EFEKTIFITAS PEMBERIAN SOYGHURT YANG
MENGANDUNG BAKTERI ASAM LAKTAT DALAM
MEMPERBAIKI KERUSAKAN JARINGAN HATI MENCIT
(Mus musculus L.) YANG DIPAPAR TIMBAL
TESIS
OLEH
LAVARINA WINDA
097030031/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
EFEKTIFITAS PEMBERIAN SOYGHURT YANG
MENGANDUNG BAKTERI ASAM LAKTAT DALAM
MEMPERBAIKI KERUSAKAN JARINGAN HATI MENCIT
(Mus musculus L.) YANG DIPAPAR TIMBAL
TESIS
OLEH
LAVARINA WINDA
097030031/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
EFEKTIFITAS PEMBERIAN SOYGHURT YANG
MENGANDUNG BAKTERI ASAM LAKTAT DALAM
MEMPERBAIKI KERUSAKAN JARINGAN HATI MENCIT
(Mus musculus L.) YANG DIPAPAR TIMBAL
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Biologi
pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA
Universitas Sumatera Utara
OLEH
LAVARINA WINDA
097030031/BIO
PROGRAM MAGISTER BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGESAHAN TESIS
Judul Tesis : EFEKTIFITAS PEMBERIAN
SOYGHURT YANG MENGANDUNG BAKTERI ASAM LAKTAT DALAM MEMPERBAIKI KERUSAKAN JARINGAN HATI MENCIT (Mus musculus L.) YANG DIPAPAR TIMBAL Nama Mahasiswa : LAVARINA WINDA
Nomor Induk Mahasiswa : 097030031 Program Studi : Magister Biologi
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Menyetujui Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed)
Ketua Anggota
(Dr. Herla Rusmarilin, M.P)
Ketua Program Studi, D e k a n,
(Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed) (Dr. Sutarman, M.Sc)
PERNYATAAN ORISINALITAS
EFEKTIFITAS PEMBERIAN SOYGHURT YANG MENGANDUNG BAKTERI ASAM LAKTAT DALAM MEMPERBAIKI KERUSAKAN JARINGAN HATI MENCIT (Mus musculus L.) YANG DIPAPAR TIMBAL
T E S I S
Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, Februari 2013
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Lavarina Winda
NIM : 097030031
Program Studi : Magister Biologi Jenis Karya Ilmiah : Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul:
EFEKTIFITAS PEMBERIAN SOYGHURT YANG MENGANDUNG
BAKTERI ASAM LAKTAT DALAM MEMPERBAIKI KERUSAKAN JARINGAN HATI MENCIT (Mus musculus L.) YANG DIPAPAR TIMBAL
beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, Februari 2013
Telah diuji pada
Tanggal : 14 Februari 2013
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed Anggota : 1. Dr. Herla Rusmarilin, M.P
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
NAMA : Lavarina Winda, S.Si
Tempat dan Tanggal Lahir : Lubuk Pakam, 9 Maret 1975
Alamat Rumah : Jl. Sutomo Ujung Gg. A No. 55 Medan-20235
Telepon/HP : +62616630214 / +628126379453
e-mail :
Instansi Tempat Bekerja : Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara [email protected]
Alamat Kantor : Jl. dr. T. Mansur No. 5 Medan-20155
Telepon/Faks : +62618211045 ; +62618210555 / +620618216264
DATA PENDIDIKAN
SD : Negeri 1 Lubuk Pakam Tamat : 1987
SMP : SMP Negeri 1 Lubuk Pakam Tamat : 1990
SMA : SMAK Dep. Kes. Medan Tamat : 1993
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan ridho-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan dan penyusunan tesis yang berjudul: “Efektifitas Pemberian Soyghurt yang Mengandung Bakteri Asam Laktat dalam Memperbaiki Kerusakan Jaringan Hati Mencit (Mus musculus L.) yang Dipapar Timbal” sebagai salah satu syarat dalam menyelesaikan jenjang pendidikan strata-2 pada Program Magister Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Dengan selesainya penelitian dan penyusunan tesis ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed dan Dr. Herla Rusmarilin, M.P selaku pembimbing, yang dengan penuh perhatian dan kesabaran memberikan motivasi, bimbingan dan saran-sarannya dalam penelitian dan penulisan tesis ini.
Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp.A(K) atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister.
Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara, Dr. Sutarman, M.Sc atas kesempatan menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara.
Ketua Program Studi Magister Biologi Fakultas MIPA, Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M.Biomed, dan seluruh komisi penguji Dr. It Jamilah, M.Sc dan Drs. Kiki Nurtjahja, M.Sc beserta Staf Pengajar pada Program Studi Magister Biologi Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara.
Kepada keluarga tercinta Papa Adwinarta dan Ibunda Lisdayanizma serta kedua adikku Koko Adliswan, S.E. dan Adil Winazta, S.Kom yang telah tulus memberikan kasih sayang, motivasi, doa, dan nasehat kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini.
Kepada semua pihak yang banyak membantu yang namanya tidak tersebutkan, penulis ucapkan terimakasih.
Penulis berharap semoga pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis mendapatkan balasan dari Allah SWT. Akhirnya penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan, Februari 2013
EFEKTIFITAS PEMBERIAN SOYGHURT YANG MENGANDUNG BAKTERI ASAM LAKTAT DALAM MEMPERBAIKI KERUSAKAN JARINGAN HATI MENCIT (Mus musculus L.) YANG DIPAPAR TIMBAL
ABSTRAK
Paparan timbal dapat mengakibatkan kerusakan sel-sel hepatosit yang berakibat meningkatnya kadar enzim Serum Glutamat Oksaloasetat Transaminase (SGOT) dan Serum Glutamat Piruvat Transaminase (SGPT) dalam darah yang sering menjadi indikator adanya kerusakan hati. Tujuan penelitian ini ialah untuk pembuatan soyghurt dengan menggunakan starter soyghurt yang mengandung bakteri asam laktat Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus, dan melihat manfaatnya dalam memperbaiki kadar SGOT dan SGPT yang dihasilkan oleh jaringan hati serta gambaran makroskopis dan histopatologi hati mencit (Mus musculus L.) jantan yang diberi timbal. Perlakuan waktu fermentasi pada pembuatan soyghurt ialah 4, 6, dan 8 jam pada suhu inkubasi 40 oC. Analisa jumlah bakteri asam laktat berdasarkan Standard Plate Count. Identifikasi jenis bakteri dilakukan dengan pengamatan karakteristik sifat morfologi dan sifat fisiologis bakteri. Sifat morfologi dilakukan uji pewarnaan Gram dan motilitas bakteri, sedangkan sifat fisiologisnya dilakukan uji katalase, indol, H2S,
pembentukan gas, fermentasi glukosa, penggunaan sitrat, reduksi nitrat, hidrolisa pati, ketahanan suhu, dan fermentasi karbohidrat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu fermentasi yang baik pada pembuatan soyghurt adalah 8 jam dengan jumlah koloni sebesar 1,71 x 109 cfu/ml. Pemberian timbal meningkatkan kadar SGOT dengan nilai (544,00±30,26 IU/ml), kadar SGPT (116,43±11,13 IU/ml) dan kerusakan sel hati dengan nilai (28,57±8,13). Sebaliknya pemberian soyghurt dapat menurunkan kadar SGOT (456,29±26,87 IU/ml), kadar SGPT (85,86±7,06 IU/ml) dan perbaikan sel-sel hati (19,05±6,30); p < 0.05. Hasil menunjukkan bahwa soyghurt yang mengandung bakteri asam laktat efektif dalam memperbaiki kerusakan jaringan hati mencit yang terpapar timbal.
THE EFFECTIVENESS OF SOYGURT CONTAINING LACTIC ACID BACTERIA IN REPAIRING LIVER TISSUE DAMAGE OF LEAD
EXPOSED MICE (Mus musculus L.)
ABSTRACT
The influence of metalloid lead again the liver cells damage, which may consequently increase of Glutamat Oksaloasetat Transaminase Serum (SGOT) and Glutamat Piruvat Transaminase Serum (SGPT), in the blood plasma and therefore both of them frequently used as indicators of liver cells damage. The aim of this study was to investigate the production of soygurt which lactic acid bacteria (Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus) as well as its benefit in improving the levels of SGOT and SGPT, also the macroscopic and histopahologic of mice (Mus musculus L.) to be exposed by lead. During the fermentation, the soygurt was incubated at 40 0C for 4, 6, and 8 hours. Total colony count of the lactic acid bacteria was carried out using Standard Plate Count, whilst the identification of the type of the lactic acid bacteria was performed the morphological and physiological characteristics of the bacteria. The morphological characteristic was tested using Gram staining and motility of the bacteria, while the physiological characteristic was tested by the catalase, indol, H2S, the gas formation, the glucose fermentation, the utilization of citrate, reduction of nitrate, hydrolysis of starch, resistance to temperature and carbohydrate fermentation. The result showed that the optimal fermentation time of soygurt production was 8 hours and the total colony was 1,71 x 109 cfu/ml. Exposure to lead increased the levels of mean ± S.D of the SGOT (554.00 ± 30.26 IU/ml), SGPT (116.43 ± 11.13 IU/ml) and hepatocyte cell damage (28.57 ± 8.13). In contrary, the administration of soygurt reduced the levels of SGOT (456. 29 ± 26.87 IU/ml), SGPT (85.86 ± 7.06 IU/ml) and improvement of hepatocytes (19.05 ± 6.03); p < 0.05. The result demonstrated that soygurt containing lactic acid bacteria was effective in repairing liver tissue damage in lead-exposed mice.
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR i
ABSTRAK ii
ABSTRACT iii
DAFTAR ISI iv
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vii
DAFTAR LAMPIRAN viii
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Pembatasan dan Perumusan Masalah 5
1.3. Kerangka Pemikiran 6
1.4. Tujuan Penelitian 7
1.5. Hipotesis Penelitian 7
1.6. Manfaat Penelitian 7
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Timbal 8
2.1.1. Sifat Fisika dan Kimia Timbal 8
2.1.2. Metabolisme Timbal 9
2.1.3. Toksisitas Timbal 10
2.2. Yoghurt dan Soyghurt 12
2.2.1. Yoghurt 12
2.2.2. Soyghurt 15
2.3. Bakteri Asam Laktat 19
2.3.1. Streptococcus thermophilus 22
2.3.2. Lactobacillus bulgaricus 23
2.3.3. Bakteri Asam Laktat sebagai Probiotik 24
2.4. Hati (Hepar) 27
2.4.1. Morfologi Hati Mencit (Mus musculus L.) 27
2.4.2. Morfologi dan Histologi Hati Manusia 28
2.4.3. Fisiologi Hati 30
2.4.4. Kelainan Fungsi Hati dan Kadar
Transaminase 32
2.4.5. Intoksikasi Hati 33
2.5. Mekanisme Kerusakan Hati Akibat Timbal dan Perlindungan Soyghurt terhadap Hati
34
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian 39
3.2. Populasi dan Sampel Penelitian 39
3.3. Bahan dan Alat Penelitian 39
3.4. Pembuatan Starter Soyghurt (Koswara, 2006) 41
3.5. Pembuatan Susu Kedelai (Yudhi, 2008) 41
3.6. Pembuatan Soyghurt (Koswara, 2006) 41
3.7.1. Preparasi Alat dan Bahan 42
3.7.2. Pembuatan Media 42
3.7.3. Pengenceran Sampel 42
3.7.4. Isolasi Bakteri Asam Laktat 43
3.7.5. Penghitungan Jumlah Koloni BAL 44
3.7.6. Identifikasi Bakteri Asam Laktat 44
3.7.6.1. Pewarnaan Gram 44
3.7.6.2. Uji Motilitas 44
3.7.6.3. Uji Katalase 45
3.7.6.4. Uji Indol 45
3.7.6.5. Uji H2
Pembentukan Gas
S, Fermentasi Glukosa dan
45
3.7.6.6. Uji Sitrat 46
3.7.6.7. Uji Reduksi Nitrat 46
3.7.6.8. Uji Hidrolisis Pati 46
3.7.6.9. Uji Ketahanan Suhu 46
3.7.6.10. Fermentasi Karbohidrat 46
3.8. Pemeliharaan Hewan Coba 47
3.9. Perlakuan Hewan Coba 47
3.10. Pengamatan Perubahan Prilaku Mencit 48
3.11. Pengukuran Bobot Badan Mencit 48
3.12. Pengukuran Berat Hati Mencit 48
3.13. Pemeriksaan Kadar Enzim GOT dan GPT 48
3.14. Pemeriksaan Histopatologi Hati 49
3.16. Pengamatan Sel Hati secara Mikroskopis 51
3.17. Analisis Data 51
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian 52
4.2. Isolasi dan Penghitungan Jumlah Koloni BAL 52
4.3. Identifikasi Bakteri Asam Laktat 54
4.4. Perubahan Prilaku Mencit 56
4.5. Bobot Badan Mencit 57
4.6. Berat Hati Mencit 59
4.7. Pemeriksaan Kadar Enzim GOT dan GPT 61
4.8. Kerusakan Hati secara Makroskopis 63
4.9. Kerusakan Sel Hati secara Mikroskopis 65
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan 70
5.2. Saran 70
DAFTAR KEPUSTAKAAN 71
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel
Judul Halaman
2.2.1 Standar Nasional Indonesia untuk Yoghurt 2981:2009 14
2.2.2 Perbandingan Komposisi Nutrien Susu Kedelai dan Susu Sapi 17
2.3 Karakterisasi Empat Genus Bakteri Asam Laktat 22
2.3.3 Bakteri Asam Laktat yang Digunakan sebagai Probiotik 26
4.2a Jumlah Koloni BAL pada Soyghurt Suhu Inkubasi 40 oC
dengan Waktu Fermentasi 4, 6, dan 8 jam 53
4.2b Jumlah Koloni Bakteri S. thermophilus dan L. bulgaricus pada
Pengenceran 10-7 waktu Fermentasi 8 jam 54
4.3 Karakterisasi Morfologi dan Sifat Fisiologi S. thermophilus
dan L. bulgaricus 55
4.4 Prilaku Mencit Sebelum dan Sesudah Perlakuan 57
4.5 Hasil Rata-rata Peningkatan dan Penurunan Bobot Badan
Mencit Sebelum dan Sesudah Perlakuan 58
4.6 Hasil Rata-rata Berat Hati Mencit Sesudah Perlakuan (g) 59
4.7 Hasil Rata-rata Kadar SGOT dan SGPT Mencit (Mus
musculus L.) Sesudah Perlakuan 61
4.8 Derajat Kerusakan Hati Mencit (Mus musculus L.) secara
Makroskopis Sesudah Perlakuan 63
4.9 Hasil Rata-rata Kerusakan Sel Hati Mencit secara
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar
Judul Halaman
1.3 Kerangka Pemikiran Penelitian 6
2.1.2 Akumulasi Timbal dalam Tubuh Manusia 9
2.2.2 Soyghurt 19
2.3 Skema Pembentukan Asam Laktat dari Glukosa oleh BAL
Homofermentatif dan Heterofermentatif 20
2.3.1 Streptococcus thermophilus 23
2.3.2 Lactobacillus bulgaricus 24
2.4.1 Morfologi Hati Mencit (Mus musculus L.) 28
2.4.2a Morfologi Hati Manusia Normal 28
2.4.2b Struktur Mikroskopis Lobulus Hati Manusia 29
2.4.2c Sistem Asinus Hati Manusia 30
3.7.4 Cara Pengenceran Soyghurt untuk Isolasi Bakteri pada Media
Biakan dalam Cawan Petri 43
4.5 Peningkatan dan Penurunan Bobot Badan Mencit 58
4.6 Rata-rata Berat Hati Mencit (Mus musculus L.) 60
4.7 Rata-rata Kadar Enzim SGOT dan SGPT Mencit 62
4.8a Gambaran Hati Mencit secara Makroskopis 64
4.8b Gambaran Hati Mencit secara Makroskopis 64
4.8c Gambaran Hati Mencit secara Makroskopis 64
4.8d Gambaran Hati Mencit secara Makroskopis 64
4.9a Gambaran Histologi Hati Mencit secara Mikroskopis 65
4.9b Gambaran Histologi Hati Mencit secara Mikroskopis 66
4.9c Gambaran Histologi Hati Mencit secara Mikroskopis 67
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
Lampiran
A Surat Ethical Clearance L-1
B Ringkasan Kegiatan Penelitian L-2
C Skema Perlakuan Hewan Coba L-3
D Diagram Alir Pembuatan Starter Soyghurt L-4
E Diagram Alir Pembuatan Susu Kedelai L-5
F Diagram Alir Pembuatan Soyghurt L-6
G Reaksi Karbohidrat dari Genus Lactobacillus L-7
H Pola Fermentasi Gula oleh Bakteri Asam Laktat L-8
I Reaksi Karbohidrat dari Genus Streptococcus L-9
J Tabel Uji Statistik L-10
K Hasil Uji Morfologi dan Fisiologi Bakteri Asam Laktat L-19
EFEKTIFITAS PEMBERIAN SOYGHURT YANG MENGANDUNG BAKTERI ASAM LAKTAT DALAM MEMPERBAIKI KERUSAKAN JARINGAN HATI MENCIT (Mus musculus L.) YANG DIPAPAR TIMBAL
ABSTRAK
Paparan timbal dapat mengakibatkan kerusakan sel-sel hepatosit yang berakibat meningkatnya kadar enzim Serum Glutamat Oksaloasetat Transaminase (SGOT) dan Serum Glutamat Piruvat Transaminase (SGPT) dalam darah yang sering menjadi indikator adanya kerusakan hati. Tujuan penelitian ini ialah untuk pembuatan soyghurt dengan menggunakan starter soyghurt yang mengandung bakteri asam laktat Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus, dan melihat manfaatnya dalam memperbaiki kadar SGOT dan SGPT yang dihasilkan oleh jaringan hati serta gambaran makroskopis dan histopatologi hati mencit (Mus musculus L.) jantan yang diberi timbal. Perlakuan waktu fermentasi pada pembuatan soyghurt ialah 4, 6, dan 8 jam pada suhu inkubasi 40 oC. Analisa jumlah bakteri asam laktat berdasarkan Standard Plate Count. Identifikasi jenis bakteri dilakukan dengan pengamatan karakteristik sifat morfologi dan sifat fisiologis bakteri. Sifat morfologi dilakukan uji pewarnaan Gram dan motilitas bakteri, sedangkan sifat fisiologisnya dilakukan uji katalase, indol, H2S,
pembentukan gas, fermentasi glukosa, penggunaan sitrat, reduksi nitrat, hidrolisa pati, ketahanan suhu, dan fermentasi karbohidrat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu fermentasi yang baik pada pembuatan soyghurt adalah 8 jam dengan jumlah koloni sebesar 1,71 x 109 cfu/ml. Pemberian timbal meningkatkan kadar SGOT dengan nilai (544,00±30,26 IU/ml), kadar SGPT (116,43±11,13 IU/ml) dan kerusakan sel hati dengan nilai (28,57±8,13). Sebaliknya pemberian soyghurt dapat menurunkan kadar SGOT (456,29±26,87 IU/ml), kadar SGPT (85,86±7,06 IU/ml) dan perbaikan sel-sel hati (19,05±6,30); p < 0.05. Hasil menunjukkan bahwa soyghurt yang mengandung bakteri asam laktat efektif dalam memperbaiki kerusakan jaringan hati mencit yang terpapar timbal.
THE EFFECTIVENESS OF SOYGURT CONTAINING LACTIC ACID BACTERIA IN REPAIRING LIVER TISSUE DAMAGE OF LEAD
EXPOSED MICE (Mus musculus L.)
ABSTRACT
The influence of metalloid lead again the liver cells damage, which may consequently increase of Glutamat Oksaloasetat Transaminase Serum (SGOT) and Glutamat Piruvat Transaminase Serum (SGPT), in the blood plasma and therefore both of them frequently used as indicators of liver cells damage. The aim of this study was to investigate the production of soygurt which lactic acid bacteria (Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus) as well as its benefit in improving the levels of SGOT and SGPT, also the macroscopic and histopahologic of mice (Mus musculus L.) to be exposed by lead. During the fermentation, the soygurt was incubated at 40 0C for 4, 6, and 8 hours. Total colony count of the lactic acid bacteria was carried out using Standard Plate Count, whilst the identification of the type of the lactic acid bacteria was performed the morphological and physiological characteristics of the bacteria. The morphological characteristic was tested using Gram staining and motility of the bacteria, while the physiological characteristic was tested by the catalase, indol, H2S, the gas formation, the glucose fermentation, the utilization of citrate, reduction of nitrate, hydrolysis of starch, resistance to temperature and carbohydrate fermentation. The result showed that the optimal fermentation time of soygurt production was 8 hours and the total colony was 1,71 x 109 cfu/ml. Exposure to lead increased the levels of mean ± S.D of the SGOT (554.00 ± 30.26 IU/ml), SGPT (116.43 ± 11.13 IU/ml) and hepatocyte cell damage (28.57 ± 8.13). In contrary, the administration of soygurt reduced the levels of SGOT (456. 29 ± 26.87 IU/ml), SGPT (85.86 ± 7.06 IU/ml) and improvement of hepatocytes (19.05 ± 6.03); p < 0.05. The result demonstrated that soygurt containing lactic acid bacteria was effective in repairing liver tissue damage in lead-exposed mice.
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Timbal merupakan salah satu logam berat yang bersifat racun bagi manusia, dapat
ditemukan pada semua lingkungan sekitar kita, dan merupakan logam berat yang
lebih tersebar luas dibanding logam toksik lainnya. Pakar lingkungan sependapat
bahwa timbal merupakan kontaminan terbesar dari seluruh debu logam di udara
(Winarno, 1993). Mayoritas timbal berasal dari pembakaran bahan bakar
kendaraan bermotor, emisi industri, dan penggunaan cat bangunan yang
mengandung timbal. Timbal juga dapat mencemari air minum karena adanya
kontaminasi dari pipa, solder, dan kran air (Hariono, 2005).
Timbal yang paling banyak terdapat di udara adalah timbal anorganik,
terutama berasal dari pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor yang
mengandung Pb tetraethyl. Pemaparan timbal bisa melalui makanan, minuman,
inhalasi (terhirup partikel-partikel timbal) dan melalui permukaan kulit. Absorpsi
timbal sebagian besar terakumulasi pada jaringan lunak dan tulang. Sebagian
besar timbal masuk ke dalam tubuh melalui pernafasan sampai di alveoli
paru-paru menembus dinding alveoli dan masuk ke sirkulasi darah (Venugopal et al.,
1978). Timbal yang masuk ke dalam tubuh pada tingkat tertentu akan
menyebabkan perubahan pada beberapa molekul tubuh dan pada akhirnya akan
menggaggu fungsi tubuh. Salah satu organ yang ikut mengalami perubahan akibat
paparan timbal yang berlebihan adalah hati. Kerusakan hati yang diakibatkan oleh
timbal adalah timbal tingkat tertentu dapat menginduksi pembentukan radikal
bebas dan menurunkan kemampuan sistem antioksidan tubuh sehingga dengan
sendirinya akan terjadi stres oksidatif (Gurer dan Ercal, 2000). Stres oksidatif
adalah keadaan yang tidak seimbang antara antioksidan yang ada dalam tubuh
dengan produksi senyawa reactive oxygen species (ROS). Stres oksidatif dapat
menyebabkan terjadinya reaksi peroksidasi lipid membran dan sitosol yang
mengakibatkan terjadinya serangkaian reduksi asam lemak sehingga merusak
reseptor, terjadinya peroksidasi lipid membran akan mengakibatkan hilangnya
fungsi sel secara total, dan jika hal ini berlanjut dapat menyebabkan terjadinya
kerusakan dan kematian sel (Singh, 1992; Evans, 2000; Mahdi et al., 2007).
Hati merupakan jaringan tubuh yang terbesar dan organ metabolisme yang
paling kompleks di dalam tubuh. Organ ini terlibat dalam metabolisme zat
makanan serta obat dan toksikan (Lu, 1995). Hati mempunyai ribuan fungsi vital
meliputi metabolisme asam amino, karbohidrat, protein, lemak, cairan empedu,
kolesterol, vitamin, tempat penyimpanan hasil-hasil metabolisme, merombak
obat-obatan dan zat-zat toksik atau bahan-bahan lain yang membahayakan tubuh
dan diekskresikan bersama dengan empedu, dan darah. Selain itu juga berfungsi
untuk mengatur volume darah, tempat utama untuk biotransformasi yaitu
mengubah partikel-partikel menjadi molekul hidrofobik yang larut dalam air dan
pertahanan terhadap xenobiotik (Burt dan Day, 2002). Rangkaian proses-proses
yang terjadi dalam hati tersebut dapat mengakibatkan kerusakan yang parah pada
hati dengan akibat hilangnya fungsi dan struktur sel hati, yang akhirnya dapat
berdampak buruk terhadap kesehatan dan seluruh organ (Antoine et al., 2008).
Setiap zat-zat yang masuk ke dalam tubuh mengalami proses absorpsi,
distribusi, metabolisme dan ekskresi (Sulistia et al., 1995). Setelah diabsorpsi dari
saluran cerna, zat ini diangkut melalui vena porta ke hati, jadi hati adalah organ
pertama yang dikenai oleh zat-zat kimia yang diabsorpsi dari saluran cerna.
Secara umum sel-sel hati akan bereaksi terhadap zat-zat racun yang masuk ke
dalam tubuh, dan akan mengaktifkan mekanisme pertahanan di dalam hati dengan
menginduksi sistem perlindungan (superoksid dismutase (SOD), glutation
peroksidase (GPx) atau glutation reduktase (GR), dan katalase) untuk
mempertahankan fungsi sel (Grattagliano et al., 2009). Adanya kerusakan pada
hati akibat paparan timbal dapat dideteksi dengan melakukan pemeriksaan
biokimia dan pemeriksaan histopatologi hati. Salah satu pemeriksaan biokimia
hati yang berguna untuk tujuan tersebut adalah pemeriksaan kadar enzim
golongan transaminase yaitu, Serum Glutamat Oksaloasetat Transaminase
(SGOT) dan Serum Glutamat Piruvat Transaminase (SGPT). SGOT dapat
ditemukan pada berbagai tempat di tubuh, tapi lebih berguna sebagai petanda
Kedua enzim ini akan keluar dari sel hati apabila sel hati mengalami kerusakan
sehingga dengan sendirinya akan menyebabkan peningkatan kadarnya dalam
serum (Widman, 1992). Sedangkan pemeriksaan histopatologi hati merupakan
suatu pemeriksaan yang dapat membuktikan adanya kerusakan hati yang ditandai
dengan adanya perubahan struktur sel hati dari struktur normalnya (Lu, 1995).
Berbagai usaha telah dilakukan untuk meningkatkan ketahanan tubuh
khususnya hati dari bahaya berbagai toksikan. Beberapa penelitian telah
membuktikan bahwa pencegahan dan perbaikan kerusakan hati dapat dilakukan
dengan pemberian pangan probiotik yang mengandung kultur aktif bakteri asam
laktat Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus. Bakteri S.
thermophilus dan L. bulgaricus dapat menghilangkan toksisitas timbal dan
kadmium dengan mengikat bahan toksik tersebut (Salim et al., 2011). Mahdi et al.
(2007) mengatakan bahwa manfaat dari pangan probiotik hasil dari fermentasi
seperti yoghurt dapat memperbaiki kerusakan pada jaringan hati yang terpapar
formaldehid pada dosis 25 ppm. Keberadaan formaldehid dapat menyebabkan
menurunnya secara drastis antioksidan dalam tubuh, seperti superoksid dismutase
dan glutation peroksidase atau glutation reduktase, sebaliknya meningkatkan
produksi senyawa ROS dalam tubuh, yang dapat menyebabkan terjadinya stres
oksidatif. Penelitian lain oleh Guven dan Gulmez (2003) menyatakan bahwa kefir
sebagai pangan probiotik hasil fermentasi memiliki efek perlindungan terhadap
tubuh akibat kerusakan toksikan tetraklorida (CCl4) yang menyebabkan
menurunnya antioksidan di dalam tubuh. Menurut Vij et al. (2011) soyghurt
sebagai pangan probiotik dapat berfungsi sebagai antioksidan dalam mencegah
penyakit degeneratif.
Pangan fungsional menurut Badan POM RI no HK 00.05.52.0685 tahun
2005 adalah pangan olahan yang mengandung satu atau lebih komponen
fungsional yang berdasarkan kajian ilmiah mempunyai fungsi fisiologis tertentu,
terbukti tidak membahayakan dan bermanfaat bagi kesehatan. Salah satu
komponen pangan fungsional adalah probiotik. Probiotik merupakan mikrobia
hidup digunakan sebagai suplemen makanan dan berpengaruh menguntungkan
bagi kesehatan manusia melalui peningkatan keseimbangan mikrobiota dalam
dikonsumsi dalam jumlah cukup dapat memberi manfaat bagi kesehatan
(FAO/WHO, 2002). Probiotik merupakan flora normal dari golongan BAL yang
bekerja mempertahankan kesehatan host (Miller, 2004). Penemuan fungsi
probiotik yang pertama kali diperoleh seorang peneliti Rusia yang bernama Ilya
Metchnikoff tahun 1908. Atas penemuannya itu, menghantarkannya memperoleh
Nobel. Sejak saat itu, produk probiotik terus diteliti dan dikembangkan (Shurtleff
dan Aoyagi, 2007).
Salah satu produk dari probiotik yang telah dikenal luas adalah soyghurt,
dibuat dari fermentasi susu kedelai dengan menambahkan bakteri Streptococcus
thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus. Kedua bakteri ini juga umum dipakai
pada proses pembuatan yoghurt (Heller, 2001). Soyghurt merupakan salah satu
produk makanan yang sangat populer saat ini. Selain sebagai makanan, produk
yang dibuat dari susu kedelai ini dianggap sebagai produk yang dapat membantu
pencernaan mencegah diare, mencegah peningkatan kadar kolesterol darah yang
terlalu tinggi, bahkan dinyatakan dapat membantu melawan kanker (Yusmarini
dan Efendi, 2004). Kombinasi bakteri S. thermophilus dan L. bulgaricus ini
bersifat sinergis. Jika kedua bakteri ini ditumbuhkan bersama-sama akan
memproduksi asam laktat lebih banyak dibandingkan jika tumbuh secara terpisah.
S. thermophilus dan L. bulgaricus merupakan BAL homofermentatif yang
merubah glukosa menjadi asam laktat. Lamanya fermentasi/inkubasi biasanya
diantara 4-8 jam dengan suhu 40 o
Soyghurt bernilai gizi tinggi karena mengandung protein, lemak,
karbohidrat, kalsium, phosphor, zat besi, berbagai vitamin terutama vitamin A,
vitamin B kompleks (kecuali B12), vitamin C, D, dan E (Yusmarini dan Efendi, C. Pada mulanya L. bulgaricus tumbuh
dominan dan menghasilkan asam amino glisin dan histidin, kedua senyawa ini
akan merangsang pertumbuhan S. thermophilus (Hidayat et al., 2006). Lama
waktu fermentasi berpengaruh terhadap aktivitas bakteri, karena semakin lama
fermentasi bakteri semakin aktif, dan semakin banyak jumlahnya, sehingga
kemampuan memecah substrat semakin besar. Lama waktu fermentasi juga
berpengaruh terhadap total asam, karena semakin lama fermentasi, L. bulgaricus
yang digunakan dalam proses fermentasi semakin aktif sehingga menghasilkan
2004). Soyghurt juga mengandung senyawa seperti isoflavon dan bersifat sebagai
antioksidan (Vij et al., 2011; Pyo dan Song, 2009). Dengan suplementasi soyghurt
ini diharapkan dapat mencegah dan mengeliminasi senyawa radikal bebas akibat
paparan timbal, serta dapat mencegah terjadinya stres oksidatif pada sel dan organ
hati.
Dengan melihat besarnya potensi bahan-bahan bioaktif serta keberadaan
bakteri S. thermophilus dan L. bulgaricus yang terdapat di dalam soyghurt dan
bahaya yang dapat ditimbulkan oleh timbal terutama terhadap hati maka penulis
tertarik untuk melihat apakah soyghurt mampu melindungi kerusakan hati yang
disebabkan oleh timbal.
1.2. Pembatasan dan Perumusan Masalah
Penelitian tentang efektifitas pemberian soyghurt dalam perbaikan
kerusakan hati mencit yang dipapar timbal dibatasi aplikasinya pada bakteri S.
thermophilus dan L. bulgaricus serta perbaikan kerusakan hati yang terpapar
timbal, didasarkan pada pertimbangan bahwa kedua bakteri tersebut sangat
menentukan keberhasilan proses fermentasi soyghurt dalam menghasilkan
metabolit sekunder, diharapkan dapat mencegah dan mengeliminasi senyawa ROS
dan radikal bebas akibat paparan timbal, dan mencegah terjadinya kerusakan pada
organ hati dan sel-sel hati.
Guven dan Gulmez (2003) menyatakan bahwa produk susu fermentasi
memberikan efek protektif yang lebih baik terhadap senyawa toksik dan
karsinogen. Begitu juga Smith (2003) menyatakan yoghurt banyak mengandung
berbagai vitamin yang berperan sebagai antioksidan yang dapat menetralkan
senyawa ROS dan radikal bebas yang bersifat merusak sel dan organ hati. Vij et
al. (2011) juga menyatakan soyghurt bermanfaat bagi kesehatan yang berpotensi
sebagai antioksidan yang merupakan jalur pertahanan tubuh. Berdasarkan uraian
di atas dapat dirumuskan beberapa permasalahan yaitu :
1. Apakah perbedaan lama waktu fermentasi pada proses pembuatan
soyghurt dapat menghasilkan jumlah koloni bakteri asam laktat yang
2. Apakah bakteri asam laktat pada soyghurt memiliki potensi dalam
memperbaiki kerusakan hati yang terpapar timbal.
1.3. Kerangka Pemikiran
Timbal merupakan senyawa toksik dan bersifat karsinogen. Pengaruh
negatif paparan timbal dapat membentuk radikal bebas dalam tubuh serta
menurunkan kemampuan antioksidan sehingga dengan sendirinya akan terjadi
stres oksidatif. Stres oksidatif dapat menyebabkan terjadinya reaksi peroksidasi
lipid membran, yang mengakibatkan hilangnya fungsi sel, apabila berlanjut dapat
menyebabkan terjadinya kerusakan dan kematian sel-sel hati (Mahdi et al., 2007).
Upaya pencegahan terhadap kerusakan hati ini diperlukan suatu asupan
untuk melindungi hati dari kerusakan dengan pemberian soyghurt, yang
pembuatannya menggunakan kultur BAL S. thermophilus dan L. bulgaricus.
Pertumbuhan BAL pada pembuatan soyghurt sangat dipengaruhi oleh waktu
fermentasi, sehingga diperlukan penggunaan waktu yang berbeda untuk melihat
seberapa banyak jumlah koloni S. thermophilus dan L. bulgaricus pada fermentasi
soyghurt sehingga penyembuhan kerusakan hati dapat terlihat nyata. Begitu juga
untuk dapat memantau pengaruh asupan soyghurt dalam mencegah kerusakan hati
yang terpapar timbal, dipakailah suatu pemeriksaan biokimia berupa pemeriksaan
kadar enzim transaminase (SGOT/SGPT) dan pemeriksaan histopatologis organ
hati.
Gambar 1.3. Kerangka Pemikiran Penelitian
Timbal
Stres
Oksidatif
- Inokulasi BAL - Fermentasi: 4, 6, 8 jam
HATI
Peroksidasi Lipid
SGOT
SGPT
Gambaran - Makroskopis - Histopatologi Hati
1.4 Tujuan Penelitian
Penelitianinibertujuan untuk :
1. Mendapatkan waktu fermentasi yang sesuai bagi pertumbuhan S.
thermophilus dan L. bulgaricus pada pembuatan soyghurt.
2. Menentukan jumlah koloni bakteri asam laktat S. thermophilus dan L.
bulgaricus pada pembuatan soyghurt.
3. Mengevaluasi kemampuan bakteri asam laktat S. thermophilus dan L.
bulgaricus pada soyghurt dalam menurunkan kadar SGOT/SGPT, serta
memperbaiki gambaran makroskopis dan histopatologi hati mencit (Mus
musculus L.) yang terpapar timbal.
1.5. Hipotesis
1. Dihasilkan waktu fermentasi yang sesuai terhadap pertumbuhan bakteri asam
laktat pada pembuatan soyghurt.
2. Diperoleh jumlah bakteri asam laktat yang optimum pada pembuatan
soyghurt.
3. Bakteri asam laktat S. thermophilus dan L. bulgaricus pada soyghurt mampu
menurunkan kadar SGOT/SGPT, serta memperbaiki gambaran makroskopis
dan histopatologi hati mencit yang terpapar timbal.
1.6. Manfaat penelitian
Penelitian ini diharapakan dapat memberikan informasi tentang pengaruh
lama waktu fermentasi pada pembuatan soyghurt terhadap jumlah koloni bakteri
starter S. thermophilus dan L. bulgaricus yang memiliki kemampuan untuk
menurunkan kadar SGOT/SGPT, memperbaiki gambaran makroskopis dan
histopatologi hati mencit yang terpapar timbal sehingga dapat memberikan
kontribusi bagi masyarakat maupun industri yang memproduksi pangan
fungsional.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Timbal
2.1.1. Sifat Fisika dan Kimia Timbal
Timbal sering juga disebut sebagai timah hitam atau plumbum, logam ini
disimbolkan dengan Pb. Timbal pada tabel periodik unsur kimia termasuk dalam
kelompok logam golongan IV-A. Timbal mempunyai nomor atom (NA) 82 dan
berat atom (BA) 207,2 merupakan suatu logam berat berwarna kelabu kebiruan
dengan titik leleh 327 oC dan titik didih 1.725 oC. Pada suhu 550-600 o
Timbal banyak digunakan pada pabrik baterai, pabrik pembuatan kaca,
pabrik kabel listrik, pabrik cat pewarna karet, pewarna tinta, bahan peledak, bahan
pembuatan tekstil, reagensia kimia, dan pewarna rambut (Sudarmaji et al., 2006).
Timbal digunakan sebagai bahan solder untuk perekat atau pematri barang-barang
elektronik. Merupakan salah satu bahan paduan yang mempunyai kemampuan
sangat tinggi untuk menahan sinar-x dan sinar-y, sehingga lempengan timbal
banyak dipakai sebagai pelindung bahan radioaktif. Timbal juga ditambahkan ke
dalam bahan bakar kendaraan bermotor dalam bentuk senyawa tetraethyllead
(TEL) yang berfungsi sebagai bahan anti letupan (anti knocking) karena sifatnya
yang dapat menaikkan angka oktan bahan bakar minyak (bensin). Namun disisi
lain ternyata TEL memberikan dampak polusi terhadap lingkungan hidup yaitu
mencemari udara. Senyawa timbal yang dihasilkan dari pembakaran pada mesin
kendaraan bermotor sangat berbahaya, dan jika masuk ke dalam tubuh manusia C timbal
menguap dan membentuk oksigen dalam udara lalu membentuk timbal oksida.
Merupakan logam yang tahan terhadap peristiwa korosi atau karat, mempunyai
kerapatan yang lebih besar dibandingkan logam-logam biasa, kecuali emas dan
merkuri, merupakan logam yang lunak sehingga dapat dipotong dengan
menggunakan pisau atau dengan tangan dan dapat dibentuk dengan mudah.
Walaupun bersifat lunak dan lentur, timbal sangat rapuh dan mengkerut pada
pendinginan, sulit larut dalam air dingin, air panas, dan air asam. Timbal dapat
dapat menimbulkan gangguan pada sistem saraf dan sistem peredaran darah
(Sugiyarto dan Suyanti, 2010).
2.1.2. Metabolisme Timbal
Timbal adalah logam berat yang dapat menyebabkan keracunan dan
terakumulasi dalam tubuh manusia (Gambar 2.1.2). Proses masuknya timbal ke
dalam tubuh dapat melalui makanan dan minuman, udara, dan penetrasi pada
kulit. Penyerapan lewat kulit ini dapat terjadi disebabkan karena senyawa ini
dapat larut dalam minyak dan lemak (Palar, 2008). Timbal melalui udara masuk
ke saluran pernafasan akan terserap dan berikatan dengan darah paru-paru
kemudian diedarkan ke seluruh jaringan dan organ tubuh. Sekitar 90% timbal
yang terserap oleh darah berikatan dengan sel-sel darah merah (Palar, 2008).
WHO (2009) menetapkan kadar timbal pada darah anak 10 µg/l, dan dewasa 50
µg/l. Timbal yang masuk ke dalam tubuh melalui makanan dan minuman, masuk
ke saluran pencernaan dan akan diikutkan dalam proses metabolisme tubuh
(Naria, 2005).
Gambar 2.1.2 Akumulasi Timbal dalam Tubuh Manusia (Depkes RI, 2001 dalam Naria, 2005)
Asap rokok juga merupakan sumber pemaparan timbal, dimana orang
yang merokok dan menghirup asapnya akan terpapar timbal pada level yang lebih
tinggi daripada orang yang tak terpapar asap rokok. Rokok mengandung 2,4 µg
timbal dan 5% nya terdapat pada asap rokok (Gajawat et al., 2006). Timbal yang
diabsorpsi oleh tubuh akan mengikat gugus aktif dari enzim ALAD (Amino
merah. Adanya senyawa timbal akan mengganggu kerja enzim ini sehingga
sintesa sel darah merah menjadi terganggu (Palar, 2008).
Timbal masuk ke dalam tubuh akan didistribusikan ke darah, cairan
ekstraseluler, dan beberapa tempat deposit. Tempat deposit timbal berada di
jaringan lunak (hati, ginjal, dan saraf) dan jaringan keras (tulang dan gigi). Pada
tulang sekitar (60%), hati (25%), ginjal (4%), saraf (3%), dan ke jaringan lainnya
(Venugopal, 1978). Hal ini sejalan dengan penelitian Hariono (2005), setelah
pemberian timbal peroral pada tikus akan terjadi akumulasi timbal tertinggi pada
jaringan lunak terjadi berturut-turut pada ginjal, disusul hati, otak, paru, jantung,
otot, dan testis. Kadar timbal tertinggi dalam jaringan keras ditemukan pada
tulang rusuk, kepala, paha, dan gigi.
Dampak paparan timbal pada orang dewasa berpengaruh pada tekanan
darah tinggi, keguguran, pria yang kurang subur, gagal ginjal, kehilangan
keseimbangan, gangguan pendengaran, ketulian, dan rusaknya saraf seperti lambat
dalam beraksi. Pada wanita hamil timbal dapat melewati plasenta kemudian akan
ikut masuk dalam sistem peredaran darah janin yang menyebabkan janin dalam
kandungannya ikut terpapar, sehingga dapat menyebabkan kelahiran prematur,
dan timbal akan dikeluarkan bersama dengan air susu ibu. Wanita hamil yang
terpapar timbal berat badan bayinya rendah, mengalami toksisitas dan bahkan
kematian. Adanya timbal yang berlebihan dalam tubuh anak akan mengakibatkan
kejadian anemia yang terus menerus, dan akan berdampak pada penurunan
intelegensia. Pada anak-anak tingkat penyerapan timbal mencapai 53% dan akan
menjadi lebih tinggi lagi apabila si anak kekurangan kalsium, zat besi dan zinc
dalam tubuhnya, sedangkan dewasa hanya menyerap 10-15%. Anak dapat
menyerap tiga kali dosis lebih besar dibandingkan orang dewasa karena memiliki
perbandingan permukaan penyerapan dan volume yang lebih besar (Nasution,
2007).
2.1.3. Toksisitas Timbal
Ukuran keracunan suatu zat ditentukan oleh kadar dan lamanya
pemaparan. Keracunan timbal dapat menyebabkan efek akut dan kronis.
singkat (dapat terjadi dalam waktu 2-3 jam), dengan kadar yang relatif besar.
Keracunan akut yang disebabkan oleh timbal biasanya terjadi karena kecelakaan
misalnya, peledakan atau kebocoran yang tiba-tiba dari uap logam timbal,
kerusakan sistem ventilasi di dalam ruangan. Keracunan akut ditandai oleh rasa
terbakar pada mulut, terjadinya perangsangan dalam gastrointestinal, dan diikuti
dengan diare. Keracunan kronis terjadi karena absorpsi timbal dalam jumlah kecil,
tetapi dalam jangka waktu yang lama dan terakumulasi dalam tubuh. Durasi
waktu dari permulaan terkontaminasi sampai terjadi gejala atau tanda-tanda
keracunan dalam beberapa bulan bahkan sampai beberapa tahun. Gejala
keracunan kronis ditandai oleh rasa mual, anemia, sakit di sekitar perut, dan dapat
menyebabkan kelumpuhan. Keracunan yang disebabkan oleh timbal dapat
mempengaruhi organ dan jaringan tubuh. Organ-organ tubuh yang menjadi
sasaran dari keracunan timbal adalah sistem peredaran darah, sistem saraf, sistem
urinaria, sistem reproduksi, sistem endokrin, dan jantung (Palar, 2008).
Kadar timbal dalam darah merupakan indikator pemajanan yang sering
dipakai dengan pajanan eksternal. Kadar timbal dalam darah merupakan petunjuk
langsung jumlah timbal yang masuk ke dalam tubuh. Dengan demikian untuk
mengetahui dan mengukur kadar timbal dalam tubuh manusia dapat dilihat
melalui darah, sekret, jaringan lunak, dan tulang (Naria, 2005).
Studi toksisitas timbal menunjukkan bahwa kandungan timbal dalam darah
sebanyak 100 µg/l dianggap sebagai tingkat aktif (level action) berdampak pada
gangguan perkembangan dan penyimpangan perilaku. Sedangkan kandungan
timbal 450 µg/l membutuhkan perawatan segera dalam waktu 48 jam. Kandungan
timbal lebih dari 700 µg/l menyebabkan kondisi gawat secara medis (medical
emergency). Untuk kandungan timbal di atas 1.200 µg/l bersifat sangat toksik dan
dapat menimbulkan kematian. Pada anak kadar timbal 68 µg/l dapat menyebabkan
anak makin agresif, kurang konsentrasi, bahkan menyebabkan kanker. Keracunan
timbal pada kadar yang tinggi, pada anak dapat menyebabkan anemia, kerusakan
otak, hati, ginjal, saraf dan pencernaan, koma, kejang-kejang atau epilepsi, serta
2.1.4. Efek Timbal terhadap Organ Hati
Penggunaan timbal dalam jumlah besar atau penggunaan yang
berulang-ulang menyebabkan sifat kumulatif pada organ hati, serta dapat mengakibatkan
keracunan. Sekitar 90% timbal masuk ke dalam sirkulasi darah dan 25%
terdeposit pada organ hati (Palar, 2008).
Beberapa penelitian yang telah dilakukan untuk melihat efek yang di
timbulkan timbal terhadap organ hati yaitu, penelitian Hariono (2005) pemberian
timbal asetat 0,5 g/kgBB/oral/hari pada tikus ditemukan hati dan ginjal tikus
secara makroskopis terjadi perubahan warna menjadi pucat, pada pemeriksaan
histopatologi hati terlihat adanya degenerasi hidrofik. Penelitian Anggraini (2008)
dengan memberikan timbal 100 mg/kgBB/oral/hari pada mencit selama 4 minggu
terjadi kerusakan pada organ hati dan ginjal. Syahrizal (2008) juga melaporkan
pemberian timbal 20 mg/kgBB selama 7 hari pada mencit terjadi nekrosis pada
hepatosit hati. Begitu juga dengan penelitian Gajawat (2006) pemberian timbal 20
mg/kgBB secara intraperitoneal pada mencit menunjukkan kerusakan pada sel-sel
hati.
2.2. Yoghurt dan Soyghurt 2.2.1. Yoghurt
Yoghurt merupakan salah satu jenis produk susu fermentasi yang terkenal.
Prinsip dasar fermentasi yoghurt adalah inokulasi bakteri kultur starter pada susu
yang telah mengalami pemanasan dan pendinginan. Komponen karbohidrat utama
pada susu adalah laktosa. Laktosa yang merupakan karbohidrat utama pada susu
akan digunakan oleh kultur starter sebagai sumber energi untuk pertumbuhannya.
Laktosa akan dihidrolisis dengan produk akhir asam piruvat. Selanjutnya asam
piruvat akan diubah menjadi asam laktat oleh enzim laktat dehidrogenase. Selain
menghasilkan aroma yang khas, asam laktat juga berperan dalam pembentukan
gel yoghurt. Secara sederhana, reaksi perubahan laktosa menjadi asam laktat
adalah sebagai berikut (Tamime dan Robinson, 1999):
C12H22O11 + H2O → 4C3H6O
Laktosa air asam laktat
Berbagai jenis susu dapat digunakan untuk membuat yoghurt, seperti susu
sapi, susu krim, dan susu skim (susu tanpa lemak) dengan bentuk menyerupai
bubur atau es krim yang rasanya asam (Shurtleff dan Aoyagi, 2007). Yoghurt
dibuat melalui proses fermentasi dengan menggunakan campuran bakteri asam
laktat Streptococcus thermophilus dan Lactobacillus bulgaricus yang dapat
menguraikan laktosa menjadi asam laktat. Adanya asam laktat inilah yang
menyebabkan yoghurt berasa asam (Heller, 2001). S. thermophilus dan L.
bulgaricus bekerjasama dalam memfermentasi susu segar untuk mengubahnya
menjadi yoghurt. Selama fermentasi hanya kadar laktosa (gula susu) yang berubah
banyak, yaitu menurun menjadi sekitar 20% sampai 50% dari jumlah semula.
Kadar laktosa turun karena diubah menjadi asam laktat oleh bakteri S.
thermophilus dan L. bulgaricus, kedua bakteri ini merupakan spesies mikroba
yang esensial dan aktif dalam hubungan simbiotik (Herastuti et al., 1994).
Akumulasi asam laktat menyebabkan penurunan nilai pH atau
meningkatkan keasaman susu. Kasein adalah protein utama susu yang terpengaruh
dengan perubahan pH atau keasaman. Jika pH susu lebih rendah dari 4.6 kasein
tidak dapat stabil dan terkoagulasi membentuk gel yoghurt (Tamime dan
Robinson, 1999). Saat susu difermentasi menjadi yoghurt, terjadi kenaikan kadar
vitamin-vitamin sebagai kegiatan bakteri yaitu vitamin A, vitamin B kompleks
diantaranya vitamin B1 (tiamin), vitamin B2 (riboflavin), vitamin B3 (niasin),
vitamin B6 (piridoksin), asam folat, asam pantotenat, dan biotin. Kadar protein,
lemak, dan mineral meski tidak bertambah banyak dari susu, tetapi menjadi lebih
bermanfaat bagi tubuh karena lebih mudah diserap. Yoghurt memiliki dua
kelebihan dibanding dengan susu segar. Pertama karena selama fermentasi kadar
laktosa turun, sehingga yoghurt aman dikonsumsi oleh orang yang lanjut usia atau
yang alergi terhadap laktosa/susu (Widodo, 2002). Kedua yoghurt lebih awet
dibanding susu segar karena asam laktat pada yoghurt berfungsi sebagai pengawet
alami. Dengan dikeluarkannya asam laktat oleh bakteri yoghurt, banyak bakteri
lain yang tak tahan asam akan pertumbuhannya. Hal tersebut mengakibatkan
yoghurt bisa bertahan dari serangan mikroba pembusuk (Soeharsono, 2010).
Pembuatan yoghurt merupakan salah satu metode yang tertua dalam
konsisten dan tidak ada sineresis. Komposisi bahan baku dan formulasi yang tepat
serta proses pengolahan yang benar dibutuhkan untuk menghasilkan yoghurt
dengan tekstur dan konsistensi yang baik. Dewasa ini yoghurt telah mengalami
perkembangan dalam proses pembuatannya sehingga menghasilkan yoghurt
dengan aroma dan citarasa yang semakin baik dan bervariasi. Citarasa khas pada
yoghurt disebabkan oleh terbentuknya asam laktat, asam asetat, karbonil, diasetil,
dan asetaldehid (Widodo, 2002). Standar Nasional Indonesia untuk yoghurt
[image:34.595.152.479.294.651.2]disajikan pada Tabel 2.2.1.
Tabel 2.2.1. Standar Nasional Indonesia untuk Yoghurt 2981:2009 No Kriteria Uji Satuan Persyaratan
1 Keadaan penampakan Cairan kental
semi padat
Bau Normal/khas
Rasa Khas/asam
Konsistensi Homogen
2 Kadar lemak (b/b) % Min 3,0
3 Total padatan susu bukan lemak (b/b)
% Min 8,2
4 Protein (b/b) % Min 2,7
5 Kadar abu (b/b) % Maks 1,0
6 Keasaman (dihitung sebagai laktat) (b/b)
% 0,5-2,0
7 Cemaran logam
Timbal (Pb) mg/kg Maks 0,3
Tembaga (Cu) mg/kg Maks 20
Timah (Sn) mg/kg Maks 40
Raksa (Hg) mg/kg Maks 0,03
8 Arsen mg/kg Maks 0,1
9 Cemaran mikroba
Bakteri Coliform APM/g
atau koloni/g
Maks 10
Salmonella - Negatif/25g
Listeria monocytogenes - Negatif/25g Sumber: Badan Standardisasi Nasional (BSN)
Manfaat yoghurt bagi kesehatan tubuh telah banyak dibuktikan oleh para
peneliti di dunia, karena kandungan nilai gizi yang baik dan mudah dicerna oleh
tubuh. Selain untuk tujuan kesehatan, yoghurt juga sering dikonsumsi untuk
menyeimbangkan mikroflora usus sehingga bakteri-bakteri yang merugikan dapat
ditekan jumlahnya dan sebaliknya usus akan didominasi oleh bakteri yang
menguntungkan. Manfaat yoghurt lainnya yaitu, dikenal sebagai minuman sehat
anti diare karena dapat mencegah aktivitas dan pertumbuhan berbagai bakteri
patogen penyebab gastroenteritis yang dapat menyebabkan diare dan radang usus.
Hal ini dikarenakan L. bulgaricus mempunyai aktivitas anti enterotoksin terhadap
E. coli. Yoghurt yang mempunyai keasaman 1% dapat menyebabkan
bakteri-bakteri patogen seperti Salmonella sp. dan Coliform tidak aktif, penghambatan
tersebut diperkuat oleh adanya produksi senyawa-senyawa antibiotik yang
dihasilkan oleh mikroba yoghurt (Tamime dan Robinson 1999).
Konsumsi yoghurt juga dapat menurunkan kadar kolesterol darah, diduga
yoghurt mengandung satu senyawa yang dapat menghambat terjadinya sintesis
kolesterol. Konsumsi yoghurt pun berpengaruh baik pada pertumbuhan tulang dan
gigi, karena dengan mengkonsumsi yoghurt kemampuan absorpsi kalsium, fosfor
dan fluor akan meningkat (Widyaningsih, 1995). Yoghurt menghasilkan zat-zat
gizi yang diperlukan oleh hati sehingga berguna untuk mencegah penyakit kanker
(Yusmarini dan Efendi, 2004). Memiliki fungsi sebagai antimikroba dan dapat
meningkatkan sistem imunitas atau ketahanan tubuh (Salji, 1991).
2.2.2. Soyghurt
Soyghurt merupakan produk minuman dari bahan dasar susu kedelai yang
difermentasi dengan bantuan kultur starter bakteri asam laktat S. thermophilus dan
L. bulgaricus. Bakteri S. thermophilus berperan dalam pembentukan citarasa dari
soyghurt, sedangkan L. bulgaricus berperan dalam pembentukan aroma soyghurt
(Herawati dan Wibawa, 2009). Dibandingkan dengan yoghurt, soyghurt
mempunyai beberapa kelebihan yaitu, lebih sedikit memerlukan kultur bakteri dan
lebih kaya akan citarasa. Dilihat dari segi gizinya soyghurt mengandung kadar
protein lebih tinggi dari yoghurt (Yusmarini et al., 2009). Cara pembuatan
yoghurt sama dengan cara pembuatan soyghurt, hanya bahan dasarnya yang
berbeda, yoghurt berbahan dasar dari susu sapi atau susu skim, sedangkan
sama yaitu bakteri Streptococcusthermophilus dan Lactobacillus (bulgaricus atau
acidophilus).
Proses fermentasi pada soyghurt sedikit mendapat kesulitan. Hal ini karena
jenis karbohidrat yang terdapat pada susu kedelai sangat berbeda jauh dengan
karbohidrat dari susu sapi. Karbohidrat pada susu kedelai terdiri dari golongan
oligosakarida yang tidak dapat digunakan sebagai sumber energi maupun sumber
karbon oleh kultur stater. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada pembuatan
soyghurt, jika susu kedelai langsung diinokulasikan dengan kultur dan diinkubasi
selama 4-6 jam pada suhu 40-45 o
Soyghurt yang berbahan dasar susu kedelai dilihat dari segi gizinya,
mengandung kadar protein lebih tinggi dari susu sapi (Tabel 2.2.2), karenanya
susu kedelai dapat digunakan sebagai pengganti susu sapi, terutama bagi orang
yang alergi susu sapi, yaitu mereka yang tidak punya atau kurang enzim laktase
dalam saluran pencernaannya, sehingga tidak mampu mencerna laktosa dalam
susu sapi. Akibatnya, laktosa akan lolos ke dalam usus besar dan akan dicerna
oleh jasad renik yang ada di sana. Efeknya orang tersebut akan menderita diare
tiap kali minum susu sapi (Santoso, 2009). Susu kedelai mengandung protein,
lemak, karbohidrat, kalsium, fosfor, dan zat besi. Secara umum susu kedelai
mempunyai kandungan vitamin A, B1, B2, B3,
C, maka tidak akan dihasilkan perubahan pada
pH maupun viskositasnya, dengan kata lain tidak terbentuk yoghurt kedelai. Agar
proses fermentasi dapat berjalan dengan baik, perlu diberi penambahan sumber
gula terlebih dahulu ke dalam susu kedelai sebelum diinokulasi. Sumber-sumber
gula yang dapat ditambahkan adalah sukrosa (gula pasir), glukosa, fruktosa, atau
dengan penambahan susu bubuk skim sebagai sumber laktosa (Herawati dan
Wibawa, 2009). Soyghurt dengan penambahan susu skim sebelum fermentasi
akan menghasilkan soyghurt dengan total asam dan kekentalan yang sesuai
dengan standar yoghurt. Penambahan susu skim selain dapat meningkatkan
kekentalan juga dapat memperbaiki citarasa soyghurt. Penambahan susu skim
tersebut selain sebagai sumber protein juga sebagai sumber laktosa. Laktosa
berfungsi sebagai sumber karbon dan energi bagi S. thermophilus dan L.
bulgaricus. Protein meningkatkan total padatan susu, sehingga mempengaruhi
kekentalan (Helferich dan Westhoff, 1980).
terkandung dalam jumlah cukup banyak ialah vitamin A, D, dan E. Keunggulan
[image:37.595.134.481.167.550.2]lain dari susu kedelai adalah tidak mengandung kolesterol (Koswara, 2006).
Tabel 2.2.2. Perbandingan Komposisi Nutrien Susu Kedelai dan Susu Sapi Jenis nutrisi Satuan Susu kedelai Susu sapi
Kadar air g 88,72 87,99
Kalori kkal 50 61
Protein g 3,6 2,29
Lemak g 1,84 3,34
Karbohidrat g 5,76 4,66
Kadar abu g 0,48 0,72
Mineral
Kalsium (Ca) mg 3 119
Fosfor (P) mg 56 93
Zat besi (Fe) mg 0,8 0,1
Magnesium (Mg) mg 28 13
Kalium (K) mg 191 152
Natrium (Na) mg 3 49
Seng (Zn) mg 0,39 0,38
Tembaga (Cu) mg 0,1 -
Mangan (Mn) mg 0,2 -
Vitamin
Tiamin mg 0,122 0,038
Riboflavin mg 0,042 0,162
Niasin mg 0,22 0,084
Vitamin B6 mg 0,062 0,042
Asam pantotenat mg 0,076 0,314
Folasin µg 1 5
Asam lemak jenuh % 40-48 60-70
Asam lemak tak jenuh % 52-60 30-40
Kolesterol % 0 9,24-9,9
Sumber: Direktorat Gizi, Depkes RI dalam Santoso (2009)
Susu kedelai dikonsumsi karena manfaatnya, mengandung isoflavon
(Sacks et al., 2006), antioksidan alami, tidak mengandung laktosa sehingga dapat
dikonsumsi oleh orang yang tidak tahan terhadap susu sapi dan baik untuk
penderita penyakit diabetes, kanker, penyakit ginjal (Chang et al., 2005) juga
mengurangi risiko penyakit jantung (Cavalini et al., 2009). Susu kedelai yang
difermentasi menjadi soyghurt berperan penting dalam menurunkan risiko terkena
penyakit degeneratif. Hal tersebut salah satunya disebabkan karena adanya
regulasi untuk menghambat pertumbuhan kanker terutama kanker prostat,
menurunkan risiko terkena penyakit jantung, diabetes, ginjal, dan osteoporosis
(Koswara, 1992). Isoflavon merupakan faktor kunci dalam kedelai sehingga
memiliki potensi memerangi penyakit tertentu (Ginting et al., 2009).
Kandungan isoflavon pada kedelai berkisar 2-4 mg/kg kedelai. Senyawa
isoflavon ini pada umumnya berupa senyawa kompleks atau konjugasi dengan
senyawa gula melalui ikatan glukosida. Jenis senyawa isoflavon ini terutama
adalah genistin, daidzin, dan glisitin. Bentuk seyawa demikian ini mempunyai
aktivitas fisiologis kecil. Selama proses pengolahan, baik melalui proses
fermentasi maupun proses non-fermentasi, senyawa isoflavon dapat mengalami
transformasi, terutama melalui proses hidrolisa sehingga dapat diperoleh senyawa
isoflavon bebas yang disebut aglikon yang lebih tinggi aktivitasnya. Senyawa
aglikon tersebut adalah genistein, daidzein, dan glisitein. Isoflavon kedelai dapat
menurunkan risiko penyakit jantung dengan membantu menurunkan kadar
kolesterol darah juga dapat membantu menurunkan osteoporosis (Koswara, 2006).
Kandungan senyawa isoflavon dalam susu kedelai juga berpotensi sebagai
anti-inflamasi, anti-kanker, anti-virus, anti-alergi dan anti-kolesterol, serta dapat
meningkatkan fungsi kekebalan sel (Vij et al., 2011).
Susu kedelai jika proses pembuatannya kurang baik, maka susu kedelai
masih mengandung senyawa anti-gizi dan senyawa penyebab off-flavor
(penyimpangan citarasa dan aroma pada produk olahan kedelai). Senyawa
anti-gizi yang mempengaruhi mutu olahan kedelai ialah antitripsin dan asam fitat.
Sedangkan senyawa off-flavor pada kedelai ialah glukosida, saponin, dan
estrogen. Dalam pengolahan, senyawa-senyawa tersebut harus dihilangkan atau
diinaktifkan, sehingga akan dihasilkan produk olahan kedelai dengan mutu terbaik
dan aman untuk dikonsumsi manusia (Koswara, 1992).
Susu kedelai yang difermentasi memiliki banyak kelebihan daripada susu
kedelai yang tidak difermentasi. Fermentasi menghancurkan bakteri patogen yang
tidak diinginkan, meningkatkan citarasa, dan mengurangi aroma langu (Shurtleff
dan Aoyagi, 2007). Apabila dibandingkan dengan kasein susu, kedelai memiliki
kemampuan antioksidan yang lebih besar dalam mencegah oksidasi lemak. Hasil
sangat baik untuk kesehatan. Selain itu pada fermentasi susu kedelai terdapat
senyawa antikolesterolemia yang lebih tinggi dibandingkan dengan susu non
fermentasi (Vij et al., 2011).
Di Indonesia belakangan ini soyghurt menjadi semakin populer. Produk ini
dengan mudah dapat dijumpai di berbagai pasar swalayan, dengan berbagai
kemasan, warna, dan citarasanya yang khas. Beberapa jenis produk soyghurt dapat
[image:39.595.123.502.250.393.2]dilihat pada Gambar 2.2.2.
Gambar 2.2.2. Soyghurt (Anonim, 2011)
2.3. Bakteri Asam Laktat (BAL)
Bakteri asam laktat secara luas digunakan sebagai starter untuk fermentasi
minuman, daging, dan sayuran. BAL termasuk aman jika ditambahkan dalam
pangan karena sifatnya tidak toksik, tidak menghasilkan toksin, dan umumnya
memenuhi status GRAS (Generally Recognized As Safe), yaitu mikroorganisme
yang tidak beresiko terhadap kesehatan, bahkan beberapa jenis bakteri tersebut
berguna bagi kesehatan. BAL memetabolisme berbagai jenis karbohidrat secara
fermentatif menjadi asam laktat sehingga disebut bakteri asam laktat (Fuller,
1992). BAL yang biasa digunakan untuk starter dalam pembuatan yoghurt adalah
sekelompok bakteri yang dapat mengubah laktosa menjadi asam laktat. BAL ini
dapat digolongkan menjadi dua grup, yaitu golongan bakteri homofermentatif dan
golongan bakteri heterofermentatif. Klasifikasi ini berdasarkan hasil akhir dari
fermentasi glukosa (Fardiaz, 1992). Skema pembentukan asam laktat oleh bakteri
Gambar 2.3. Skema Pembentukan Asam Laktat dari Glukosa oleh BAL Homofermentatif dan Heterofermentatif (Fardiaz, 1992)
Bakteri asam laktat homofermentatif mengubah keseluruhan glukosa
menjadi asam laktat melalui jalur glikolisis sedangkan heterofermentatif
memfermentasi glukosa menjadi asam laktat melalui jalur fosfoketolase. Bakteri
asam laktat yang tergolong homofermentatif dapat mengubah 95% dari glukosa
menjadi asam laktat, CO2 dan asam-asam volatil lainnya juga dihasilkan tetapi
dalam jumlah yang sangat kecil. Beberapa contoh BAL yang bersifat
homofermentatif adalah Streptococcus, Pediococcus, dan beberapa spesies
Lactobacillus seperti L. bulgaricus, L. lactis, L. acidophilus, L. helveticus. BAL
yang tergolong heterofermentatif mengubah glukosa menjadi asam laktat, etanol
atau asam asetat, asam format, dan CO2 Homofermentatif
dalam jumlah yang hampir sama.
Beberapa contoh BAL heterofermentatif adalah Leuconostoc dan beberapa spesies
Lactobacillus, misalnya L. fermentum, L. brevis, L. plantarum, L. rhamnosus, L.
Bakteri asam laktat homofermentatif digunakan dalam pengawetan
makanan karena produksi asam laktat dalam jumlah besar serta mampu
menghambat bakteri penyebab kebusukan makanan dan bakteri patogen lainnya.
Golongan BAL heterofermentatif lebih ditujukan kepada pembentukan flavor dan
komponen aroma, seperti asetaldehid, dan diasetil (Fardiaz, 1992). Jenis BAL
yang biasa dipakai sebagai starter pada pembuatan yoghurt dan soyghurt adalah S.
thermophilus dan L. bulgaricus (Kusmiati dan Malik, 2002).
Bakteri asam laktat bermanfaat untuk peningkatan kualitas higiene dan
keamanan pangan melalui penghambatan secara alami terhadap flora berbahaya
yang bersifat patogen. BAL dapat berfungsi sebagai pengawet makanan karena
mampu memproduksi asam organik, menurunkan pH lingkungannya, dan
mengekskresikan senyawa yang mampu menghambat mikroorganisme patogen
seperti H2O2, diasetil, CO2
Klasifikasi BAL menjadi beberapa genus didasarkan pada perbedaan sifat
morfologi dan fisiologi. Secara morfologi BAL termasuk bakteri Gram positif
berbentuk batang (basil) dan bulat (kokus) dalam bentuk berpasangan,
membentuk rantai atau tetrad, tidak berspora, dan non motil. Secara fisiologi,
katalase negatif, tidak mereduksi nitrat, dan mampu memproduksi asam laktat
sebagai produk akhir metabolik selama fermentasi karbohidrat. Klasifikasi terbaru
menggolongkan BAL ke dalam 20 genus, namun dari sudut pandang teknologi
pangan hanya terdapat 12 genus BAL yang utama, yaitu Aerococcus,
Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc,
Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus, Oenococcus, Weisella, dan
Vagococcus (Salminen et al., 2004), namun hanya empat genus diantaranya yang
berperan penting dalam fermentasi susu yaitu Lactobacillus, Streptococcus,
Pediococcus, dan Leuconostoc (Pato, 2003). Perbedaan karakteristik dari ke
empat genus bakteri asam laktat dapat dilihat pada Tabel 2.3.
, asetaldehid, asam-asam amino, dan bakteriosin.
Pertumbuhan dan metabolisme dari spesies bakteri pada usus tergantung dari
substrat yang tersedia, yang umumnya berasal dari makanan yang dikonsumsinya.
Wright dan Salminen (1999) menyatakan kelebihan BAL adalah kemampuannya
untuk bertahan hidup mengkolonisasi usus, memproduksi asam laktat, bakteriosin,
Tabel 2.3. Karakterisasi Empat Genus Bakteri Asam Laktat (Santoso, 2008)
Karakteristik Genus Bakteri Asam Laktat
Lactobacillus Leuconostoc Pediococcus Streptococcus
Bentuk sel Batang Bulat Bulat Bulat
Pengaturan sel Tunggal/ berpasangan
Berpasangan/ rantai
Tetrad Berpasangan
Produksi gas - + - -
Pengecatan Gram + + + +
Katalase - - - -
Motilitas - - - -
Dekstran - ± - -
Tipe fermentasi Homo/Hetero Hetero Homo Homo
Pertumbuhan
pada 10 °C ± ± ± ±
Pertumbuhan
pada 45 °C ± - ± ±
Pertumbuhan
pada pH 3,5 ± ± - ±
Pertumbuhan
pada pH 9.0 - - - ±
Tipe
peptidoglikan DAP (+) DAP (-) DAP (+) DAP (+)
Keterangan: (-) Negatif, (+) Positif, (±) Variasi Antara Spesies, Homo= Homofermentatif, Hetero=Heterofermentatif, DAP= Asam Diaminopimelat
2.3.1. Streptococcus thermophilus
Streptococcus thermophilus termasuk ke dalam kingdom Prokariota,
divisi Bacteria, filum Firmicutes, kelas Coccus, ordo Lactobacilles, famili
Streptococcaceae, genus Streptococcus, dan spesies S. thermophilus (Buchanan
dan Gibbons, 1974). S. thermophilus merupakan bakteri asam laktat berbentuk
bulat dengan diameter 0,7-0,9 µm, koloni berpasang-pasangan atau membentuk
rantai panjang, Gram positif, anaerob fakultatif, katalase negatif, tidak berspora,
bersifat termodurik, tidak toleran terhadap konsentrasi garam lebih besar dari
6,5%, menyukai suasana mendekati netral dengan pH optimum untuk
pertumbuhannya adalah 6,5. Suhu optimum pertumbuhan S. thermophilus antara
40-45 oC, suhu minimum 20-25 oC, suhu maksimum 50-52 oC (Erkus, 2007). S.
thermophilus bersifat homofermentatif, memfermentasi laktosa, sukrosa, glukosa,
fruktosa, dan produksi utamanya adalah asam laktat (Tamime dan Deeth, 1980)
Gambar 2.3.1. Streptococcus thermophilus (Kunkel, 2008)
S. thermophilus bersimbiosis secara mutualisme dengan L. bulgaricus,
keberadaan ke duanya secara bersamaan di dalam susu dapat menyebabkan
pertumbuhan keduanya menjadi lebih cepat (Helferich dan Westhoff, 1980).
Komponen yang dihasilkan oleh S. thermophilus berupa asam format dan asam
laktat yang dapat menurunkan pH sehingga menstimulir pertumbuhan L.
bulgaricus sedangkan L. bulgaricus menghasilkan asam amino seperti valin,
histidin, dan glisin yang dibutuhkan oleh S. thermophilus (Tamime dan Robinson,
1999).
2.3.2. Lactobacillus bulgaricus
Lactobacillus bulgaricus dikelompokkan ke dalam kingdom Prokariota,
divisi Bacteria, filum Firmicutes, kelas Bacilli, ordo Lactobacilles, famili
Lactobacillaceae, genus Lactobacillus, dan spesies L. bulgaricus (Buchanan dan
Gibbons, 1974). L. bulgaricus merupakan bakteri Gram positif, anaerob fakultatif,
homofermentatif, berbentuk batang dengan diameter 0,5-0,8 μm panjangnya ± 2-9
μm, tidak berspora, dan bersifat katalase negatif. L. bulgaricus termasuk jenis bakteri termofilik karena hidup secara optimum pada suhu 45 oC, suhu minimum
22 oC, dan suhu maksimum 50-52 o
Gambar 2.3.2. Lactobacillus bulgaricus (Singer, 2008)
Pada pembuatan yoghurt, L. bulgaricus berperan dalam penurunan pH
sampai sekitar 4.0. Selain itu, L. bulgaricus juga memberi kontribusi terhadap
flavor yoghurt melalui produksi asam laktat, asetaldehid, asam asetat, dan diasetil
(Winarno et al., 1993). Bakteri L. bulgaricus ini lebih tahan terhadap asam
dibanding Streptococcus dan Pediococcus. Oleh karena itu, lebih banyak terdapat
pada tahapan terakhir dari tahapan fermentasi tipe asam laktat (Tserovska et al.,
2000). Lactobacillus merupakan flora normal dalam usus dan vagina manusia,
tidak patogen dan toksigenik, dan dapat mempertahankan viabilitas selama
penyimpanan (Macfarlane dan Cummings, 1999). L. bulgaricus di dalam susu
lebih bersifat proteolitik yang berkontribusi pada tekstur dan aroma produk susu
fermentasi, yaitu dengan membebaskan valin, histidin, dan glisin yang diperlukan
oleh S. thermophilus selama pertumbuhannya.
2.3.3. Bakteri Asam Laktat sebagai Probiotik
Pemilihan BAL sebagai probiotik sangat berkaitan dengan sifatnya yang
memenuhi kriteria aman untuk dikonsumsi (Generally Recognized As Safe,
GRAS), dimana hal ini merupakan syarat utama untuk probiotik (Beasley, 2004)
dan kemampuannya untuk menghasilkan zat yang dapat mempengaruhi
pertumbuhan mikroorganisme lain. Kedua sifat tersebut, dan beberapa
