PENGARUH PEMBERIAN SUSU FERMENTASI
Lactobacillus fermentum LLB3 TERHADAP KADAR GULA DARAH
DAN KOLESTEROL TOTAL TIKUS SPRAGUE-DAWLEY
YANG DIINDUKSI STREPTOZOTOCIN
INFLUENCE OF Lactobacillus fermentum LLB3 FERMENTED MILK
ON BLOOD SUGAR AND TOTAL CHOLESTEROL LEVELS IN
STREPTOZOTOCIN-INDUCED DIABETIC SPRAGUE DAWLEY RATS
TESIS
OLEH Devi Wulansari
15.I3.0009
PROGRAM MAGISTER TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
PENGARUH PEMBERIAN SUSU FERMENTASI Lactobacillus
fermentum LLB3 TERHADAP KADAR GULA DARAH DAN
KOLESTEROL TOTAL TIKUS SPRAGUE-DAWLEY YANG
DIINDUKSI STREPTOZOTOCIN
INFLUENCE OF Lactobacillus fermentum LLB3 FERMENTED MILK
ON BLOOD SUGAR AND TOTAL CHOLESTEROL LEVELS IN
STREPTOZOTOCIN-INDUCED DIABETIC SPRAGUE DAWLEY RATS
TESIS
Diajukan kepada
Program Magister Teknologi Pangan
Fakultas Teknologi Pertanian Unika Soegijapranata untuk memenuhi persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh Gelar Magister Teknologi Pangan
OLEH: Devi Wulansari
15.I3.0009
PROGRAM MAGISTER TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIKA SOEGIJAPRANATA
i
PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini saya,
Nama : Devi Wulansari NIM : 15.I3.0009
Menyatakan:
Bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi. Sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Demikian pernyataan ini dibuat dan dapat dipergunakan sebagaimana mestinya.
Semarang, 30 Januari 2018
iii
RINGKASAN
Susu fermentasi atau yoghurt pada penelitian ini dihasilkan dari susu yang difermentasi menggunakan kultur bakteri Lactobacillus fermentum LLB3 yang diisolasi dari acar rebung Ampel (Bambusa vulgaris) yang telah diketahui memiliki aktivitas probiotik. Selain bermanfaat sebagai mikroflora saluran pencernaan, probiotik juga membantu mengatasi kanker, diabetes mellitus, hipertensi, menurunkan kolesterol serta meningkatkan kekebalan tubuh. Pola konsumsi yang tinggi karbohidrat dan lemak meningkatkan resiko terjadinya Diabetes Melitus Tipe 2 dan hiperkolesterolemia. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui manfaat susu fermentasi yang mengandung Lactobacillus fermentum LLB3 untuk menurunkan kadar gula darah dan kolesterol total pada hewan uji. Penelitian dilakukan dengan tiga tahap, antara lain penelitian pendahuluan, penelitian utama, dan uji praklinis pada hewan uji. Penelitian pendahuluan bertujuan untuk menetapkan pembuatan susu fermentasi yang digunakan dalam penelitian ini, selanjutnya susu fermentasi diuji nilai Angka Lempeng Total serta sifat fisiko-kimiawinya dalam penelitian utama. Uji proksimat yang dilakukan dalam penelitian ini adalah kadar protein, lemak, abu, air, asam laktat dan pH susu fermentasi. Hewan uji yang digunakan dalam uji praklinik adalah tikus putih jantan galur Sprague dawley dengan berat badan rata-rata 200 gram dibagi 6 kelompok, yaitu kelompok normal, kelompok induksi kombinasi STZ dan nicotinamide tanpa pemberian susu fermentasi, kelompok susu fermentasi komersial, dan kelompok susu fermentasi dosis 1 (2,9 x 109 CFU/ml), dosis 2 (9,6 x 108 CFU/ml), serta dosis 3 (2,7 x 108 CFU/ml). Metode induksi menggunakan streptozotocin dan nicotinamide dengan dosis berturut-turut 60 mg/kg BB 120 mg/kg BB tikus, didahului dengan orientasi induksi. Pengujian ini dilakukan selama 29 hari. Pengukuran kadar glukosa darah dan kolesterol total dilakukan pada hari ke 0, 3, 14 dan 29, dengan menggunakan reagen GOD-PAP dan CHOD-PAP. Pengukuran dilakukan pada panjang gelombang 546 nm dengan metode spektrofotometri UV-Vis.Hasil pengukuran dianalisis secara statistik dengan uji Parametric Test, yaitu One-Way ANOVA
Hoc Test dengan uji lanjut uji Tukey. Hasil uji statistik menunjukkan bahwa terdapat
iv
SUMMARY
Fermented milk or yoghurt in this study is produced from milk fermented by bacterial
culture Lactobacillus fermentum LLB3 isolated from Ampel bamboo shoot (Bambusa
vulgaris) pickle which has been known to have probiotic activity. Besides its beneficial as a gastrointestinal microflora, probiotics also help overcome cancer, diabetes mellitus, hypertension, lower cholesterol and boost immunity. High consumption of carbohydrates and fats increase the risk of Diabetes Mellitus type 2 and hypercholesterolaemia. This study
aims to determine the benefits of fermented milk containing Lactobacillus fermentum LLB3
to lower blood sugar and total cholesterol in animal testing. The study was conducted in three stages, including preliminary research, main research, and preclinical test in animal test. The preliminary study was aimed to determine the fermentation milk production used in this study, then the Total Plate Count of fermented milk and its physico-chemical properties were tested in the main study. Proximate test conducted in this research is protein, fat, ash,
water, lactic acid levels and pH of fermented milk. Male Sprague dawley rats with an
average body weight 200 grams were used in this experimental, divided into 6 groups, ie normal group, induction group combination of STZ and nicotinamide without fermented
milk treatment, commercial fermented milk group, and Lactobacillus fermentum LLB3
fermented milk groups, Dose-1 (2.9 x 109 CFU/ml), Dose-2 (9,6 x 108 CFU/ml), and Dose-3
(2,7 x 108 CFU/ml). Streptozotocin and nicotinamide were used at induction method with
consecutive doses of 60 mg/kg BW 120 mg/kg BW of mice, preceded by an induction orientation. This study was conducted for 29 days. Measurements of total blood glucose and cholesterol levels were performed on days 0, 3, 14 and 29, by used GOD-PAP and CHOD-PAP reagents. Measurements were carried out by spectrophotometric UV-Vis method at wavelength of 546 nm. The measurement results were statistically analyzed by the Parametric Test, One-Way ANOVA Hoc Test with advanced by Tukey test. The result of statistic test showed that there is a significant difference between the normal group, the negative group and both of fermented milk groups. There is no significant different between the fermented milk group of Dose-2 and Dose-3. The biggest decrease in blood sugar and
cholesterol was third dose (2.7 x 108 CFU/ml) with percent decrease of 58.12 % and 40.28
%. This shows that fermented milk with Lactobacillus fermentum LLB3 culture has
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanallahu Wa Ta’ala dan shalawat serta salam atas Nabi Muhammad SAW atas terselesaikannya Tesis yang berjudul: “PENGARUH PEMBERIAN SUSU FERMENTASI Lactobacillus fermentum LLB3 TERHADAP KADAR GULA DARAH DAN KOLESTEROL TOTAL TIKUS SPRAGUE-DAWLEY YANG DIINDUKSI STREPTOZOTOCIN”.
Tesis ini disusun untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Magister Teknologi Pangan di Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang, Indonesia. Tesis ini merupakan bagian dari tahun ketiga Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi (PUPT) 2016/2017 berjudul "Efek Probiotik dan Mikrostatik dari Bakteri Asam Laktat yang Berperan dalam Fermentasi Acar Rebung".
Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan menghaturkan terima kasih yang sebesar-besarnya, kepada :
1. Dr. R. Probo Y. Nugrahedi, STP., M.Sc. selaku Dekan Fakultas Teknologi Pangan yang telah memberikan arahan serta kesempatan untuk menyelesaikan studi.
2. Dr. Ir. Lindayani, MP sebagai Pembimbing Utama dan Dra. Laksmi Hartayanie, MP sebagai Pembimbing Pendamping yang telah memberi kesempatan berharga untuk bergabung dalam proyek ini dan membimbing penulis dengan sangat baik dan penuh kesabaran serta perhatian.
3. Keluarga besar STIFAR “Yayasan Pharmasi Semarang”, khususnya Program Studi D3 Anafarma atas kesempatan belajar serta motivasi yang telah diberikan.
4. Semua dosen pengampu, asisten laboratorium dan staf administrasi di Jurusan Program Magister Teknologi Pangan yang telah membagikan banyak ilmu pengetahuan selama kegiatan studi.
5. P. Kuswidodo, P. Nadhif Permana, dan Agha Dhiaurrahman A., suami dan putra penulis, keluarga besar Sudarso & P. Soetjahyo atas dukungan, keikhlasan dan pengorbanan baik moral maupun material.
vi
7. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang turut membantu keberhasilan tesis ini.
Penulis menyadari bahwa penyusunan tesis ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran untuk melengkapi tesis tersebut. Penulis berharap tesis ini dapat memberikan informasi yang bermanfaat bagi pembaca dan memberikan inspirasi untuk penelitian yang berkaitan dengan topik tesis.
Semarang, Januari 2018 Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN PERNYATAAN ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
RINGKASAN ... iii
1.2Tujuan Penelitian ... 2
2. TINJAUAN PUSTAKA ... 3
2.1Susu Fermentasi ... 3
2.2Bakteri Asam Laktat ... 4
2.3Diabetes Melitus ... 5
2.3.1 Hewan Percobaan Diabetes Tipe 2 ... 6
2.3.2 Mekanisme Senyawa Diabetogenik ... 7
2.4Hiperkolesterolemia ... 8
3. METODOLOGI PENELITIAN ... 10
3.1Waktu Dan Tempat Penelitian ... 10
3.2Obyek Penelitian ... 10
3.3Alat Dan Bahan ... 10
3.3.1 Bahan ... 10
3.3.2 Alat ... 10
3.3.3 Kriteria Hewan Uji ... 11
3.4Metode Penelitian ... 11
3.5Cara Penelitian ... 11
3.5.1 Penelitian Pendahuluan ... 11
3.5.2 Pembuatan Susu Fermentasi Dengan Kultur Komersial ... 13
3.5.3 Penelitian Utama ... 13
3.5.4 Uji Praklinik pada Hewan Uji ... 16
3.6Analisis Data ... 19
4. HASIL PENELITIAN ... 20
4.1Penelitian Pendahuluan... 20
4.2Penelitian Utama... 20
4.3Uji Praklinik Pada Hewan Uji ... 22
viii
6. KESIMPULAN DAN SARAN ... 38
6.1 Kesimpulan ... 38
6.2 Saran ... 38
7. DAFTAR PUSTAKA ... 39
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 Orientasi Penambahan Kultur Lactobacillus fermentum LLB3 4% dan
5% pada Media MRS Agar dan Media Nutrisi Pengaya. ... 20
Tabel 4.2 Nilai TPC susu fermentasi Lactobacillus fermemtum LLB3 dan susu fermentasi kultur komersial pada media MRS Agar dan media nutrisi
pengaya ... 21
Tabel 4.3 Hasil analisis nilai gizi dan tingkat keasaman susu fermentasi
Lactobacillus fermentum LLB3 dan kultur komersial. ... 21
Tabel 4.4 Kadar Glukosa Darah Hasil Orientasi Induksi Aloksan, Pakan Tinggi
Lemak serta Kombinasi Pakan Tinggi Lemak dan Fruktosa ... 24
Tabel 4.5 Kadar Kolesterol Total Hasil Orientasi Induksi Aloksan, Pakan Tinggi
Lemak serta Kombinasi Pakan Tinggi Lemak dan Fruktosa ... 24
Tabel 4.6 Hasil Rerata Kadar Gula Darah (mg/dL) serta Persen Kenaikan &
Persen Penurunan pada Semua Kelompok Perlakuan. ... 26
Tabel 4.7 Hasil Rerata Kadar Kolesterol Total (mg/dL) serta Persen Kenaikan &
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Skema pembagian jenis yoghurt ... 3
Gambar 2.2 Struktur Kimia Streptozotocin ... 7
Gambar 2.3 Struktur Kimia Aloksan ... 8
Gambar 3.1 Diagram alir pembuatan susu fermentasi ... 13
Gambar 3.2 Diagram alir orientasi induksi ... 16
Gambar 3.3 Diagram alir rancangan percobaan ... 18
Gambar 4.1 Viskositas susu fermentasi Lactobacillus fermentum LLB3 (a) kecepatan naik (b) kecepatan turun ... 22
Gambar 4.2 Nilai viskositas susu fermentasi Lactobacillus fermentum LLB3 pada dosis 1, dosis 2, dan dosis 3 ... 23
Gambar 4.3 Kadar gula darah pada orientasi induksi... 25
Gambar 4.4 Kadar kolesterol total pada orientasi induksi ... 25
Gambar 4.5 Hasil pengukuran kadar glukosa darah pada hari ke-0; hari ke-3; hari ke-14; dan hari ke-29 ... 26
Gambar 4.6 Hasil pengukuran kadar kolesterol total pada hari ke-0; hari ke-3; hari ke-14; dan hari ke-29 ... 28
Gambar 4.7 Tikus Sprague dawley yang mengalami diabetes ... 29
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Kadar Kolesterol Darah ... 44
Lampiran 2 Perhitungan Dosis ... 45
Lampiran 3 Data Penelitian ... 48
Lampiran 4 Hasil Statistik ... 53
Lampiran 5 Sertifikat Ethical Clearance ... 57
