Program Studi S2/S3 Bioteknologi Sekolah Pascasarjana UGM
Prosiding
Seminar Nasional Bioteknologi
Universitas Gadjah Mada
PENGUATAN PENGUASAAN BIOTEKNOLOGI
MENUJU KEMA
N
DIRIA
N
BANGSA
SEKOLAH PASCA SARJANA UGM, 11 MEI 2013
KEYNOTE SPEAKERS Prof. Hiroyuki Ohta
(Graduated School of Agriculture, Ibaraki University) Prof. Kazuhito Fujiyama
(International Center for Biotech, Osaka University) Prof. Widya Asmara
(Universitas Gadjah Mada)
REVIEWERS
Prof. drh. Widya Asmara, SU, Ph.D Ir. Donny widianto, Ph.D Dr. Rarastoeti Pratiwi, M.Sc Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Si
Sekolah Pascasarjana Universitas Gadjah Mada Jl. Teknika Utara, Pogung, Yogyakarta, 55281,
PROSIDING
SEMINAR NASIONAL BIOTEKNOLOGI UNIVERSITAS GADJAH MADA
TEMA
PENGUATAN PENGUASAAN BIOTEKNOLOGI MENUJU
KEMANDIRIAN BANGSA
SEKOLAH PASCA SARJANA UGM, 11 MEI 2013
Keynote Speaker : - Prof. Hiroyuki Ohta (Graduated School of Agriculture, Ibaraki University)
- Prof. Kazuhito Fujiyama (International Center for Biotech, Osaka University) - Prof. Widya Asmara (Universitas Gadjah
Mada)
Reviewer : - Prof. drh. Widya Asmara, SU, Ph.D - Ir. Donny widianto, Ph.D
- Dr. Rarastoeti Pratiwi, M.Sc - Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Si
Editor : - Kukuh Madyaningrana, S.Si, M.Biotech - Dinar Mindrati Fardhani, SP
Cover Design dan Lay Out
: Suji (Lintang Pustaka Utama)
Publisher : Sekolah Pascasarjana UGM
Alamat : Jl. Teknika Utara, Pogung, Sleman, Yogyakarta 55281
Email : sps@ugm.ac.id
Website : http://pasca.ugm.ac.id
ISBN: 978-602-8683-00-5
All right reserved
The Effect of Total Lipid, Protein, Reducing Sugar, Phycocyanin and Chlorophyll Content on CO2 Aeration in Spirulina platensis Culture (Puji Norbawa, Nurul Mafrihah, Syarif Hidayatullah dan Ervia Yudiati) ... 78
Peningkatan Hasil Fermentasi Bioetanol dari Nira Sorgum Manis dengan Menggunakan Biakan Campuran Dua Galur Khamir (Jasman, Irfan D. Prijambada, Chusnul Hidayat, dan Donny Widianto) ... 91
Karakterisasi Isolat Bakteri Amilolitik dengan Amplified
Ribosomal DNA Restriction Analysis (ARDRA) (Annas
Rabbani, Endah Retnaningrum dan Yekti Asih Purwestri) ... 110
Imobilisasi dan Aktivitas Papain Pepaya Gunung (Carica pubescens Linne & K. Koch) (Risna Nur Fajriani Maulina
dan Rarastoeti Pratiwi) ... 121
Kategori Bioteknolgi Kesehatan dan Umum ... 139
Biotechnology for Young Learner: Program Pengenalan
Bioteknologi dalam Mengatasi Masalah Perilaku Anak Berbakat di SD Inklusif Tumbuh, Yogyakarta (Wahyu Wido Sari dan
Admila Rosada) ... 140
Pengaruh Suplementasi Yogurt Sinbiotik Terhadap Kadar Kolesterol Serum Darah dan Total Bakteri Asam Laktat pada Tikus Percobaan (Widodo, Alifah Nurrohmah, dan
Endang Wahyuni) ... 157
Terminalia’s Tea : Teh Herbal Pereda Stress dari Daun Ketapang (Terminalia catappa L.) dengan Nilai Kesehatan Tinggi (Uji Toksisitas, Uji Fungsi Organ, dan Uji Perilaku) (Priscilia, Yonathan, Steward Septian, Steven Sitongan, Doni Marisi Sinaga, Rachmat Riyadi, Beatrix Trikurnia Gasong,
Pengaruh Suplementasi Yogurt Sinbiotik Terhadap
Kadar Kolesterol Serum Darah dan Total Bakteri
Asam Laktat Pada Tikus Percobaan
Widodo1,2, Alifah Nurrohmah1, dan Endang Wahyuni1
1Fakultas Peternakan Universitas Gadjah Mada
2Pusat Studi Bioteknologi Universitas Gadjah Mada
Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suplementasi yogurt sinbiotik terhadap kadar kolesterol serum darah dan total bakteri asam laktat (BAL) feses pada tikus percobaan. Penelitian menggunakan 25 ekor tikus putih jantan (Rattus norvegicus) yang dibagi menjadi 5 kelompok perlakuan selama 42 hari, yaitu: 1) kelompok tikus diberi pakan basal komersial; 2) kelompok tikus diberi pakan basal ditambah lemak sapi 10%; 3) kelompok tikus diberi pakan basal ditambah lemak sapi 10% dan ekstrak inulin umbi dahlia sebanyak 0,4 gram/hari/ekor; 4) kelompok tikus diberi pakan basal ditambah lemak sapi 10% dan yogurt prebiotik berbasis ekstrak inulin umbi dahlia sebanyak 2 ml/hari/ekor; 5) kelompok tikus diberi pakan basal ditambah lemak 10% dan yogurt sinbiotik mengandung probiotik Bifidobacterium bifidum dan ekstrak inulin umbi dahlia sebanyak 2 ml/hari/ekor. Uji kolesterol serum dilakukan setiap 2 minggu dan total BAL pada feses dihitung pada awal, pertengahan dan akhir perlakuan. Data dianalisis menggunakan analisis variansi faktorial 5x4 yaitu lima macam perlakuan pakan dan empat periode waktu analisis kadar kolesterol serum dan faktorial 5x3 untuk lima macam kelompok perlakuan dan tiga periode waktu penghitungan total BAL. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suplementasi yogurt sinbiotik mampu menurunkan kolesterol serum darah sebesar 20,5% dan peningkatan BAL feses sebesar 19,7%.
Kata kunci: Yogurt sinbiotik, Inulin, Bifidobacterium bifidum, serum kolesterol
Pendahuluan
Pangan sinbiotik adalah salah satu bentuk pengembangan pangan fungsional berbasis kombinasi antara penambahan probiotik
sebagai bakteri hidup yang ditambahkan untuk meningkatkan kesehatan tubuh melalui beberapa mekanisme seluler dan molekuler (FAO/WHO, 2006; Roberfroid, 2008). Probiotik yang umum terdapat pada saluran pencernaan adalah Lactobacilli dan Bifidobacteria, dua genus bakteri yang mampu bertahan hidup dalam kondisi saluran pencernaan manusia dan berkembang biak dalam usus kecil dan usus besar (Lee dan Salminen, 2009). Bifidobacteria diketahui mampu
memberikan efek bifidogenik untuk kesehatan (Ong et al., 2007),
diantaranya: 1) mempertahankan keseimbangan mikroflora dalam
usus agar tetap normal, terutama pada orang tua (manula) dan bayi serta anak kecil (Khan dan Ansari, 2007); 2) memperbaiki pencernaan protein susu dan mencegah lactose intolerance (Collado, 2009; de Vrese dan Marteau, 2007); 3) mempunyai aktivitas anti-karsinogenik (Wollowski et al., 2001; Xiao et al., 2006); 4) menurunkan kadar kolesterol dalam plasma darah; serta 5) meningkatkan penyerapan kalsium (Kaur dan Gupta, 2002).
Prebiotik adalah komponen bahan pangan yang tidak tercerna oleh enzim-enzim pencernaan dan mampu menstimulasi proliferasi dan aktivitasi bakteri pada usus besar (Wells et al., 2008; Parvez et al., 2006). Prebiotik seperti inulin dan fruktooligosakarida
diketahui mampu mengubah komposisi mikroflora dalam sistem
pencernaan ke arah dominasi Bifidobacterium (Fooks et al., 1999). Beberapa penelitian menunjukkan bahwa penambahan Galakto Oligosakarida (GOS), Frukto Oligosakarida (FOS) atau inulin
dalam produk susu mampu menghasilkan efek bifidogenik dalam
saluran pencernaan. Inulin masuk dalam kategori serat yang disebut fruktan, yaitu suatu polisakarida yang dibangun oleh unit-unit monomer fruktosa melalui ikatan β-2-1 fruktofuranosida yang diawali oleh satu molekul glukosa. Inulin memiliki derajat polimerisasi diatas 30 (Nakamura et al., 1995). Inulin bersifat larut dalam air dan tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim dalam sistem pencernaan mamalia namun dapat mengalami fermentasi akibat aktivitas probiotik di dalam usus besar, sehingga dapat
digunakan sebagai prebiotik (Widowati et al., 2005). Dosis
hari dapat meningkatkan Bifidobacteria dan mampu menurunkan
Enterococci dan Fusobacteria selama konsumsi 19 hari (Klessen et al., 1997). Roberfroid et al. (1998) melaporkan bahwa penggunaan inulin sebagai prebiotik dengan dosis antara 4 sampai 20 gram
per hari mampu meningkatkan Bifidobacteria pada feses manusia
sejumlah 10 log cfu/gram. Inulin adalah kelompok polisakarida alami yang dihasilkan oleh berbagai jenis tanaman, salah satunya terdapat dalam umbi dahlia. Dalam penelitian ini, pemanfaatan ekstrak inulin umbi dahlia sebagai prebiotik untuk mendukung
pertumbuhan Bifidobacteria dicoba dikembangkan.
Yogurt adalah produk susu fermentasi berbentuk semi solid yang dihasilkan melalui proses fermentasi susu oleh Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus. Yogurt mengandung nilai nutrisi yang lebih baik daripada susu segar (Hidayat et al., 2006), dan keasaman yogurt hasil proses fermentasi mampu mencegah pertumbuhan bakteri patogen. Yogurt sinbiotik merupakan salah satu produk susu fermentasi yang dibuat dengan
penambahan strain probiotik seperti Lactobacillus achidophilus
dan Bifidobacterium bifidum, serta dikombinasikan dengan prebiotik seperti fruktooligosakarida (FOS) untuk memberikan efek kesehatan (Ooi dan Liong, 2010). Abd El-gawad et al. (2005)
melaporkan penurunan kadar kolesterol total 50,3%, low density
cholesterol (LDL) 56,3% dan trigliserida 51,2% pada 48 ekor tikus albino jantan setelah diberi pakan yogurt sinbiotik dengan kadar 50 gram yogurt (0,07% Bifidobacterium longum Bb-46). Xiao et al. (2003) dalam penelitiannya menyatakan bahwa diet yogurt yang
mengandung 108 CFU/g B. longum BL1 pada 32 orang (total
kolesterol serum 220-280 mg/dL, berat badan 55,4-81,8 kg, umur 28-60) selama 4 minggu menurunkan total kolesterol, LDL dan trigliserida, serta mampu meningkatkan HDL 14,5%. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suplementasi yogurt sinbiotik terhadap kadar kolesterol serum darah dan total BAL feses pada tikus percobaan. Yogurt sinbiotik dihasilkan dengan
kombinasi penambahan probiotik Bifidobacterium bifidum dan
Metode Penelitian
Hewan percobaan, bakteri starter dan media pertumbuhan
Hewan percobaan yang digunakan adalah tikus putih
jantan (Rattus norvegicus) keturunan Sprague dawley umur dua
bulan sebanyak 25 ekor. Pakan yang digunakan untuk tikus menggunakan pakan basal AD-II (PT. JAPFA COMFEED INDONESIA) dengan komposisi sebagai berikut: air 12%; protein kasar 19%; lemak kasar 4%; serat kasar 5%; abu 6,5%; kalsium 1,1% dan phosphor 0,9%. Penambahan 10% lemak pada pakan basal menggunakan metode yang digunakan oleh Djojosengojo (1995). Kultur bakteri yang digunakan untuk produksi yogurt adalah Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus,
dan probiotik Bifidobacterium bifidum. Media untuk pertumbuhan
BAL adalah MRS agar (Sigma), dan untuk Bifidobacterium bifidum
ditambahkan Bilesalt dan L-cystein (0,5 g/L). Bahan lain untuk penelitian adalah: umbi bunga dahlia (Dahlia pinnatta L), susu sapi segar, susu bubuk skim, dan jus tomat.
Ekstraksi inulin umbi dahlia (Dahla pinnatta L.)
Ekstraksi inulin umbi dahlia dilakukan menurut metode
Widowati et al. (2005). Umbi dahlia dibersihkan, dikupas dan
dicuci, kemudian dipotong dan diblender dengan penambahan air 1:2 (b/v) dan dipanaskan pada penangas air suhu 80 - 90°C sekitar
30 menit. Setelah dingin, ekstrak disaring, diambil filtratnya dan
didinginkan dalam refrigerator selama 18 jam. Filtrat diambil dari refrigerator dan dibiarkan pada suhu ruang selama kurang lebih 2 jam kemudian disentrifugasi pada 1500 rpm selama 15 menit. Endapan (ekstrak inulin basah I) ditambah air (perbandingan
1:2) kemudian dipanaskan di penangas air suhu 70°C selama
disentrifugasi 1500 rpm selama15 menit sampai diperoleh endapan putih (ekstrak inulin basah II). Endapan dikeringkan pada suhu 50 - 60°C selama 6 - 7 jam lalu dihaluskan. Hasil ekstraksi ini
dinamakan ekstrak inulin umbi Dahlia.
Persiapan starter dan fermentasi yogurt
Pembuatan starter fermentasi dilakukan menurut metode
Ouwehand et al. (2001). Sebanyak 2% kultur cair diinokulasikan
ke dalam 100 ml susu skim steril (v/v) yang telah disterilisasi
pada suhu 110°C dengan tekanan 13 psi selama 10 menit dan
diinkubasi pada suhu 37°C selama 20 jam sehingga berbentuk curd.
Sebanyak 5% dari kultur ini diinokulasikan ke dalam susu skim steril dan diinkubasi pada suhu 37°C selama 20 jam dan siap untuk
fermentasi yogurt.Proses pembuatan yogurt mengikuti metode
Dave and Shah (1997). Media untuk fermentasi memiliki total solid (TS) 18% yang tersusun atas susu segar (TS 12%) ditambah susu skim 6% (w/v). Ekstrak inulin umbi dahlia sebanyak 40 mg/g total solid ditambahkan dalam bentuk bubuk sebagai prebiotik,
kemudian dipasteurisasi pada suhu 85°C selama 30 menit. Kultur
probiotik Bifidobacteriabifidum sebanyak 2% diinokulasikan pada
media yogurt dan diinkubasi pada suhu 41°C selama 2 jam,
dilanjutkan inokulasi Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus sebanyak 2% (1:1) (v/v), dan diinkubasi pada suhu 42°C selama 6 jam. Pengujian kualitas yoghurt meliputi uji asam
laktat menurut metode Mann’s Acid Test (Hadiwiyoto, 1994) dan
penghitungan total BAL menggunakan metode Total Plate Count
(TPC) (Hadiwiyoto, 1994).
Pengujian kadar lemak dan kolesterol pakan.
Kadar lemak bahan pakan diuji menggunakan metode
soxhlet (Sudarmadji et al., 1998). Pengujian kadar kolesterol
Pemberian diet pada tikus
Tikus putih (Rattus norvegicus) keturunan Sprague dawley
dengan jenis kelamin jantan, umur 2 bulan sebanyak 25 ekor dibagi secara acak dalam lima kelompok. Masing-masing kelompok terdiri atas 5 ekor dan dikandangkan secara individu. Sebelum tikus diberikan perlakuan, berat badan tikus ditimbang dan diambil sampel darahnya untuk mendapatkan data kolesterol awal sebelum perlakuan. Tikus diadaptasikan selama 1 minggu dengan diberi pakan basal standar dan air minum secara ad libitum. Pengelompokan tikus dan perlakuan terdiri atas : 1) Tikus diberi pakan basal komersial AD-II; 2) Pakan basal ditambah lemak sapi 10%; 3) pakan basal ditambah lemak sapi 10% dan ekstrak inulin umbi dahlia sebanyak 0,4 gram/ekor/hari; 4) Pakan basal ditambah lemak sapi 10% dan yogurt prebiotik sebanyak 2 ml/ekor/hari; 5) Pakan basal ditambah lemak 10% dan yogurt sinbiotik sebanyak 2 ml/ekor/hari. Pemberian perlakuan pakan pada tikus dilakukan selama 42 hari. Pemberian ekstrak inulin dan yogurt diberikan dengan metode secara oral menggunakan spet sonde ukuran 2,5 ml. Tikus ditimbang bobotnya setiap satu minggu sekali, untuk mendapatkan data peningkatan bobot badan selama pemeliharaan.
Pengujian kolesterol serum darah
Pengujian kolesterol terdiri dari: 1) pengambilan sampel darah tikus menggunakan microhematokrit melalui mata atau retroorbital venous (Hrapkiewicz, 1998) setiap 2 minggu sekali selama 42 hari; 2) pemisahan serum darah menggunakan sentrifuge 3000 rpm selama 20 menit dan; 3) pengukuran konsentrasi kolesterol
serum dengan menggunakan metode Enzymatic Colorimetric test,
CHOD-POP (James, 2006).
Penghitungan total Bakteri Asam Laktat dalam feses tikus
et al., (2008). Jumlah total BAL dihitung pada media MRS agar
yang disuplementasi bile salt 0,15% menggunakan metode Total
Plate Count (Fardiaz, 1993) setelah inkubasi suhu 37oC selama 24
sampai 48 jam.
Analisis data
Penelitian ini menggunakan rancangan percobaan split-unit faktorial 5x4 yaitu lima macam perlakuan pemberian pakan dan empat periode waktu untuk analisis kadar kolesterol serum. Analisis untuk total BAL menggunakan rancangan split-unit faktorial 5x3 dimana terdapat lima macam kelompok perlakuan dan tiga periode waktu. Data dianalisis menggunakan analisis variansi blok lengkap untuk efek periode waktu pada masing-masing kelompok kemudian dilanjutkan dengan analisis uji beda mean Duncan (Duncant’s Multiple Range Test) (Astuti, 1980).
Hasil dan Pembahasan
Kualitas yoghurt untuk diet
Sebelum digunakan sebagai diet tikus percobaan selama pemeliharaan, produk yogurt yang dihasilkan dianalisa total bakteri asam laktat (BAL), pH dan keasaman setara dengan asam laktat pada yogurt. Hasil pengujian total BAL dalam yogurt prebiotik dan yogurt sinbiotik dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Rerata total BAL (log CFU/ml) yogurt prebiotik dan sinbiotik
Parameter Yogurt
Prebiotik Sinbiotik
pHns 4,83±0,41 4,97±0,48
Keasamanns 0,93±0,17 0,95±0,38
Total BALns 9,12±0,99 9,06±0,73
ns non significant: berbeda tidak nyata
(disuplementasi ekstrak inulin umbi Dahlia 40 mg/g total solid dan diinokulasikan Bifidobacterium bifidum) terhadap pH, keasaman dan total BAL yogurt. Rerata total BAL yogurt prebiotik dan yogurt sinbiotik secara berurutan adalah 9,12±0,99 dan 9,06±0,73 log CFU/ ml. Total BAL penelitian ini lebih rendah dibanding dengan hasil penelitian Dwiyaningsih (2011) yang melaporkan bahwa total BAL 10,27 log CFU/ml dalam yogurt dengan penambahan ekstrak inulin umbi Dahlia. Sementara itu, Anindita (2010) melaporkan total BAL 10,37 log CFU/ml dalam yogurt hasil penambahan ekstrak inulin umbi Dahlia 40 mg/g dan diinokulasikan Bifidobacteriumbifidum. Beberapa peneliti melaporkan jumlah total probiotik berbeda pada produk akhir yogurt. Buckle etal. (1987) melaporkan bahwa jumlah
minimal BAl pada yogurt adalah 107 CFU/ml. Farnworth (2008),
menambahkan bahwa jumlah sel hidup yang terkandung dalam yogurt setelah proses fermentasi selesai dapat mencapai 109 per ml
setara dengan 9 log CFU/ml. Berdasarkan hal tersebut, hasil total BAL yogurt dalam penelitian ini masih sesuai dengan standar yang ditetapkan peneliti lain.
Tabel 1 juga menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan nyata antara yogurt prebiotik dan sinbiotik terhadap pH dan keasaman yoghurt. Nilai pH yogurt prebiotik dan yogurt sinbiotik secara berurutan adalah 4,83±0,41 dan 4,97±0,48 (Tabel 1). Menurut Buckle
et al. (1987), nilai pH yogurt yang dikehendaki berkisar antara
antara 0,7 sampai 1,2% (Farnworth, 2008), dan berkisar 0,5 sampai 2% menurut Dewan Standarisasi Nasional (1992). Hal ini berarti bahwa keasaman yogurt dalam penelitian ini sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI) yogurt.
Bobot badan tikus percobaan selama pemeliharaan
Bobot badan tikus selama pemeliharaan 42 hari dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 menunjukkan bahwa terjadi peningkatan bobot badan tikus untuk semua perlakuan selama pemeliharaan 42 hari (P<0,05), namun tidak terdapat perbedaan antar perlakuan. Hal ini berarti pemberian jenis pakan berbeda antara kelompok tidak memberikan pengaruh nyata terhadap peningkatan bobot badan tikus. Peningkatan bobot badan sangat dipengaruhi oleh
Tabel 2. Hasil analisis bobot badan tikus selama pemeliharaan 42 hari
Waktu Bobot badan (gram)
PST PLK PID PYP PYS
0 hari 173,32 162,78 169,88 181,46 166,70
7 hari 193,06 186,04 185,88 191,48 181,94
14 hari 224,64 210,02 203,26 199,44 206,68
21 hari 234,56 223,74 216,08 223,50 222,14
28 hari 247,26 237,54 232,38 231,00 237,70
35 hari 261,36 250,80 248,12 242,22 254,52
42 hari 277,54 264,42 263,68 257,96 266,96
Reratans 230,25±40,2 219,62±34,37 217,04±34,5 218,15±40,6 219,52±43,6
ns : tidak berbeda nyata
a,b,c,d,e : superskrip berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan
(P<0,05)
PST : tikus diberi pakan basal AD II
PLK : tikus diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10%
PID : tikus diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10% dan ekstrak inulin umbi Dahlia 400
mg/ekor/hari
PYP : tikus diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10% dan yogurt prebiotik 2 ml/ekor/hari
feed intake dan tingkat kecernaan, hal ini terlihat dari korelasi positif perlakuan pakan basal (PST) terhadap bobot badan tikus percobaan (Tabel 2 dan 3). Semakin besar bobot badan maka semakin besar pula asupan pakan yang masuk. Menurut Smith dan Mangkuwidjojo (1988), kecepatan peningkatan bobot badan tikus dapat mencapai 5 gram per hari, dan rerata berat tikus percobaan dewasa adalah 200 sampai 250 gram.
Feed intake pakan selama pemeliharaan
Berdasarkan hasil analisis statistik feed intake (Tabel 3), asupan pakan pada semua perlakuan tidak berbeda nyata pada hari ke-0 dan hari ke-7, akan tetapi terdapat perbedaan pada
Tabel 3. Hasil analisis feed intake pakan selama pemeliharaan 42 hari
Waktu Feed intake (gram)
PST PLK PID PYP PYS Rerata
0 hari 13,73 13,23 13,58 14,12 13,49 13.63±1,22ab
7 hari 13,64 13,68 13,04 12,22 13,34 13,18±2,07ab
14 hari 16,18 14,88 12,82 12,67 14,07 14,12±2,10b
21 hari 15,10 12,85 12,28 11,93 12,00 12,83±2,08a
28 hari 15,77 14,03 13,91 12,71 13,83 14,05±1,93b
35 hari 14,84 12,97 13,39 12,05 13,97 13,44±1,81ab
42 hari 15,81 12,92 13,36 13,04 13,09 13,64±1,72ab
Rerata 15,01 ±1,74y 13,51 ±1,27x 13,20
a,b : superskrip yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan
perbedaan (P<0,05)
x, y : superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan
(P<0,05)
PST : tikus yang diberi pakan basal AD II
PLK : tikus yang diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10%
PID : tikus yang diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10% dan ekstrak inulin umbi Dahlia 400 mg/ekor/hari
PYP : tikus yang diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10% dan yogurt prebiotik 2 ml/ekor/hari
hari ke-14 sampai ke-42 (P<0,05). Hari ke-0 sampai hari ke-7 merupakan masa adaptasi dengan pemberian pakan standar untuk semua kelompok sehingga tidak terdapat perbedaan antara kelompok satu dengan yang lainnya. Hal ini berarti bahwa setelah masa adaptasi pada hari ke-14 sampai hari ke-42, pemberian jenis pakan dan perlakuan yang berbeda mempengaruhi banyaknya asupan (feed intake) antar kelompok tikus.
Kelompok PST dengan pemberian pakan basal standar dan kelompok PLK dengan pemberian pakan basal ditambah lemak 10% mempunyai perbedaan asupan pakan mulai hari ke-0 sampai dengan hari ke 42 (P<0,05). Sedangkan pada kelompok PID, PYP dan PYS tidak terdapat perbedaan asupan pakan, dan asupan
pakan cenderung stabil. Secara keseluruhan feed intake pakan
untuk semua kelompok berkolerasi positif terhadap bobot badan (Tabel 2). Menurut Smith dan Mangkuwidjojo (1988), asupan pakan tiap hari tikus dewasa adalah 12 sampai 20 gram.
Analisis Kolesterol
Hasil pengujian kadar kolesterol pada pakan standar adalah 4,63 mg/g dan pada pakan basal ditambah lemak sapi 10% adalah
41,98 mg/g. Feed intake kolesterol pakan selama pemeliharaan
pada tikus dapat dilihat pada Tabel 3.
Feed intake kolesterol dihitung berdasarkan kolesterol
pakan standar dan lemak sapi dengan feed intake pakan. Feed
intake kolesterol pakan hari ke-0, 7, 14, 21, 28, 35 dan 42 terdapat
perbedaan (P<0,05) pada semua kelompok perlakuan. Hal ini
berarti perbedaan jenis pakan yang diberikan mempengaruhi jumlah feed intake kolesterol. Kelompok tikus yang diberi pakan basal (PST) dan pakan basal ditambah lemak 10% (PLK ) pada hari ke-0 sampai hari ke-42 terdapat perbedaan (P<0,05), sedangkan pada kelompok yang diberi pakan basal ditambah lemak 10% dan ekstrak inulin (PID), pakan basal ditambah lemak 10% dan yogurt prebiotik (PYP), dan pakan basal ditambah lemak 10% dan yogurt sinbiotik (PYS) tidak terdapat perbedaan. Feed intake
14 hari sedangkan kelompok PLK mengalami peningkatan pada hari 7 dan 14, kemudian mengalami penurunan pada hari ke-21, 35 dan 42.
Tabel 3. Rerata feed intake kolesterol pakan pada tikus percobaan 42 hari
Waktu Feed intake kolesterol pakan (mg) Rerata
PST PLK PID PYP PYS
0 hari 63,55 555,53 570,22 592,64 566,41 469,67±212,68b
7 hari 63,11 574,17 547,22 512,88 559,82 451,44±212,62ab
14 hari 74,85 624,80 538,07 531,69 590,54 471,99±216,28b
21 hari 69,82 539,41 515,57 500,96 503,90 425,94±193,96a
28 hari 72,98 588,78 584,08 533,45 580,72 472,00±214,15b
35 hari 68,67 544,37 562,00 505,83 586,26 453,64±206,48ab
42 hari 73,13 542,18 560,74 574,56 549,57 454,64±200,06ab
Rerata 69,45 ±
a,b : superskrip yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan
perbedaan (P<0,05)
x, y,z : superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan
(P<0,05)
PST : tikus yang diberi pakan basal AD II
PLK : tikus yang diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10%
PID : tikus yang diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10% dan ekstrak inulin umbi Dahlia 400 mg/ekor/hari
PYP : tikus yang diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10% dan yogurt prebiotik 2 ml/ekor/hari
PYS : tikus yang diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10% dan yogurt sinbiotik 2 ml/ekor
Feed intake kolesterol kelompok PST lebih rendah daripada kelompok PLK, PID, PYP dan PYS (P<0,05)pada hari ke-0, sampai ke-42. Penambahan lemak sapi pada pakan dapat meningkatkan
sehingga untuk mengurangi kadar kolesterol dalam darah perlu mengurangi asupan kolesterol dari makanan. Kolesterol dalam diet dengan mudah dapat diabsorbsi oleh tubuh manusia. Untuk mengetahui pengaruh suplementasi yogurt sinbiotik terhadap kadar kolesterol serum darah maka dilakukan analisa kadar serum darah dan hasilnya dapat dilihat pada Tabel 4.
Hasil analisis menunjukkan bahwa hari ke-0, 14, 28 dan 42, rerata total kolesterol serum darah tikus tidak terdapat perbedaan antara kelompok yang diberi pakan basal (PST), pakan basal ditambah lemak 10% (PLK), pakan basal ditambah lemak 10% dan suplementasi bubuk ekstrak inulin (PID), pakan basal ditambah lemak 10% dan suplementasi yogurt prebiotik (PYP) serta pakan basal ditambah lemak 10% dan suplementasi yogurt sinbiotik (PYS). Selama 42 hari pemberian pakan terjadi penurunan kolesterol pada
Tabel 4. Efek suplementasi pakan yang berbeda terhadap kadar kolesterol (mg/ dl) serum darah tikus percobaan
Tikus Kadar kolesterol (mg/dl)
0 hari 14 hari 28 hari 42 hari Reratans
PST 88,00 72,94 73,84 68,88 75,91±11,25
PLK 77,33 77,64 64,61 64,44 71,00±11,11
PID 84,00 77,64 80,00 79,99 80,41±15.52
PYP 70,67 68,23 81,53 66,66 71,77±19,77
PYS 86,66 80,00 73,84 68,88 77,35±11,32
Rerata 81,33±13,61y 75,29±13,15xy 74,76±16,84xy 69,77±11,79x
Keterangan:
ns : tidak berbeda pada kolom dan pada baris rerata yang sama
x, y : superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan
perbedaan (P<0,05).
PST : tikus yang diberi pakan basal AD II
PLK : tikus yang diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10%
PID : tikus yang diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10% dan ekstrak inulin umbi Dahlia 400 mg/ekor/hari.
PYP : tikus yang diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10% dan yogurt prebiotik 2 ml/ekor/hari.
kelompok tikus yang diberi pakan basal AD-II (PST) dan tikus yang diberi pakan basal ditambah lemak 10% ditambah yogurt sinbiotik (PSY) (P<0,05), tetapi tidak berpengaruh pada kelompok PLK, PID dan PYP. Kelompok tikus yang diberi pakan basal AD-II (PST) menunjukkan adanya perbedaan kadar kolesterol antara hari ke-0 sampai hari ke-42 (P<0,05).
Kelompok (PID) dengan suplementasi ekstrak inulin umbi dahlia selama 42 hari mengalami penurunan meskipun tidak
signifikan. Tabel 4 menunjukkan penurunan 4,77% kolesterol
serum darah dari 84,00 mg/dl menjadi 79,99 mg/dl. Penurunan kolesterol karena penambahan prebiotik inulin terjadi secara tidak langsung melalui aktivitas bakteri kolon yang memfermentasi inulin menjadi asam lemak rantai pendek. Asam lemak rantai pendek produk degradasi prebiotik menyebabkan pH intestinal menurun, diikuti dengan penurunan siklus asam empedu bersamaan dengan itu terjadi regulasi lipogenesis hepatik, sehingga menurunkan lemak dan kolesterol dalam serum.
Suplementasi yogurt prebiotik pada kelompok (PYP) tidak menyebabkan penurunan kolesterol dari hari ke-0 sampai dengan ke-42. Suplementasi yogurt prebiotik sampai dengan hari ke-42 belum berpengaruh nyata terhadap kolesterol serum. Menurut Akalin etal. (1997), penambahan L.bulgaricus belum berpengaruh terhadap kadar kolesterol serum darah tikus pada hari ke-28 dan mulai berpengaruh pada hari ke-56. Lebih lanjut Djide (2006) menambahkan, penurunan kadar kolesterol dapat berasal dari pemanfaaan sejumlah kolesterol oleh BAL sebagai bahan dalam pembentukan membran sitoplasmanya. Lebih lanjut disampaikan bahwa BAL juga mempunyai kemampuan untuk mendekonjugasi asam empedu.
Suplementasi yogurt sinbiotik pada kelompok PYS menunjukkan perbedaan antara hari ke-0 sampai dengan hari ke-42 (P<0,05). Pada kelompok ini terjadi penurunan kolesterol sebesar 20,52% dari kadar kolesterol awal 86,66 mg/dl menjadi 68,88 mg/dl. Hal ini dimungkinkan karena adanya hubungan
simbiosis antara ekstrak inulin umbi dahlia (Dahlia pinnataL)
Penurunan kolesterol terjadi karena inulin didegradasi di dalam kolon menjadi fruktosa yang diubah menjadi fruktosa-6-fosfat selanjutnya masuk dalam lintasan Embden-Mayerhof menghasilkan piruvat dan laktat. Dalam laju metabolisme penggunaan piruvat oleh mikrobia usus besar akan menghasilkan asam lemak rantai pendek (asetat, propionat dan butirat) (Roberfroid, 2005). Kaur dan Gupta (2002) menambahkan bahwa, keberadaan propionat akan menjadi penghambat (inhibitor) Hidroksi Metilglutaril CoA (HMGCoA) yang merupakan enzim yang berperan dalam sintesis kolesterol sehingga biosintesis kolesterol melambat.
Analisis total bakteri asam laktat (BAL) pada feses tikus percobaan
Bakteri asam laktat pada feses dapat menjadi indikasi terhadap total BAL dalam saluran pencernaan. Hasil analisis rata-rata total BAL feses tikus percobaan terdapat pada Tabel 5. Tabel 5. Rerata total BAL feses tikus percobaan selama 42 hari
Tikus Total BAL (log CFU/ml)
0 hari 21 hari 42 hari Reratans
PST 9,35 8,78 9,78 9,30±0,53
PLK 9,43 9,29 10,03 9,58±0,58
PID 8,77 10,11 10,30 9,73±0,98
PYP 8,57 9,25 10,76 9,53±1,11
PYS 8,98 9,18 10,75 9,64±1,05
Rerata 9,02±0,77x 9,32±0,70x 10,32±0,55y
Keterangan:
ns : tidak berbeda pada kolom dan pada baris rerata yang sama
x, y : superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan
(P<0,05).
PST : tikus yang diberi pakan basal AD II
PLK : tikus yang diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10%
PID : tikus yang diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10% dan ekstrak inulin umbi Dahlia 400 mg/ekor/hari.
PYP : tikus yang diberi pakan basal AD II ditambah lemak 10% dan yogurt prebiotik 2 ml/ekor/hari.
Tabel 5 menunjukkan bahwa pada perbedaan perlakuan pakan tidak menyebabkan perbedaan total BAL pada feses tikus percobaan. Total BAL pada hari percobaan ke-0 tidak berbeda nyata dengan hari percobaan ke-21 yaitu berturutan 9,02±0,77 dan 9,32±0,70 (Tabel 5). Total BAL setelah hari ke-42 sebesar 10,32±0,55 menunjukkan perbedaan nyata dibandingkan total
BAL pada hari ke-0 dan ke-21 (Tabel 5). Bielecka et al. (2001)
melaporkan bahwa asupan oligofruktosa dapat meningkatkan jumlah Bifidobacteria dalam feses, serta menurunkan Bacteriodes,
Fusobacteria dan Clostridia dalam feses, tetapi tidak mempengaruhi total mikrobia feses.
Menurut Fuller (1989), mikroflora usus adalah ekosistem
yang kompleks yang terdiri dari sedikitnya 400 spesies bakteri
yang berbeda, dengan jumlah total mencapai 1012 sel/gram bahan
terlarut. Lebih lanjut Gibson dan Roberfroid (2008), menambahkan bahwa mikrobia feses 75% didominasi oleh 3 grup spesies yaitu: 1) firmicutes dengan populasi 3 sampai 5,3x1010 (30 sampai 53%); 2)
Bakteriodes dengan populasi 0,9 sampai 4,2x1010 (9 sampai 42%); 3)
Actinobacteria seperti Bifidobacteria dan Collinsea-Atopodium dengan populasi 0,7 sampai 1,0x1010 (1 sampai 14%). Sisanya didominasi
oleh Enterobacteriacae dengan populasi 0,4 sampai 1x109 (0,3 sampai
3,7%) dan Lactobacilli dan Streptococci dengan populasi 2x108 sel/
gram bahan terlarut (2%).
Kelompok tikus yang diberi pakan basal ditambah lemak 10% dan suplementasi ekstrak umbi dahlia (PID) dari hari ke-0, 21 dan hari ke-42 mengalami perbedaan nyata dengan adanya
peningkatan total BAL feses sebesar 17,45% (P<0,05) dari
8,77 sampai 10,30 log cfu/g. Hal ini disebabkan karena inulin merupakan oligosakarida yang dapat berperan sebagai prebiotik dan merangsang pertumbuhan BAL dalam saluran pencernaan. Inulin dapat mengalami fermentasi akibat aktivitas mikrobia yang terdapat di dalam usus besar, sehingga berimplikasi positif terhadap kesehatan inangnya (Widowati et al., 2005).
menunjukkan perbedaan (P<0,05) dengan mengalami peningkatan total BAL feses sebesar 25,55% dari 8,57 sampai 10,76 log cfu/g. Sementara itu, kelompok PYS yang diberi pakan basal ditambah lemak 10% dan suplementasi yogurt sinbiotik dengan perlakuan suplementasi dari hari ke-0, 21 dan 42 mengalami peningkatan total BAL feses sebesar 19,71% (P<0,05) dari 8,98 sampai 10,75 log cfu/g (Tabel 5). Peningkatan BAL feses pada perlakuan ini berkorelasi positif terhadap penurunan kolesterol (Tabel 4). Menurut Ooi dan Liong (2010), pengaruh hiperkolseterolemik oleh probiotik karena probiotik mampu mengikat kolesterol pada usus
halus dan ini tergantung pada phase pertumbuhan dan spesifitas
strain bakteri.
Kesimpulan
Hasil penelitian menunjukkan bahwa suplementasi yogurt sinbiotik secara teratur selama 42 hari mampu memberikan efek
bifidogenik dalam hal penurunan kolesterol serum darah sebesar
20,52% dan peningkatan total BAL dalam feses sebesar 19,71%. Berdasar hasil penelitian ini, perlu penelitian lanjutan efek
bifidogenik lainnya seperti pengaruh terhadap penghambatan
sel kanker kolon, peningkatan daya imunitas dan peningkatan penyerapan kalsium.
Daftar Pustaka
Abd El-Gawad, I.A., El-Sayed, E.M., Hafez, S.A., El-Zeini, H.M., Saleh, F.A. 2005. The Hypocholesterolaemic Effect of Milk
Yoghurt and Soy-Yoghurt Containing Bifidobacteria in Rats
Fed on a Cholesterol-Enriched Diet. Int. Dairy J. 15: 37-44.
Akalin, A.S., S. Gonc dan S. Duzell. 1997. Influence of yogurt
and achidophilus yogurt on serum cholesterol levels in mice.
J. Dairy Sci. 80:271.
Anindita, N.S. 2010. Viabilitas Probiotik Bifidobacterium bifidum ATCC 29521 dalam Yogurt yang Disuplementasi Ekstrak
Inulin Umbi Dahlia (Dahlia pinnata L). Skripsi Sarjana
Astuti, M. 1980. Rancangan Percobaan dan Analisis Statistik. Bagian Pemuliaan Ternak. Fakultas Peternakan, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Bielecka, M., Biedrzycka, E., Majkowska, A. 2001. Selection of
probiotics and prebiotics for synbiotics and confirmation of
their in vivo effectiveness. Food Res.Int.. 35:125-131.
Buckle, K.A., R.A. Edwards., G.H. Fleet and M. Wooton. 1987. Ilmu Pangan. Terjemahan oleh Hari Purnomo dan Adiono. Universitas Indonesia Press, Jakarta.
Collado, M.C., 2009. Role of Probiotics in Health and Diseases, pp 257-375. In: Y.K. Lee and S. Salminen (Eds.)Handbook of Probiotics and Prebiotics 2nd Edition. John Wiley & Sons Inc. Hoboken.
Dave, R. I and N. P. Shah. 1997. Viability of yogurt and probiotics bacteria in yogurts made from commercial stater cultures. Int.
Dairy J. 7: 31-41.
De Vrese, M. and P.R. Marteau. 2007. Probiotics and Prebiotics: Effects on Diarrhea. J Nutrition. 137: 803S–811S.
Dewan Standar Nasional. SNI 0717 1992. Yogurt. Jakarta: Standar Nasional Indonesia.
Djide, M.N. 2006. Efek Hiperkolesterolemia Kultur Bakteri Asam Laktat dalam Soygurt terhadap Tikus Putih. J. Sains Teknol. 6: 13-18.
Djojosengodjo, S. 1995. Pengaruh Teh Hijau (Camelia sinensis)
terhadap Kolesterol Darah Tikus Putih dengan Diet Lemak. Laporan Penelitian Fak. Kedokteran Hewan. UGM. Yogyakarta.
Dwiyaningsih, R. 2011. Pemanfaatan Inulin Umbi Dahlia (Dahlia
pinnataL.) sebagai Prebiotik dalam Produk Yogurt. Skripsi Fakultas Peternakan. Universitas Gadjah Mada.
FAO/WHO. 2006. Probiotics in Food: Health and Nutritional Properties and Guidelines for Evaluation. Report of a Joint FAO/WHO Working Group on Drafting Guidelines for the Evaluation of Probiotics in Food, Ontario.
Fardiaz, S. 1993. Analisis Mikrobiologi Pangan. Penerbit Raja
Farnworth, E.R. 2008. Handbook of Fermented Functional Food 2nd ed. CRC Press. New York.
Fooks, L.J., R. Fuller and G.R. Gibson. 1999. Prebiotics, probiotics and human gut microbiology. Probiotica. 9: 2-7.
Fuller, R. 1989. A review: Probiotics in man and animal. J. Appl. Bacteriol. 66: 365-378.
Gibson, G. R and M. B. Roberfroid. 1995. Dietary modulation of the human colonic microbiota: Introducing the concept of prebiotics. J. Nutrition. 1401-1412.
Gibson, G. R and M. B. Roberfroid. 2008. Handbook of Prebiotics. CRC Press. Buca Raton, London and New York.
Hadiwiyoto, S. 1994. Teori dan Prosedur: Pengujian Mutu Susu dan Hasil Olahannya. Edisi kedua. Liberty, Yogyakarta. Hidayat, N., M. C. Padaga dan S. Suhartini. 2006. Mikrobiologi
Industri. Penerbit Andi, Yogyakarta.
Hrapkiewicz, K., L. Medina and D. D. Holmes. 1998. Clinical Medicine of Small Mammals and Primates. 2nd edition. Manson
Publishing. London.
James, W. 2006. Liquid Cholesterol CHOD-POD. Atlas Medical, Cambrige UK.
Kaur, N and A. K. Gupta. 2002. Review: Applications of inulin and oligofructose in health and nutrition. J. Biosci. 27:703-714. Kenny, A.P. 1952. The Determination of Cholesterol by
Liebermann-Burchard Reaction. Clinical Laboratories, the
Victoria Infirmary of Glasgow. 52: 611-619.
Khan, S.H. and F.A. Ansari. 2007. Probiotics: The Friendly Bacteria with Market Potential in Global Market. Pak. J. Pharm. Sci. 20: 71-76.
Klessen B, Sykura B, Zunft HJ, Blaut M. 1997. Effects of inulin and
lactose on fecal microflora, microbial activity and bowel habit in
elderly constipated persons. Am. J. Clin. Nutr. 65:1397–402. Lee, Y. K and S. Salminen. 2009. Handbook of Probiotics and
Prebiotics. t 2nd edition. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken,
Mayes, P. A. 2003. Biokimia Harper edisi ke-25: Pengangutan dan Penyimpanan Lipid. Penerbit Buku kedokteran, Jakarta. Nakamura, T., Y. Ogata., A. Shitasa., A. Nakamura and K. Ohta.
1995. Continuous productions of fructose syrups from inulin by immobilized inulase from Asprgillus niger mutan817. J. Fer -ment. Bioeng 80: 164-169.
Nuraida, L., Hana., S.R. Dwiari dan D.N. Faridah. 2008. Pengujian Sifat Prebiotik dan Sinbiotik Produk Olahan Ubi Jalar Secara
In Vivo. JTIP. 19:89-96.
Ong, L.A., Henrickson and N.P. Shah. 2007. Proteolytic pattern and
organic acid profiles of probiotic cheddar flocreas influenced
by probiotic strain of L. achidophilus, L. bulgaricus, Paracasei, L.
casei or Bifidobacterium sp. J. Int. Dairy. 77:67-78.
Ooi, I.G and M.T. Liong. 2010. Cholesterol-lowering Effects of Probiotics and Prebiotics: A Review of in vivo and in vitro Findings. Int. J. Mol. Sci. 11: 2499-2522.
Ouwehand, A. C., S. Tolkko dan S. Salminen. 2001. The effect of
digestive enzymes on the adhesion of probiotics bacteria in
vitro. J. of Food Sci. 66: 856-859.
Parvez, S., K.A. Malik, S. Ah Kang and H.-Y. Kim. 2006. Probiotics
and their fermented food products are beneficial for health. J. Appl. Microbiol. 100: 1171–1185.
Roberfroid, M.B., J.A.E. Van Loo and G.R. Gibson. 1998. The Bifi -dogenic Nature of Chicory Inulin and Its Hydrolisis Products.
J. Nutrition: 11-19.
Roberfroid, M.B. 2005. Inulin-Type Fructans Functional Food Ingredients. CRC Press, Boca Raton.
Roberfroid, M.B. 2008. Concept, Definition, Criteria, Methodologies,
and Products. In: Handbook of Prebiotics. pp 39-68. G.R. Gibson and M.B. Roberfroid, eds. Taylor & Francis Group, Boca Raton.
Sudarmadji, S., B. Haryono dan Suhardi. 1998. Prosedur Analisa untuk Bahan Makanan dan Pertanian. Penerbit Angkasa, Bandung.
Wells, A.L., D.M.A. Saulnier, and G.R. Gibson. 2008. Gastrointestinal
Microflora and Interactions with Gut Mucosa, pp 13-38. In: G.R.
Gibson and M.B. Roberfroid (eds.) Handbook of Prebiotics. Taylor & Francis Group, Boca Raton.
Widowati, S., T. C. Sunarti dan A. Zaharani. 2005. Ekstrasi, karakterisasi, dan kajian potensi prebiotik inulin dari umbi dahlia (Dahlia pinnata L). Seminar Rutin Puslitbang Tanaman Pangan, Bogor.
Wollowski, I., G. Rechkemmer, and B.L. Pool-Zobel. 2001. Protective Role of Probiotics and Prebiotics in Colon Cancer.
Am. J. Clin. Nutr. 73: 451S-5S.
Xiao, J.Z., S. Kondo., N, Takahashi., K, Miyaji., K, Oshida., A, Hiramatsu., K, Iwatsuki., S, Kokubo., and A, Hosono. 2003. Effects of Milk Products Fermented by Bifidobacterium longum on Blood Lipids in Rats and Healthy Adult Male Volunteers.
J. Dairy Sci. 86, 2452-2461.
