ISOLASI OLIGOSAKARIDA MADU LOKAL DAN ANALISIS AKTIVITAS PREBIOTIKNYA

(1)

217 ISOLASI OLIGOSAKARIDA MADU LOKAL DAN ANALISIS AKTIVITAS PREBIOTIKNYA

(Isol at i on of Ol i gosacchar i des f r om Local Honey and Anal ysi s of i t s Pr ebi ot i c Act i vi t y)

Umul Karimah1*, Yogi Nur Anggowo1, Syamsul Falah1, dan Suryani1

1

Depart emen Biokimia, Fakult as Mat emat ika dan Ilmu Penget ahuan Alam, IPB

* Alamat korespondensi: Depart emen Biokimia, Fakult as Mat emat ika dan Ilmu Penget ahuan Alam, Inst it ut Pert anian Bogor, Bogor 16680. Telp: 0251-8323166

ABST RACT

The obj ect ive of t his st udy was t o isolat e ol i gosacchar i des f r om l ocal honey of Pul au Sumbawa and pr ovi nce of Kal i mant an Ti mur and t o anal yze i t s pr ebi ot i c act i vi t y i n vi t r o. Ol i gosacchar i des wer e i sol at ed wi t h act i vat ed char coal adsor pt i on and et hanol t r eat ment . Ef f ect i veness of t hi s met hod was eval uat ed by Thi n Layer Chr omat ogr aphy and col or i met r y. The i sol at es wer e t hen bei ng a sampl e t o pr ebi ot i c exami nat i on. Honey f r om Sumbawa f or est has hi gher ol i gosacchar i des cont ent t han honey f r om Kal i mant an. Qual i t at i ve and quant i t at i ve assays showed t hat ol i gosacchar i de i sol at i on met hod was ef f ect i ve t o concent r at e t he ol i gosacchar i de wi t h hi gh degr ee of pol ymer i zat i on but i nef f ect i ve f or mono- and di sacchar i des r emoval . The hi ghest per cent ages of hydr ol ysi s of ol i gosacchar i de f r om Sumbawa and Kal i mant an by mi mi c gast r i c j ui ce wer e 1. 78% and 0. 59 %. Wher eas, t he hydr ol ysi s was hi gher wi t h amyl ase, 11. 87% f or Sumbawa and 21. 03% f or Kal i mant an honey ol i gosacchar i des. Pr ebi ot i c act i vi t y was 0. 32, and 0. 09 f or honey ol i gosacchar i de f r om Sumbawa and Kal i mant an r espect i vel y. Honey ol i gosacchar i de f r om Sumbawa pr esent ed hi gher pr ebi ot i c act i vi t y t han i nul i n as pr ebi ot i c r ef er ence (0. 11). GC-MS chr omat ogr am showed L. aci dophi l us cul t ur ed i n medi a added wi t h Sumbawa honey ol i gosacchar i de pr oduced l act i c aci d as t he hi ghest met abol i t e (48. 01%).

Key words: ol i gosacchar i de, l ocal honey, pr ebi ot i c act i vi t y

PENDAHULUAN

Prebiot ik merupakan komposisi pangan yang t idak t ercerna dan memberikan keun- t ungan melal ui modulasi mikrobiot a (FAO 2007). Prebiot ik mampu menst imulasi pert umbuhan mikrof lora mengunt ungkan sepert i Lac- t obaci l l i dan Bi f i dobact er i a. Beberapa laporan t ent ang ef ek prebiot ik ant ara lain ef ek ant ipa- t ogenik (Schley & Field 2002), menurunkan l e- mak (Anderson & Gilli land1999) dan kolest erol (Wil liams & Jackson 2002), meningkat kan ab- sorpsi mineral (Schol z-Ahrens et al . 2007), dan mencegah kanker (Reddy et al . 1997). Sumber prebiot ik umumnya merupakan oligosakarida, yait u karbohidrat dengan panj ang rant ai 3 sampai 10 unit (Roberf roid 2007).

Madu adalah salah sat u campuran karbohidrat yang paling rumit di alam (Soga 2002). Kandungan t erbesar pada madu adalah f rukt osa dan glukosa. Komponen lainnya yait u oligosakarida (Ruiz-Mat ut e et al . 2010), mine-ral (Nanda et al . 2003), senyawa f enolik (Yao et al . 2003), enzim, dan air. Oligosakarida dari madu dapat meni ngkat kan j umlah bakt eri f e- ses secara i n vi t r o (Sanz et al . 2005). Vamanu et al . (2008) membuat f ormulasi produk sim- biot ik ant ara bakt eri asam lakt at sebagai

probiot ik dengan polen dan madu sebagai sumber prebiot ik.

Produksi madu lokal di Indonesia mencapai 115 t on per t ahun dengan daya serap sebesar 13% (Silit onga & Munt he 2009). Api s dor - sat a adalah lebah madu yang hidup di hut an Indonesia dan merupakan lebah madu lokal yang paling produkt if (Hut agalung 2008). Pene- lit ian ilmiah mengenai madu lokal di Indonesia masih t erbat as, t ermasuk t ent ang komponen oligosakarida madu lokal sert a pot ensinya sebagai prebiot ik. Penelit ian ini bert uj uan meng- isolasi oligosakarida madu lokal dari l ebah Api s dor sat a asal Pulau Sumbawa dan Provinsi Kalimant an Timur dan menganalisis akt ivit as prebiot iknya secara i n vi t r o.

MATERI DAN METODE

Bahan dan Alat

(2)

219

et anol , kert as saring What man No. 1, lempeng

KLT K6F silika 250μm (Merck), piridin, butanol, N*(1-naf t il ) et ilendiami na dihi droklori da (Merck), met anol, H2SO4, glukosa, f rukt osa,

dan malt osa, asam lambung buat an, HCl , reagen Di nit rosalisilat (DNS), f enol , saliva, buf er Na-f osf at , isolat Lact obaci l l us aci dophi l us (koleksi Laborat orium Mikrobiologi, Pusat Ant ar Universit as, PAU, IPB), kult ur Escher i chi a col i, kal du de Mann Rogosa Sharpe (MRS Br ot h, MRSB) (Oxoi d), Nut r i ent Br ot h (NB) (Oxoid), kaldu media Minimal M9 (MM9), inuli n chi cor y (Merck).

Alat yang digunakan dalam penelit ian ini adalah oven, neraca analit ik OHAUS GA 200, vakum, hot pl at e st i r r er (Gerhardt ), inkubat or (Kot t ermann Wisebat h), penangas air, spekt ro-f ot omet er Genesys 10UV, laminar, ot oklaro-f TOMY Hi gh Pr essur e St eam St er i l i zer ES-315, GC-MS pirolisis Shimadzu (Pusat Penelit ian dan Pengembangan Depart emen Kehut anan).

Metode

Penelit ian ini diawali dengan isolasi oligosakarida madu lokal . Isolat kemudian diuj i secara kualit at if dan kuant it at if unt uk menge- t ahui kandungan karbohi drat . Selain it u, diuj i pula t iga krit eria prebiot ik dari isolat , yait u resist ensi t erhadap hidrolisis asam lambung dan α-amilase, st imulasi pert umbuhan bakt eri, dan akt ivit as f erment asi bakt eri.

Isol asi Ol i gosakar i da (Her nandez et al . 2009)

Sebanyak 500 mg madu dit ambah dengan 3 gram arang akt if kemudian di larut -kan ke dalam 100 mL et anol 10 persen dan diaduk selama 30 menit . Campuran disaring dengan kert as saring What man No. 1 pada keadaan vakum dan arang akt if dibilas dengan 25 mL et anol 10 persen. Desorpsi oligosakarida dilakukan dengan menambahkan 100 mL et anol 50 persen v/ v. Campuran diaduk selama 30 menit dan disaring lagi dengan kert as saring What man No. 1. Filt rat di evaporasi pada ke-adaan vakum pada suhu 40oC.

Det eksi Ol i gosakar i da dengan Kr omat ogr af i Lapi s Ti pi s (KLT)

Ef ekt ivit as met ode isolasi oligosakarida diuj i secara kualit at if dengan KLT. Sampel dilarut kan dalam et anol 50 persen dengan konsent rasi 5 persen b/ v, st andar karbohidrat dibuat pada konsent rasi 1 persen b/ v. Sampel dit ot olkan ke lempeng KLT dan dielusi dengan campuran pelarut pi ridi n: but anol: air (4: 6: 3 v/ v) (Aso et al . 1960). Set elah keri ng, lempeng

direndam hingga j enuh dengan larut an berisi 0. 3g/ 100 mL N*(1-naf t il) et il endiamina dihidroklorida pada sist em pelarut yang t erdiri at as met anol: H2SO4 (97: 3 v/ v) (Vergara et al .

2010). Lempeng di panaskan pada oven dengan suhu 90oC hi ngga spot dapat t erlihat .

Pengukur an Komposi si Kar bohi dr at

Gula pereduksi diukur dengan met ode DNS (modif ikasi Wichienchot et al . 2010). Karbo-hi drat t ot al di ukur dengan met ode f enol -sulf at (modif ikasi Wichienchot et al . 2010). Kurva st andar glukosa dibuat pada kon-sent rasi 0-1 mg/ mL.

Penguj i an Kr i t er i a Pr ebi ot i k

Resist ensi t erhadap hidrolisis asam lambung (Wichienchot et al . 2010)

Isolat oligosakarida dilarut kan dalam air r ever se osmosi s (RO) dengan konsent rasi 1 mg/ mL. Asam lambung buat an dibuat dengan buf f er HCl dengan komposisi dalam g/ L: NaCl (8), KCl (0. 2), Na2HPO4· 2H2O (8. 25), NaH2PO4

(14. 35), CaCl2· 2H2O (0. 01), MgCl2· 6H2O (0. 18).

Pengat uran pH 2 dilakukan dengan HCl 5 M. Buf f er HCl dit ambahkan ke larut an sampel dengan perbandingan 1: 1 dan diinkubasi pada suhu 37oC selama 2 j am. Pada j am ke-0, 1, dan 2 diambil 0. 2 mL unt uk penguj ian kandungan gula pereduksi, sement ara it u unt uk peng-ukuran karbohidrat t ot al diambil sebanyak 0. 2 mL dan hanya diukur pada j am ke-0. Penguj ian dilakukan dengan dua kali ulangan. Persent ase hidrolisis dihit ung dengan rumus sebagai berikut :

(

)

100

(%)

0

0 _×

− − =

Gp KH total

Gp Gp Hidrolisis t

Ket erangan

Gpt = konsent rasi gula pereduksi j am ke-t

Gp0 = konsent rasi gula pereduksi j am ke-0

KH = konsent rasi karbohidrat

Resistensi terhadap hidrolisis α-amilase (Wichienchot et al. 2010).

Amilase diperoleh dari sali va yang dien-cerkan hingga konsent rasinya 3 unit / mL. Isolat oligosakarida disiapkan dengan membuat larut -an 1 persen sampel pada buf er Na-f osf at . Kemudian larut an enzim di t ambahkan ke larut -an sampel deng-an perb-anding-an 1: 1. Campur-an diinkubasi selama 4 j am dCampur-an diukur gula pereduksinya pada j am ke-0, 1, 2, dan 4. Lang-kah lainnya sesuai dengan penguj ian resist ensi t erhadap hidrolisis asam lambung.

(3)

220

St imulasi pert umbuhan bakt eri (modif ikasi Huebner et al . 2008)

Bakt eri yang digunakan adalah bakt eri probiot ik L. aci dophi l us dan bakt eri ent erik E. col i. Sebel um digunakan, kult ur L. aci dophi l us dit umbuhkan pada MRSB semalam pada suhu 37oC secara aerob dengan aerasi 100 rpm. Kult ur E. col i di perlakukan sama dengan per -bedaan media kult ur yait u NB. Media uj i st i-mulasi t erdiri at as 10 mL MRSB unt uk bakt eri probiot ik dan media MM9 unt uk bakt eri ent erik. Set iap media dit ambah dengan 1 mL larut an berisi 10 mg sampel. Kult ur bakt eri kemudian diinokulasi sebanyak 5 persen v/ v ke dalam media uj i st imul asi dan diinkubasi selama 24 j am pada suhu 37oC dengan aerasi. Rapat Opt ik (Opt i cal Densi t y, OD) diukur pada λ 600 nm pada j am ke-0, dan 24. Blanko adalah media uj i st imul asi t anpa inokulasi bakt eri . Akt ivit as st imulasi dinyat akan secara

Akt ivit as Ferment asi Bakt eri

Kult ur L. aci dophi l us yang menunj ukkan ef ek st imulasi pert umbuhan t ert inggi diuj i unt uk akt ivit as f erment asi bakt eri. Akt ivit as kult ur dit ent ukan dengan mengukur produk akhir f erment asi yang berupa asam organik dengan GC-MS Pirolisis Shi madzu. Suhu i nj ek-t or 200oC, heli um sebagai gas pembawa, dan Fl ame Ioni zat i on Det ect or (FID) sebagai det ek-t or. Kromaek-t ogram yang diperol eh dibandingkan dengan basis dat a Wiley7.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Warna dan Isolat Oligosakarida Madu

Hut an Sumbawa dan Kali mant an meru-pakan sent ra perburuan madu hut an di Indonesia. Sampel madu hut an diambil pada bulan Februari 2010 dengan bant uan penduduk set empat . Madu lokal yang digunakan dihasil

-kan dari lebah hut an Api s dor sat a. Kedua sampel madu yang digunakan adalah madu mult if loral .

Madu lokal Sumbawa memiliki warna coklat keruh, sement ara madu Kalimant an berwarna coklat bening. Aso et al . (1960) menyebut kan beberapa warna madu ant ara lain kuning, kuning pucat , coklat , coklat pucat , dan coklat gelap. Fakt or ut ama yang menyebabkan perbedaan warna pada madu adalah sumber nekt ar (Nat i onal Honey Boar d). Fakt or lain yang mempengaruhi warna madu adalah proses penyimpanan, kadar senyawa f enolik, dan kadar mineral (Anklam 1997).

Rendemen isolat oligosakarida madu Sumbawa adalah 1. 79 persen, sedangkan ren-demen isolah madu Kalimant an sebesar 2. 06 persen. Isolat yang dihasil kan berwarna hit am unt uk madu Sumbawa dan coklat unt uk madu Kalimant an. Hal i ni t erkait dengan warna madu sebelum isolasi. Kedua isolat yang diper-oleh t erlihat mengilap yang diduga merupakan gula yang mengalami karamelisasi.

Kromatogram Oligosakarida Madu Sumbawa dan Kalimantan

Kromat ogram yang dihasilkan menun-j ukkan kandungan madu dan isolat oligo-sakarida madu Sumbawa relat if sama yakni monosakarida campuran gl ukosa dan f rukt osa, dan karbohidrat dengan DP≥2 (Gambar 1a). Terdapat sedikit perbedaan nilai Rf yang diduga berasal dari mat riks sampel yang mempengaruhi pergerakan karbohidrat selama proses elusi.

Spot kromat ogram isolat oligosakarida dengan nilai Rf 0. 46, 0. 56, dan 0. 68 memiliki ket ebalan yang hampi r sama dengan spot pada madu Sumbawa. Ini mengi ndikasikan bahwa t a- hap isolasi t idak begit u mempengaruhi j umlah karbohidrat t ersebut . Spot unt uk di- dan monosakarida yang t ebal menunj ukkan kandungan keduanya masih t inggi. Hal ini memperkuat hasil yang diperol eh pada visualisasi isolat oligosakarida yang mengki lap.

Kromat ogram isolat oligosakarida j uga menunj ukkan 2 spot baru dengan Rf 0. 12 dan 0. 46 yang dapat dibedakan menj adi spot secara j elas dan diduga merupakan oligosa-karida yang paling banyak dikandung oleh madu Sumbawa. Selain it u di ant ara kedua spot t erdapat ekor yang menunj ukkan kumpulan oligosakarida. Ekor t ersebut t idak dapat dibedakan secara j elas menj adi spot -spot t ert ent u. Hal ini dikarenakan pada madu t erdapat pu- luhan j enis senyawa karbohidrat dengan kadar

(4)

221

yang rendah sehingga t idak memberikan bat as

ant arspot yang spesif ik.

Kromat ogram madu Kalimant an meng-hasilkan empat spot sement ara isolat oligo-sakaridanya menghasilkan lima spot (Gambar 1b). Kromat ogram isolat menunj ukkan kompo-sisi karbohidrat yang relat i f sama dengan madu t anpa isolasi yakni mono-, disakarida, dan karbohidrat DP≥2. Jika dibandingkan dengan nilai Rf st andar, spot dengan nilai Rf 0. 69 diduga sebenarnya t erdiri at as dua spot yait u mono- dan disakarida. Spot ini j auh l ebih t ebal dibandi ngkan spot lain. Ol eh karenanya isolat oligosakarida madu Kalimant an j uga diper -kirakan masih mengandung mono- dan disa-karida yang t inggi. Terdapat dua spot oligosakarida dengan ni lai Rf 0. 11 dan 0. 37. Kedua spot ini hanya muncul pada kroma-t ogram isolakroma-t oligosakarida. Isolakroma-t oligo-sakarida madu Kalimant an j uga menunj ukkan adanya ekor pada kromat ogram yang mengindikasikan beragam karbohidrat dalam j umlah yang rendah (Gambar 1b).

Gambar 1. Kromat ogram Isolat Oligosakarida Madu (a) Sumbawa; (b) Kalimant an. F: f rukt osa, G: glukosa, M: Malt osa, SX: madu Sumbawa, S: isolat oligosakarida madu Sumbawa, KX: madu Kalimant an, K: isolat oligosakarida madu Kalimant an. Ekor kromat ogram dit unj ukkan dengan t anda panah.

Kromat ogram isolat oligosakarida madu Sumbawa dan Kalimant an menunj ukkan met o-de isolasi oligosakarida yang digunakan ef ekt if dalam memekat kan kadar karbohi drat dengan DP yang l ebi h t inggi (DP≥3). Ini dapat dilihat dari sampel isolat oligosakarida yang menun-j ukkan adanya spot -spot baru. Hasil kroma-t ogram isolakroma-t oligosakarida madu Sumbawa dan Kalimant an j uga menunj ukkan adanya ekor pada kromat ogram. Hal i ni menandakan bahwa pada konsent rasi dan penot olan sampel KLT yang sama, oligosakarida pada madu berada pada kadar yang sangat rendah

sehingga t idak dapat didet eksi dan mengha-silkan spot . Sement ara it u proses isolasi mampu meningkat kan kadar oligosakarida se-hingga dapat t erlihat pada kromat ogram mes-kipun bel um dapat digolongkan menj adi spot yang spesif ik. Masih adanya spot mono- dan disakarida menandakan senyawa-senyawa t er-sebut bel um berhasil dihilangkan dan masih berada dalam j umlah yang t inggi.

Komposisi Karbohidrat Madu Hasil Isolasi

Kandungan karbohi drat isolat oligosaka-rida madu j uga dit ent ukan secara kuant it at if dengan met ode spekt rof ot omet ri. Madu Sum- bawa mengandung gula pereduksi 36. 24±0. 24 persen dan karbohidrat t ot al 66. 02±0. 54 persen b/ b. Adapun isolat oligo-sakarida madu Sumbawa mengandung gul a pereduksi dan karbohidrat t ot al bert urut -t urut 33. 59±0. 66 dan 64. 38±2. 99 persen b/ b. Madu Kalimant an mengandung gula pereduksi 67. 8±0. 38 persen dan karbohidrat t ot al 82. 45±3. 7 persen b/ b. Sement ara it u isolat oligosakaridanya mengandung gula pereduksi 42. 39±1. 19 persen dan karbohidrat t ot al 73. 99±2. 55 persen b/ b.

Menurut Khalil et al . (2001), kandungan gula pereduksi madu seki t ar 75 persen, dan karbohidrat t ot al nya mencapai 85 persen. Madu Sumbawa mengandung gula pereduksi dan karbohidrat t ot al yang lebih rendah. Sement ara it u, madu Kali mant an mengandung gula pereduksi dan karbohidrat t ot al dalam rent ang umum t ersebut . Namun demikian, madu Sumbawa mengandung l ebih banyak oligosakarida dibandingkan madu Kalimant an. Kandungan oligosakarida ini dapat dilihat dari selisih ant ara karbohi drat t ot al dengan gula pereduksinya. Oligosakarida t ergolong gula nonpereduksi. Beberapa di sakarida j uga meru-pakan gula nonpereduksi . Kandungan oligo-sakarida madu Sumbawa sekit ar 29. 78 persen, sement ara oligosakarida madu Kalimant an sekit ar 14. 65 persen.

Uj i kuant it at if menunj ukkan met ode adsorpsi arang akt if dan konsent rasi et anol ber - t ingkat hampir t idak memberi pengaruh pada madu Sumbawa. Kandungan gula pereduksi isolat oligosakarida yang masih t inggi ini memperkuat hasil visualisasi dan kromat ogram isolat .

Met ode isolasi menurunkan kadar gula pereduksi hingga 25 persen pada isolat oligosakarida madu Kalimant an, sement ara karbohidrat t ot al hanya berkurang sedikit . Berdasarkan kromat ogramnya, isolat oligo-sakarida madu Kalimant an menunj ukkan spot

(5)

222

mono- dan disakarida yang masih t ebal . Sement ara it u met ode kolorimet ri menun-j ukkan kandungan gula pereduksinya sudah j auh berkurang dari kandungan madu awal. Hal ini dapat t erj adi karena t idak semua disa-karida adalah gula pereduksi, sehingga pada penguj ian KLT t erdet eksi sebagai disakarida t et api pada kolorimet ri t idak t erdet eksi sebagai gula pereduksi .

Hernandez et al . (2009) dan Sanz et al . (2005) menyebut kan mono- dan disakarida dapat dihilangkan hampir seluruhnya dengan met ode adsorpsi arang akt if . Hal ini berbeda dengan hasil yang diperoleh baik dengan penguj ian kualit at if maupun kuant it at if . Per -bedaan hasil yang diperoleh ini dapat dise-babkan perbedaan gr ade bahan isolasi yang digunakan.

Resistensi terhadap Asam Lambung dan Amilase

Resist ensi t erhadap asam lambung dan amilase adalah salah sat u syarat dari prebiot ik (Roberf roid 2007). Sampel menunj ukkan per -sent ase hidrolisis isolat oligosakarida madu Sumbawa dan madu Kalimant an berbeda. Keduanya memiliki t ingkat hidrolisis asam lambung t ert i nggi pada j am pert ama inkubasi yakni 1. 78 persen unt uk isolat oligosakarida madu Sumbawa dan 0. 59 persen unt uk madu Kalimant an. Jumlah ini kemudian menurun pada j am kedua yait u 1. 27 persen unt uk isolat oligosakarida madu Sumbawa dan -0. 4 persen unt uk madu Kalimant an.

Pengukuran pada j am ke-2 menunj ukkan persent ase hidrolisis bernilai negat if unt uk isolat oligosakarida madu Kalimant an. Nilai negat if ini dapat disebabkan adanya gangguan ion dari garam yang menyusun asam lambung buat an. Met ode DNS yang digunakan unt uk mengukur gula pereduksi akan t erganggu bila sampel mengandung banyak ion (Sinegani & Emt iazi 2006).

Hidrolisis amilase saliva meningkat se-iring wakt u unt uk masing-masing isolat oligo-sakarida madu. Isolat oligooligo-sakarida madu Sum- bawa mengalami hidroli sis sebanyak 8. 18, 10. 92, dan 11. 87 persen pada j am ke-1, 2, dan 4. Sement ara isolat oligosakarida madu Kali - mant an mengalami hidrol isis sebesar 13. 76, 16. 12, dan 21. 03 persen. Berbeda dengan penguj ian resist ensi t erhadap asam lambung, isolat oligosakarida madu Kalimant an mengalami t ingkat hidrolisis yang lebih t i nggi. Hal ini dapat dikait kan dengan hasil pengukuran komposisi karbohidrat sebel umnya yang menunj uk-

kan j umlah gula pereduksi pada isolat oligosakarida madu Kalimant an yang lebih t inggi di - bandingkan madu Sumbawa. Resist ensi oligosakarida ini sesuai dengan Rit t ig (2001) dalam Sanz et al . (2005) yang menyebut kan bahwa oligosakarida madu memil iki resist ensi t erhadap asam lambung dan enzim pencernaan secara i n vi t r o.

Stimulasi Pertumbuhan Bakteri

Kurva pert umbuhan L. aci dophi l us yang dit umbuhkan dalam MRSB menunj ukkan kult ur usia 24 j am t elah berada di f ase st at ioner (Gambar 2). Kurva pert umbuhan E. col i berpe- doman pada Kao et al . (2004) dan Kaur & Chakrabort i (2010) yang menyebut kan pada j am ke-24, kult ur E. col i t elah berada pada f ase st asioner. Fase st asioner t erj adi saat sumber nut risi yang berasal dari media mulai ha- bis. Uj i st imulasi dilakukan dengan memberi-kan isolat oligosakarida sebagai sumber karbon (C) t ambahan ke dalam media kult ur bakt eri. Bakt eri yang mampu memanf aat kan sampel isolat oligosakarida madu sebagai sumber kar- bonnya akan menunj ukkan pert umbuhan yang lebi h baik dibandingkan kult ur bakt eri lainnya. Hal ini dit unj ukkan melal ui selisih nilai OD an- t ara j am ke-24 dan j am ke-0 yang l ebi h t inggi.

Gambar 2. Kurva Pert umbuhan Lact obaci l l us aci dophi l us dalam MRSB

Berdasarkan OD yang di peroleh pada j am ke-0 dan ke-24, di perol eh bahwa isolat oligosakarida madu Sumbawa, Kalimant an, dan inuli n memiliki akt ivit as prebiot ik yait u mam-pu menst imulasi pert umbuhan bakt eri L. aci dophi l us. Isolat oligosakarida madu Sumba- wa memberikan pengaruh prebiot ik sebesar 0. 3274, yang hampir t iga kali lebih besar dibandi ng inuli n yakni sebesar 0. 1189, Semen- t ara isolat oligosakarida madu Kalimant an menunj ukkan kemampuan st imulasi yang pali ng rendah yakni 0. 0973.

L. aci dophi l us di duga memiliki enzim yang mampu mendegradasi oligosakarida madu dan memanf aat kannya sebagai sumber karbon. L. aci dophi l us memi liki gen msm dan Bf rA yang

(6)

223

t erli bat dalam pemanf aat an FOS, salah sat u

j enis prebiot ik, sebagai sumber karbon. Gen msm mengodekan ATP bi ndi ng casset t e (ABC) t r anspor t er yang menyal urkan sumber karbon ke dalam sel . Sement ara it u gen Bf rA mengodekan f rukt osidase yang berf ungsi unt uk mencerna FOS. Ef ek st i mulasi pert umbuhan yang dit unj ukkan oleh prebiot ik bersif at spesif ik t erhadap galur bakt eri. Tidak semua bakt eri probiot ik dapat memanf aat kan semua prebiot ik (Art ant i 2009).

Isolat oligosakarida madu Sumbawa menunj ukkan akt ivit as prebiot ik yang l ebih t inggi dibandingkan inul in Biedrzycka dan Bielecka (2004) menyebut kan oligosakarida rant ai pendek, t anpa percabangan, dan larut air lebih mudah dimanf aat kan oleh bakt eri . Oligosakarida madu umumnya merupakan di-, t ri-, dan t et rasakarida, sement ara inuli n adalah oligosakarida dengan DP 10-60.

Aktivitas Ferment asi

Krit eria prebiot ik ket iga ialah mem-pengaruhi akt ivit as f erment asi. Akt ivit as f er-ment asi di ukur melalui produk f erer-ment asi yang dihasilkan kult ur. Isolat oligosakarida madu Sumbawa menunj ukkan ef ek st imulasi pert um-buhan yang paling t inggi sehingga kult ur L. aci dophi l us yang dit umbuhkan pada media t ersebut di uj i unt uk menget ahui produk f erment asi yang di hasilkan. Kromat ogram me-nunj ukkan 19 puncak senyawa t erdet eksi dari kult ur t ersebut (Gambar 3).

Kult ur bakt eri usia 24 j am yang dit um-buhkan dalam li ngkungan aerob menghasilkan

asam lakt at (puncak E) sebagai met abolit ut a- ma yait u 48. 01 persen. L. aci dophi l us t ergolong bakt eri asam lakt at homof erment at if sehingga met abolit ut amanya adalah asam lak- t at . Berdasarkan kromat ogram, asam lakt at yang dibent uk sel uruhnya merupakan t ipe L(+). Hasil ini berbeda dengan Sanders dan Klaenhammer (2001) yang menyebut kan bahwa L. aci dophi l us menghasilkan asam lakt at t ipe L(+) dan D(-).

Dalam lingkungan aerob, L. aci dophi l us menghasilkan asam lakt at sebagai met abolit ut ama, namun dalam keadaan anaerob sepert i pada kolon, bakt eri ini j uga menghasilkan asam aset at yang merupakan asam l emak rant ai pendek (Naaber et al . 2004). Asam aset at j uga mungkin t erbent uk karena asam lakt at digunakan ol eh bakt eri het ero-f erment at iero-f . Gibson et al . (1996) menyebut kan bahwa dalam kolon, met abolit yang dihasilkan suat u j enis bakt eri dapat digunakan oleh bakt eri lain dan menghasi lkan met abolit yang baru. Jiang dan Savaiano (1997) menyebut kan bahwa penambahan L. aci dophi l us pada f er -ment asi kult ur berkesinambungan yang diinokulasi dengan bakt eri f eces menghasilkan peni ngkat an produksi asam aset at . Asam lakt at adalah asam organik yang mengunt ungkan pada pencernaan karena dapat berf ungsi sebagai ant imikrob bagi bakt eri di dalam kolon (Sanders & Klaenhammer 2001). Selain it u, salah sat u mekanisme penurunan kolest erol oleh L. aci dophi l us adalah pengikat an kolest erol dengan asam lakt at (Suzuki et al . 1991 dalam Jiang & Savaiano 1997).

Gambar 3. Kromat ogram GC-MS Pirolisis Kult ur L. aci dophi l us dalam MRSB dengan Isolat Oligosakarida Madu Sumbawa sebagai Tambahan Sumber Karbon Menunj ukkan Asam Lakt at (E) sebagai Met aboli t Ekst raseluler yang Ut ama

D

C

E

B

F

L M

N O

P Q

R

G

H I

J K

S

A

(7)

(8)

224

KESIMPULAN

Madu Sumbawa mengandung j umlah oligosakarida yang lebih t inggi dibandi ngkan madu Kalimant an. Isolasi oligosakarida dengan arang akt if dan et anol bert ingkat 10 dan 50% t idak ef ekt if unt uk menghilangkan mono- dan disakarida t et api ef ekt if unt uk memekat kan konsent rasi oligosakarida DP≥3.

Penguj ian i n vi t r o menunj ukkan isolat oligosakarida madu Sumbawa dan Kalimant an memenuhi krit eria prebiot ik yakni resist en t erhadap asam lambung dan enzim pencernaan, memiliki ef ek st imulasi pert umbuhan yang selekt if , dan mempengaruhi akt ivit as f ermen- t asi. Isolat oligosakarida madu Sumbawa menunj ukkan ef ek st imulasi pert umbuhan bakt eri L. aci dophi l us t erbesar. Kult ur L. aci dophi l us yang dit umbuhkan pada media dengan isolat oligosakarida madu Sumbawa sebagai t ambahan sumber C menghasilkan asam lakt at sebagai met abolit ut ama (48. 01%)

Selain it u pemanf aat an pot ensi ekonomi j uga perlu diopt imalkan unt uk meningkat kan PDRB/ kapit a dan dilakukan pendist ribusian yang merat a agar pembangunan pangan dapat dirasakan oleh semua pihak.

Perlu dilakukan penent uan konsent rasi et anol yang opt imum unt uk menghilangkan mono- dan disakarida madu. Oligosakarida madu lokal perl u diident if ikasi lebih lanj ut . Uj i st imulasi pert umbuhan bakt eri perl u di lakukan dalam keadaan anaerob sesuai keadaan i n vi vo pada kolon, dengan isolat berupa campuran bakt eri kolon dan f rukt ooligosakarida (FOS) sebagai prebiot ik pembanding.

UCAPAN TERIMA KASIH

Terimakasih kepada Direkt orat Jenderal Pendidikan Ti nggi (Dit j en Dikt i) yang t elah mendanai Program Kreat ivit as Mahasiswa (PKM) Penelit ian i ni.

DAFTAR PUSTAKA

Anderson JW & Gil liland SE. 1999. Ef f ect of f erment ed mi lk (yogurt ) cont aining Lact obaci l l us aci dophi l us L1 on serum chol est erol in hypercholest erolemic humans. J Am Col Nut rit i on, 18(1), 43-50.

Anklam E. 1997. A review of t he analyit ical met hods t o det ermine t he geographical

and bot anical origin of honey. Food Chem, 63(4), 549-562.

Art ant i A. 2009. Pengaruh Prebiot ik Inulin dan Frukt ooligosakarida (FOS) Terhadap Pert umbuhan Tiga Jenis Probiot ik. Skripsi Sarj ana Depart emen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakul t as Teknologi Pert anian, IPB, Bogor.

Aso K, Wat anabe T & Yamao K. 1960. St udies on honey: on t he sugar composit ion of honey. Tohoku Journal of Agricult ure Research, 1, 101-108.

Biedrzycka & Bielecka M. 2004. Prebiot ic ef f ect iveness of f ruct ans dif f erent degrees polymerizat ion. Trends in Food Sci & Tech, 15, 170-175.

[ FAO] Food Agricult ure Organizat ion. 2007. FAO Technical Meet i ng on Prebiot ics. FAO, Rome.

Gibson GR, Wi ll ems A, Reading S, & Colli ns MD. 1996. Ferment at ion of non-digest ibl e oligosaccharides by human colonic bact eria. Proceedings of t he Nut rit ion Societ y, 55, 899-912.

Hernandez O, Ruiz-Mat ut e AI, Olano A, Moreno FJ & Sanz ML. 2009. Comparison of f ract ionat ion t echniques t o obt ain prebiot ic galact ooligosaccharides. Int Dairy J, 19, 531-536.

Huebner J, Wehling RL, Parkhurst A & Hut kins RW. 2008. Ef f ect of processing condit ions on t he prebiot ic act ivit y of commercial prebiot ics. Int Dairy J, 18, 287-293.

Hut agal ung LE. 2008. Perkembangan Perolehan Madu Lebah Hut an (Api s dor sat a) oleh Pemanen Madu di Kabupat en Tapanuli Ut ara. Skripsi Sarj ana Depart emen Teknologi Hasil Hut an, Fakult as Kehut anan, IPB, Bogor.

Jiang T & Savaiano DA. 1997. In vi t r o lact ose f erment at ion by human colonic bact eria is modif ied by Lact obaci l l us aci dophi l us supplement at ion. J Nut , 127, 1489-1495.

Kao et al . 2003. Transcri pt ome-based det erminat ion of mult ipl e t ranscript ion regulat or act ivit ies in Escher i chi a col i by using net work component analysis. PNAS, 101, 641-646.

(9)

225

Kaur P & Chakrabort i A. 2010. Prot eome

analysis of f ood borne pat hogen ent eroaggregat ive Escher i chi a col i under acid st ress. J Prot eomics Bioinf orm, 3, 10-19.

Khalil et al . 2001. Biochemical analysis of dif f erent brands of unif loral honey available at t he nort hern region of Bangladesh. The Sci ences, 1(6), 385-388.

Naaber et al . 2004. Inhibit ion of Cl ost r i di um di f f i ci l e st rains by int est inal Lact obaci l l us species. J Med Microbiol, 53, 551-554.

Nanda et al . 2003. Physico-chemical propert ies and est imat ion of mineral cont ent in honey produced f rom dif f erent plant s in

Nort hern India.

[ NHB] Nat ional Honey Board. Honey color.

Reddy BS, Hamid R, & Rao CV. 1997. Ef f ect of diet ary oligof ruct ose and inulin on colonic preneoplast ic aberrant crypt f oci inhibit ion. Carcinogenesis, 18(7), 1371-1374.

Roberf roid M. 2007. Prebiot ics: t he concept revisit ed. J Nut , 137, 830-837.

Ruiz-Mat ut e AI, Brokl M, Soria AC, Sanz ML, & Mat inez-Cast ro. 2010. Gas chroma- t ographic-mass spect romet ric charac- t erisat ion of t ri- and t et rasaccharides in honey. Food Chem, 120, 637-642.

Sanders ME & Klaenhammer TR. 2001. Invit ed review: t he scient if ic basis of Lact obaci l l us aci dophi l us NCFM f unct ionalit y as a probiot ic. J Dairy Sci, 84(2), 319-331.

Sanz et al . 2005. In vit ro invest igat ion int o t he pot ent ial prebiot ic act ivit y of honey oligosaccharides. J Agric Food Chem, 53(8), 2914-2921.

Schl ey PD & Fiel d CJ. 2002. The immune-enhancing ef f ect s of diet ary f ibres and prebiot ics. Brit ish J Nut r, 87, 221-230.

Schol z-Ahrens et al . 2007. Prebiot ics, probiot ics, and synbiot ics af f ect mineral absorpt ion, bone mineral cont ent , and bone st ruct ure. J Nut r, 137, 838-846.

Silit onga LT & Munt he MG. 2009. Amway j aj aki madu RI masuk pasar dunia. Bisnis Indonesia, 11 Sept ember.

Sinegani AAS & Emt iazi G. 2006. The relat ive ef f ect s of some element s on t he DNS met hod i n cel lulose assay. J Appl Sci Environ, 10(3), 93-96.

Soga T. 2002. Analysis of carbohydrat es in f ood and bevarages by HPLC and CE. J Chromat ogr Library, 66, 483-502.

Vamanu et al . 2008. Obt ai ning of a symbiot ics product based on lact ic acid bact eria, poll en and honey. Pakist an J Biol Sci, 11(4), 613-617.

Vergara CMAC, Honorat o TL, Maia GA, & Rodrigues S. 2010. Prebiot ic ef f ect of f erment ed cashew appl e (Anacar di um occi dent al e L) j uice. Food Sci Tech, 43, 141-145.

Wichienchot S, Jat upornpipat M, & Rast all RA. 2010. Oligosaccharides of pit aya (dragon f ruit ) f lesh and t heir prebiot ic propert ies. Food Chem, 120, 850-857.

Williams CM & Jackson KG. 2002. Inuli n and oligof ruct ose: ef f ect s on lipid met abolism f rom human st udies. Brit ish J Nut r, 87, 261-264.

Yao et al . 2003. Flavonoids, phenolic acids and abscisic acid in Aust ralian and New Zealand Lept osper mum honeys. Food Chem, 81, 159-168.