 30 kDa.
4. Bakteriosin kelas IV merupakan glikoprotein atau lipoprotein (Oscariz dan Pisabarro, 2000).
Mekanisme zat antimikroba dalam membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroba yaitu:
1. Zat antimikroba berikatan pada reseptor sel, selanjutnya transpeptidase dan sintesis peptidoglikan terhambat. Terakhir pelepasan enzim autolisis pada dinding sel, sehingga dinding sel mikroba lisis atau terhambat pembentukan dinding sel.
2. Menganggu fungsi selaput sitoplasma sehinga permeabilitas dinding sel berubah atau bahkan menjadi rusak, maka komponen penting, seperti protein, asam nukleat, nukleotida, dan lain - lain keluar dari sel dan sel berangsur-angsur mati.
3. Menyebabkan bakteri salah membaca kode pada mRNA oleh tRNA. 4. Menghambat sintesis asam nukleat bakteri, menyebabkan reaksi akan
12
C. Bakteri Asam Laktat
BAL adalah kelompok bakteri gram positif berbentuk kokus atau batang, tidak membentuk spora, suhu optimum ± 400C, pada umumnya tidak motil, bersifat anaerob, katalase negatif, dan oksidase positif dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi karbohidrat. Sifat-sifat khusus BAL adalah mampu tumbuh pada kadar gula, alkohol, dan garam yang tinggi, serta mampu memfermentasikan monosakarida dan disakarida (Salminen et al., 2004). BAL merupakan bakteri yang memproduksi berbagai komponen bermassa molekul rendah seperti asam, alkohol, karbon dioksida, diasetil, hidrogen peroksida, reutrin, dan bakteriosin (Dikeman dan Davine, 2014).
BAL dapat ditemukan pada beberapa jenis makanan tradisional, seperti gatot, tiwul, growol, tempoyak, acar mentimun, dan asinan kubis seperti L.
plantarum, L. delbrueckii dan L. pentosus(Rahayu, 2003) juga pada saluran pencernaan manusia dan hewan.
Menurut Josephsen dan Jespersen (2004), BAL dapat menghasilkan asam laktat dan senyawa antimikroba lain yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk. Hasil proses fermentasi oleh BAL berupa asam laktat dan sebagian kecil asam - asam lain seperti asam asetat, etanol, dan CO2 yang
13
Berikut merupakan beberapa jenis BAL:
1. Streptococcus thermophilus, Streptococcus lactis dan Streptococcus
cremoris. Bakteri tersebut merupakan bakteri gram positif, berbentuk bulat (coccus) yang terdapat sebagai rantai dan semuanya mempunyai nilai ekonomis penting dalam fermentasi susu.
2. Pediococcus cerevisae
Bakteri ini adalah bakteri gram positif berbentuk bulat, berpasangan dua-dua atau empat-empat (tetrads), dan berperan penting dalam fermentasi daging dan sayuran.
3. Leuconostoc mesenteroides dan Leuconostoc dextranicum.
Bakteri gram positif ini berbentuk bulat yang tersusun berpasangan atau berupa rantai yang pendek. Bakteri ini berperan dalam fermentasi awal sayuran. Selain sayuran, bakteri ini juga ditemukan dalam sari buah, anggur, dan bahan pangan lainnya.
14
D. Tempoyak
Tempoyak merupakan hasil fermentasi buah durian (Durio zibethinus) yang memiliki aroma durian yang kuat dengan rasa yang asam. Rasa durian yang kuat menyebabkan tempoyak terbatas hanya pada orang-orang yang
menyukain durian. Tempoyak populer di Indonesia terutama di sumatra selatan dan juga di malaysia. Berbeda dengan buah durian, yang dikonsumsi segar, tempoyak biasanya digunakan dalam memasak tradisional ikan dan hidangan sayuran (Owens dan Nuraida, 2014).
Dalam pembuatan tempoyak di tambahkan garam 2% sampai 15% ke dalam daging durian tergantung tempoyak asam atau asin yang akan di buat. Konsentrasi garam pada fermentasi tempoyak mempengaruhi konsentrasi BAL yang tumbuh pada tempoyak. Pada konsentrasi 1% dan 2% garam ditemukan BAL yang lebih tinggi dibandingkan dengan tempoyak yang ditambahkan garam sebanyak 0% dan 3% (Owens dan Nuraida, 2014).
15
E. Metode Pengukuran Daya Hambat
Daya hambat dapat diukur dengan dua metode yaitu metode tabung dilusi dan metode lempeng difusi agar. Metode tabung dilusi digunakan untuk
menentukan konsentrasi terendah suatu antibiotik yang akan menghambat pertumbuhan bakteri patogen. Hal ini dikenal sebagai konsentrasi minimum daya hambat. Konsentrasi minimum daya hambat, ditentukan berdasarkan pertumbuhan bakteri pada seri konsentrasi antibiotik. Tingkat berkurangnya pertumbuhan bakteri berbanding terbalik dengan naiknya konsentrasi
antibiotik sehingga konsentrasi antibiotik tertinggi dapat diamati dengan melihat pertumbuhan sel terendah (Pommerville, 2013).
Metode kedua yaitu uji minimum antibiotik. Prinsip kerja dari metode ini ialah antibiotik berdifusi dari cakram lapisan kertas atau plastik ke dalam medium agar yang berisi organisme uji. Metode ini dilakukan dengan cara merendam cakram ke dalam antibiotik dengan konsentrasi yang berbeda - beda. Cakram diletakan di atas permukaan medium yang telah diinokulasikan bakteri uji, antibiotik berdifusi ke dalam agar (Pommerville, 2013).
III. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung dari bulan Februari sampai dengan Mei 2015.
B. Alat dan Bahan
1. Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah laminar air flow cabinet, autoclave, neraca analitik, neraca, inkubator, oven, jarum
ose,erlenmeyer, hot plate stirer, vortex mixer, micropipette, tip pipet, cawan petri, kapas, tabung reaksi, alumunium foil, bunsen, gelas ukur, gunting, pinset, dan colony counter.
2. Bahan
Isolat bakteri yang digunakan yaitu BT1, BT2, BT3, dan BT4 yang
17
(de Man Rogosa Sharpe Broth), MRSA (de Man Rogosa Sharpe Agar), NA(nutrien agar),tempoyak, nitrit, aquades, alkohol 70%, dan NaCl.
C. Metode Penelitian
Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap. Tahap pertama ialah uji kemampuan ekstak metabolit BAL dalam menghambat pertumbuhan bakteri daging.
Terhambatnya pertumbuhan bakteri daging ditunjukan dengan luas zona hambat yang terbentuk dengan mengunakan metode difusi sumur (Harley dan Prescott, 2002). Tahap kedua yaitu uji kemampuan ekstrak metabolit BAL dalam
18
D. Analisis Data
Data yang diperoleh pada penelitian ini di analisis dengan Anova untuk melihat ada tidaknya efek penggunaan ekstrak metabolit bakteri asam laktat terhadap pertumbuhan bakteri daging serta perbedaan efek masing-masing isolat. Untuk menyimpulkan ada atau tidak adanya pengaruh yang signifikan secara statistik digunakan nilai P < 0,05 dan dilanjutkan dengan menggunakan BNT (Beda Nyata Terkecil).
E. Cara Kerja
1. Isolasi Bakteri Asam Laktat dari Tempoyak
Tempoyak yang berasal dari tiga tempat berbeda di campur di dalam suatu wadah lalu diambil sebanyak 5 gram. Tempoyak dilarutkan ke dalam 45 ml larutan garam fisiologis, setelah itu tempoyak diambil menggunakan ose steril lalu diinokulasikan dengan metode goresan pada media MRSA. Inokulan diinkubasi pada suhu 30oC selama 48 jam. Setelah 48 jam, dipilih beberapa koloni yang memiliki bentuk dan warna koloni yang berbeda untuk dimurnikan.
2. Peremajaan
19
3. Preparasi Sampel Daging
Sampel daging sapi dan ayam dipotong kecil - kecil kemudian ditimbang sebanyak 10 gram. Sampel kemudian dimasukan ke dalam erlenmeyer berisi garam fisologis sebanyak 90 mL sebagai pengenceran 10-1 untuk selanjutnya diencerkan menjadi 10-2. Pengenceran 10-2 ini yang akan digunakan pada uji daya hambat BAL dari tempoyak.
4. Uji Daya Hambat BAL dari Tempoyak
Mikroorganisme pada daging ayam dan sapi yang telah diencerkan menjadi 10-2 diinokulasikan ke dalam cawan petri steril sebanyak 1mL, kemudian ditambahkan media NA sebanyak 25 mL kemudian dihomogenkan dan di padatkan. Dibuat empat lubang sumur pada setiap cawan dengan diameter sekitar 7 mm menggunakan tip pipet 1 mL steril. Ke dalam sumur pertama dimasukan kultur isolat BT1, sumur kedua kultur isolat BT2, sumur ketiga kultur isolatt BT3 dan sumur keempat kultur isolat BT4 sebanyak 100 µL. Inokulan diinkubasi dengan posisi cawan tidak terbalik pada suhu 30oC selama 18 jam. Pada cawan yang berbeda dibuat empat lubang kontrol yang
berisi 100 μL RSB Zona bening di sekitar sumur sebagai zona
20
5. Penghitungan Luas Zona Hambat
Perhitungan luas zona hambat dilakukan dengan menggambar luas zona hambat pada plastik kaku. Plastik digunting sesuai zona dan ditimbang. Luas zona hambat diketahui dengan mengkonversikan berat masing – masing plastik kaku dengan berat plastik kaku berukuran 1cm2 dan dikurangi dengan luas lingkaran lubang sumur.
Gambar 1. Perhitungan luas zona hambat Keterangan :
A = Luas lingkaran lubang sumur (cm2) B = Luas zona hambat (gram)
C = Luas plastik kaku 1 cm2 (gram) B
A
C
21
6. Produksi Antibakteri
Dua stater isolat yang memiliki daya hambat terbesar terhadap bakteri daging yang berasal dari daging sapi dan ayam masing - masing diinokulasikan sebanyak 10% ke dalam 50 mlmedia MRS Broth. Inokulan diinkubasi diinkubator selama 48 jam pada suhu 30oC. Kultur BAL yang yang telah diproduksi disentrifuge selama 20 menit dengan kecepatan 5000 rpm untuk memisahkan supernatan dan pelet. Supernatan yang didapat akan digunakan dalam uji penghambatan pertumbuhan bakteri daging.
7. Uji Penghambatan Pertumbuhan BakteriDaging dan Ayam
22
pengenceran 10-2. Cara yang sama dilakukan untuk pengenceran 10-3, 10-4 dan 10-5. Dari pengenceran 10-5 untuk daging sapi dan 10-6 untuk daging ayam diambil sebanyak 1 mL dan dimasukkan ke dalam cawan petri yang kemudian ditambah medium NA. Setelah medium padat,cawan-cawan diinkubasi dengan posisi terbalik pada suhu 30oC selama 48 jam. Setelah 48 jam dihitung total bakteri yang tumbuh.
8. Penghitungan Jumlah Total Mikroba
Perhitungan jumlah total mikroba dilakukan dengan metode Harrigan dan McCance (2014), dengan rumus :
Keterangan:
N = Jumlah koloni per gram
∑ C = Jumlah total koloni yang tumbuh dalam cawan yang dihitung
n1 = Jumlah cawan pada pengenceran pertama yang dihitung n2 = Jumlah cawan pada pengenceran kedua yang dihitung d = Tingkat pengenceran pertama
23
F. Diagram Alir
Diagram alir penelitian adalah sebagai berikut.
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian Isolasi BAL
Tempoyak
Kultur Murni Identifikasi
Uji Ekstrak Metabolit
BAL Tempoyak
Uji Kuantitatif Uji Kualitatif
Zona Jernih Total Plate Count
Bakteri Daging
Indeks Antibakteri Data Total Plate
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian maka dapat disimpulkan .
1. Keempat isolat bakteri dari tempoyak dapat menghasilkan ekstrak metabolit yang menghambat pertumbuhan bakteri daging sapi yaitu sebesar 2 cm2 pada isolat BT1, 3,3 cm2 BT2, 2 cm2 BT3, dan 1,2 cm2 BT4.
2. Isolat BT2 memiliki luas daya hambat terbesar baik pada bakteri daging sapi atau bakteri daging ayam yaitu sebesar 3,3 cm2 dan 1,8 cm2.
3. Hasil metabolit Isolat BT1 dan BT2 dapat menghambat pertumbuhan bakteri pada daging sapi dan Isolat BT2 dan BT4 dapat menghambat pertumbuhan bakteri pada daging ayam.
36
B. Saran
37
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2013. Peraturan Kepala Badan POM RI No. 36 Tahun 2013 Tentang Batas Maksimum Penggunaan Bahan Tambahan Pangan Pengawet. Badan POM RI. Jakarta.
Anonim. 2008 . Standar Nasional Indonesia. SNI-3932:2008. Mutu Karkas dan Daging Sapi. Badan Standarisasi Nasional. Jakarta.
Anonim. 2009 . Standar Nasional Indonesia. SNI-3924:2009. Mutu Karkas dan Daging Ayam. Badan Standarisasi Nasional. Jakarta.
Appendini, P., dan J.H. Hotchkiss. 2002. Review of antimicrobial food packaging. Innovative food science and emerging technologies 3: 113-126.
Arief, I.I., dan Aditya, E. L. 2008. Karakterisasi Senyawa Antimikroba dari Isolat Lokal Bakteri Asam Laktat dan Aplikasinya Sebagai Biopreservative Dalam Produk Bakso dan Sosis Daging Sapi. Riset unggulan strategi nasional LPPM Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Batt, C. A. 2014. Encyclopedia of Food Microbiology. Academic Press. London. Benech, R.O., E.E. Kheadr, R. Laridi, C. Laeroix, and I. Fills. 2002. Inhibition of Listeria innocua in cheddar cheese by addition of nisin-Z in liposomes or by in situ production in mixed culture. J. Appl Environ Microbiol 68 (8): 3683-3690.
Brashears, M. M., A. Amezquita, dan D. Jaroni. 2005. Food Biotechnology dalam Pometto,A., K. Shetty,G. Paliyath,R., dan E. Levin Second Edition (ed). CRC Press. United States.
Cahyadi, W. 2009. Analisis dan Aspek Kesehatan, Bahan Tambahan Pangan. Edisi Kedua. PT Bumi Aksara. Jakarta.
Castigliego, L., A. Armani, dan A. Guidi. 2012. Meat Color dalam Hui, Y.H. (ed) Handbook of Meat and Meat Processing, Second Edition. CRC Press. United States.
38
Davidson, J. N. Sofos A. L. Branen. 2005. Antimicrobials in foods 3rd ed. Marcel Dekker, Inc. New york.
Demirci, A., dan M. O. Ngadi. 2012. Microbial Decontamination in the Food Industry: Novel Methods and Applications .Woodhead Publishing Limited. UK.
Dikeman, M dan C. Devine. 2014. Encyclopedia of Meat Sciences: 3-volume set. Academic Press. London.
Drosinos, E.H., M. Mataragas, dan J. Metaxopoulos. 2005. Biopreservation: A new direction towards food safety dalam Riley, A. P.(ed) New Developments in Food Policy, Control and Research. Nova Science Publishers, Inc. New York.
Dyson, S., dan R. McShane. 2009. Fermented Food: The benefits and necessity of fermenting as a process. FoodArticle/commentary: 1-4.
Feiner, G. 2006. Meat Products Handbook: Practical Science and Technology. Woodhead Publishing Limited. England.
Fitria, I. N. 2014. Skrining Bakteri Asam Laktat asal Susu Kambing Peranakan Etawa sebagai Penghasil Bakteriosin. J. Biot - Artic 2 (3).
Forsythe, S. J. 2010. The Microbiology of Safe Food. Wiley-Blackwell. United Kingdom.
Hadiwiyoto, S., E. S. Rahayu, dan I. Y. Bawono. 2005. Pengawetan Daging Segar dengan Ekstrak Metabolik Bakteri Asam Laktat dari Buah Tomat. Buletin Peternakan 29 (1).
Hamdan, A. M., dan K. Sonomoto. 2011. Lactic Acid Bacteria and
Bifidobacteria: Current Progress in Advanced Research. dalam Sonomoto, K., dan A. Yokota. Caister Academic Press. United Kingdom.
Hanum, Z. 2010.Kemampuan Susu Fermentasi Lactobacillus plantarum
Menghambat Salmonella typhymurium Secara In Vitro. J. Agripet 10 (2). Harley, J. P. dan L. M. Prescott. 2002. Laboratory Exercises in Microbiology,
Fifth Edition. The McGraw−Hill Companies. New York.
Harrigan, W.F. and M.E. McCance, 2014. Laboratory Methods in Microbiology. Academic Press,London.
39
Hugenholtz. J, Kleerebezem . M, Sttarenburg, M. Delcour. J, de Vos W, Hols P. 2000. Lactococcus lactis as a Cell Factory for High-Level Diacetyl
roduction. Appl Environ Microbiol. 66(9) : 4112-4.
Hui, Y. H. Ph.D. 2012. Meat Industries. Handbook of Meat and Meat Processing, Second Edition. CRC Press. United States.
Indriati N., I. P. D. Setiawan, dan Yulneriwarni. 2006. Potensi Antibakterial Bakteri Asam Laktat dari Peda, Jambal Roti, dan Bekasam. J. Perikanan 8(2):153-159.
Jawetz . E., J. L. Melnick, dan E. A. Adelberg. 2013. Medical Microbiology. Ed ke-6. The McGraw-Hill Companies, Inc. United States.
Josephsen, J dan L. Jespersen. 2004. Handbook of food and beverage fermentation technology. Marcel Dekker Incorporated. New York.
Kauffman, R. G.2001. Meat Composition dalam Hui, Y. H.,Wai-Kit Nip,R. Roger (ed) Meat Science and Applications diedit oleh. Marcel Dekker, Inc. New York.
Kauffman, R. G. 2012. Meat Composition. Hui, Y. H. Ph.D (ed) Handbook of Meat and Meat Processing, Second Edition. CRC Press. United States. Lando, B. H., dan A. E. Yousef. 2007. Characteristics of Listeria monocytogenes
important to food processors dalam Ryser ,E. T., dan E. H. Marth (ed) Listeria, Listeriosis, and Food Safety, Third Edition. CRC Press. United States.
Lawrie, R.A. 2003. Ilmu Daging. Penerjemah Aminudin P. UI Press, Jakarta. Loessner, M., S. Guenther, and S. Scherer. 2002. A Pediocin-producing
Lactobacillus plantarum strain inhibits Listeria monocytogenes in a
multispecies cheese surface microbial ripening consortium. J. Appl Environ Microbiol 69 (3): 1854-1857.
Lorian, L. 2005. Antibiotics in Laboratory Medicine. Williams & Wilkins. USA. Loss, C. R., dan J. H. Hotchkiss. 2001.Control of Foodborne Microorganisms.
Edit V. K. Juneja, dan J. N. Sofos. CRC Press. United States.
Lunda, B. M., dan T. Eklund. 2002. Control of pH and Use of Organic Acids. Lund, B., C. Tony, dan B. Parker (ed) Microbiological Safety and Quality of Food diedit Oleh. Springer Science. New York.
40
Marks, D. B., A. D. Marks, dan C. M. Smith. 2000. Biokimia Kedoketran Dasar. Penerbit Buku kedokteran EGC. Jakarta.
Martin, J. D., B.G. Werner, dan J. H. Hotchkiss. 2003. Effects of Carbon Dioxide on Bacterial Growth Parameters in Milk as Measured by Conductivity. J. of Dairy Science 86 (6): 1932–1940.
Gi-Seong,Moon,
W.J. Kim, dan M. Kim. 2002. Synergistic Effects of Bacteriocin-Producing Pediococcus acidilactici K10 and Organic Acids on Inhibiting Escherichia coli O157:H7 and Applications in Ground Beef. J. Microbiol. Biotechnol. 12(6), 936–942.
Murtidjo, B.A. 2007. Pemotongan & Penanganan Daging Ayam. Kanisius. Yogyakarta
Nes, I. F., M. Kjos, dan D. B. Diep. 2012. Lactic Acid Bacteria: Microbiological and Functional Aspects, Fourth Edition dalam Lahtinen, S., A. C.
Ouwehand, S. Salminen dan A. v. Wright (ed). CRC Press. United States. Nugroho, D.A dan E. S. Rahayu.2003. Ekstraksi dan Karakterisasi Bakteriosin
yang dihasilkan Oleh Leuconostoc mesenteroides SM 22. J. teknol dan industri pangan 14 (3).
Nuraini, Rahma. 2008. Teknik Pengawetan Ikan Untuk Dikonsumsi Dengan Metode Fermentasi Ensiling. Skripsi. Program Studi Biologi Sekolah Ilmu Dan Teknologi Hayati, Institut Teknologi Bandung. Bandung.
Oscariz, J.C. and A.G. Pisabarro. 2000. Classification and mode of action of membrane-active bacteriocins produced by gram-positive bacteria. Internation J. Microbiol 4 (1): 13-19.
Owens , J. D dan L. Nuraida. 2014.Indigenous Fermented Foods of Southeast Asia dalam Owens, J. D. CRC Press. New York.
Pegg, R.B, Ph.D. 2000. Nitrite Curing of Meat: The N-Nitrosamine Problem and Nitrite Alternatives. Food and Niutrion Press, Inc. Canada.
Pommerville, J. 2013. Alcamo's Fundamentals of Microbiology: Body Systems. Cathleen Sether. United States.
Prescott. L. M., Horley. J. P., and Klein. D. A. 2002. Microbiology 5th ed. Mc Graw-Hill. Boston.
41
Purnawijayanti, H.A. 2006. Sanitasi Higiene & Keselamatan Kerja Dalam Pengolahan Makanan. Kanisius. Yogyakarta.
Rachmawati, I., Suranto dan R. Setyaningsih. 2005.Uji Antibakteri Bakteri Asam Laktat asal Asinan Sawi terhadap Bakteri Patogen.J. Bioteknoli 2 (2): 43-48.
Rahman, M. S. 2007. Handbook of Food Preservation Second Edition. CRC Press. New York.
Rahayu, E.S. 2003. Lactic acid bacteria in fermented foods of Indonesian origin. Agritech. 23 (2): 75-84.
Rai, V. R., dan J. A. Bai . 2015. Beneficial Microbes in Fermented and Functional Foods. CRC Press. United Satates.
Romadhon, Subagiyo, dan S. Margino. 2012. Isolasi Dan Karakterisasi Bakteri Asam Laktat Dari Usus Udang Penghasil Bakteriosin Sebagai Agen Antibakteria Pada Produk-Produk Hasil Perikanan. J. Saintek Perikanan Vol. 8. No. 1.
Rustan, I. R. 2013. Studi Isolasi dan Identifikasi Bakteri Asam Laktat dari Fermentasi Cabai Rawit (Capsicum frutencens l.). Skripsi. Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin.Makasar.
Salminen, S., A.V. Wright, dan A. Ouwehand. 2004. Lactic Acid Bacteria Microbiological and functional Aspects. Marcel Dekker, Inc, New York. Saklovaara,H., dan M. Ganzle. Lactic Acid Bacteria in cereal-based products
dalam Lahtinen, S., A. C. Ouwehand, S. Salminen, dan A. V. Wright (ed) Lactic Acid Bacteria: Microbiological and Functional Aspects, Fourth Edition. CRC Press. United Satates.
Sastrawijaya, T. 2000. Pencemaran Lingkungan. Rineke Cipta. Surabaya. Sihombing, D. E. 2014. Aktivitas Antimikrob Plantarisin Asal Lactobacillus
plantarum IIA-1A5 dan Aplikasinya Sebagai Pengawet Alami pada Daging Sapi. Tesis. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Soeparno. 2005. Komposisi Karkas dan Teknologi Daging. Fakultas Peternakan. Pascasarjana UGM. Yogyakarta.
Usmiati, S dan Tri M. 2007. Seleksi dan Optimasi Produksi Bakteriosin dari Lactobacillus sp.J. Pascapanen. 4 (1) : 27-37.
42
Winarno, F.G. 2004. kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta
Wirawati, C. U. 2002. Potensi Bakteri Asam Laktat Yang Diisolasi Dari
Tempoyak Sebagai Probiotik. Tesis. Program Studi Ilmu Pangan. Institut Pertanian Bogor.
Yuliana N. 2005. Komponen Asam Organik Tempoyak. J. Tek.dan Ind. Pangan 16 :4-10.
Yulita, R., E. Purwijantiningsih dan B. R. Sidharta. 2014. Viabilitas Bakteri Asam Laktat dan Aktivitas Antimikrobia Susu Fermentasi Terhadap Streptococcus pyogenes, Vibrio choleraedan Candida albicans.Program Studi
