• Tidak ada hasil yang ditemukan

POTENSI PREBIOTIK PATI UBI UWI YANG TERMODIFIKASI

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "POTENSI PREBIOTIK PATI UBI UWI YANG TERMODIFIKASI"

Copied!
9
0
0

Teks penuh

(1)

POTENSI PREBIOTIK PATI UBI UWI (Dioscorea alata L)YANG TERMODIFIKASI PROPILEN OKSIDA

Miksusanti

Jurusan Kimia FMIPA UNSRI Kampus Indralaya OKI

Miksusalbi2000@yahoo.com

Abstrak

Pada penelitian ini dilakukan pengujian kemampuan pati uwi termodifikasi dengan propilen oksida sebagai prebiotik. Bakteri probiotik yang digunakan dalam penelitian ini adalah Lactobacillus plantarum. Pati ubi uwi di modifikasi dengan 0,2% propilen oksida. Uji tantang untuk melihat kemampuan bakteri probiotik dilakukann terhadap Escherichia coli (E. coli). Hasil penelitian menunjukkan pati ubi uwi yang termodifikasi dengan propilen oksida yang difortifikasi dalam media MRS dapat menstimulasi pertumbuhan lactobacillus plantarum sebesar 1,5 log pada inkubasi 48 jam. Uji tantang terhadap Escherichia coli, menunjukkan bahwa Lactobacillus plantarum yang ditumbuhkan pada media pati ubi uwi termodifikasi dapat menurunkan jumlah Escherichia coli sebanyak 1 log CFU/mL pada inkuibasi 48 jam.

Kata Kunci: Pati ubi uwi, propilen oksida, prebiotik, Lactobacilluis plantrarum, E. coli

PENDAHULUAN

Prebiotik merupakan bahan pangan yang tidak dapat dicerna maupun diserap usus

halus sehingga dapat digunakan sebagai substrat (makanan) oleh mikroflora usus yang

menguntungkan seperti Lactobacillus dan Bifidobacteria. Peningkatan aktivitas dan

pertumbuhan mikroflora usus yang menguntungkan (LactobacillusdanBifidobacteria) akan

menghambat pertumbuhan bakteri patogen seperti Escherichia coli, dan clostridia yang

menghasilkan toksin sehingga mampu menurunkan resiko berbagai penyakit dan

meningkatkan imunitas tubuh (Roberfroid 2002).

Modifikasi pati banyak dilakukan dengan berbagai cara untuk memperoleh pati

dengan karakteristik tertentu sesuai keperluan seperti modifikasi dengan ikatan silang

(Munarsoet al, 2004), oksidasi (Sandhu et al, 2008), esterifikasi (Dzulkeflyet al, 2007), dan

(2)

penelitian ini dilakukan modifikasi pati dengan menggunakan propilen oksida karena pati

hasil modifikasi tersebut menghasilkan pati dengan suhu gelatinisasi yang lebih rendah,

granula yang mudah membengkak dan tidak mudah mengalami retrograsi (Lawal, 2009).

Pada penelitian ini sumber pati yang akan dimodifikasi adalah dari pati ubi uwi. Ubi

uwi adalah salah satu jenis umbi-umbian pangan yang pemanfaatannya belum dilakukan

secara maksimal (Richana dan Sunarti, 2004).

BAHAN DAN METODA

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah natrium hidroksida, propilen

oksida (C3H6O), natrium sulfat, alkohol, asam asetat, asam klorida, asam sulfat, asam sitrat,

kristal triketohidrin, natrium bisulfit, propilen glikol, Nutrient Broth (NB) (OXOID), MRS

(de Mann Rogosa) broth (OXOID), MRS agar (OXOID), MRS basic (komposisi pada

Lampiran 1), Eosine Methylene Blue Agar (EMBA) (MERCK), gliserol 2%, H2SO40.05 M,

KOH 0.05 N, NaCl 0.85%, aquades dan spiritus.

Peralatan analisis BAL dan bakteri pathogen meliputi autoklaf, inkubator 37oC,

anaerobic jar, ANOXOMATtm, Laminar hood, refrigerator, cawan petri, tabung reaksi, alat

laboratorium berbahan gelas, vorteks, pH meter, membran filter steril 0.2 m (Millipore),

micropippette100-1000 m, tips 100-1000 m,syringe, bunsen dan ose.

Ekstraksi Tepung Ubi Uwi (Sukmawati, 1987)

Umbi ubi uwi segar dikupas, kemudian dipotong kecil-kecil, setelah itu ditimbang.

Potongan-potongan umbi dicuci dengan air kran sambil digosok berkali-kali kemudian

direndam dalam larutan garam. Setelah direndam umbi dicuci dengan air kran sambil

digosok-gosok dengan tangan, kemudian dihancurkan dengan blender. Hancuran uwi

ditambah air kemudian diperas-peras dengan tangan dan disaring dengan menggunakan kain

saring. Air yang digunakan selama pemerasan berbanding 9:1 (v/b) dengan berat uwi.

Larutan pati yang diperoleh diendapkan selama 20 jam. Setelah pati mengendap air dibagian

atas dibuang.

Endapan pati yang diperoleh dicuci dengan air kran, dengan cara mengaduk-aduk

endapan dengan pengaduk gelas. Pencucian dilakukan sampai tiga kali. Larutan pati

(3)

Endapan pati yang telah dicuci dikeringkan dibawah sinar matahari dengan wadah

nampan sampai kering. Pati yang telah kering dihaluskan dengan mortar dan diayak dengan

ayakan 100 mesh.

Modifikasi Pati Ubi Uwi

Tahap ini dilakukan untuk mendapatkan pati ubi uwi yang termodifikasi merupakan

yang akan menjadi salah satu komposisi median pertumbuhan BAL. Perlakukan dalam

penelitian ini adalah konsentrasi reagen propilen oksida (C3H6O) yaitu 10%. Prosedur

modifikasi pati ubi uwi dibuat sesuai dengan prosedur Ya-Jane dan Lingfeng (2000) dalam

Yuniar (2006).

Natrium sulfat sebanyak 15 g (15% dari bobot kering pati ubi uwi) dilarutkan dalam

186 mL air bebas ion dalam labu erlenmeyer 300 mL pada suhu ruang, sehingga terbentuk

larutan natrium sulfat. Pati ubi uwi ditimbang 100 g (berat kering) lalu dimasukkan ke dalam

larutan natrium sulfat dengan pengaduk magnetik sehingga terbentuk suspensi. Selanjutnya

pH dinaikkan sampai 11,5 dengan penambahan larutan 1% NaOH dan diaduk selama 10

menit.

Setelah ditambahkan propilen oksida dengan konsentrasi 10%(v/b) dari bobot kering

pati ke dalam suspensi, labu ditutup dan larutan diaduk pada suhu ruang selama 1 jam

sebelum suhu naik mencapai 45 0C. Suspensi tadi diaduk terus pada suhu 450C. Pengadukan

dilanjutkan terus dengan menggunakan inkubator kering pada kecepatan 150 rpm selama 24

jam dan selanjutnya pH diturunkan menjadi 5,5 dengan menggunakan HCl 1 N. Suhu

suspensi diturunkan sampai 300C. Suspensi tadi disaring dengan menggunakan kertas

whatman no. 4, sambil dicuci dengan air destilata sebanyak 5 kali. Pengeringan dilakukan

pada suhu 400C dengan oven selama 18 jam.

Total Bakteri Asam Laktat (AOAC, 1999)

Jumlah BAL dihitung dengan metode agar tuang, Perhitungan BAL pada 0 jam

dilakukan pemupukan 105-108, pada 24 jam dan 48 jam dilakukan pemupukan pada 106

-109. Setelah pemupukan, cairan berisi BAL dituang dengan media MRSA sebanyak 12-15

ml. Setelah agar membeku dilakukan inkubasi pada suhu 37oC selama 48 jam dengan posisi

(4)

PertumbuhanL. plantarum pada pati ubi uwi termodifikasi

Disiapkan pati ubi uwi hasil modifikasi, air steril masing-masing 50 ml/sampel dan

MRSB steril tanpa dekstrosa (MRSB racikan) masing-masing 50ml/sampel. Sebanyak 2.5

ml BAL yang berumur 1 hari dipipet dan dimasukkan ke dalam campuran larutan 50 ml

MRSB racikan + 2.5% pati uwi termodifikasi dan larutan 50 ml air steril + 2.5% pati uwi

termodifikasi. Larutan ini kemudian diinkubasi selama 24 jam pada suhu 370C. Setelah

inkubasi 24 jam, 1 ml larutan dipipet dan imasukkan ke dalam larutan pengencer NaCl

0.85% 10 ml dan divortex untuk memperoleh pengenceran 10-1. Selanjutnya dibuat

pengenceran sampai 10-7 dengan cara yang sama. Pemupukan dilakukan pada pengenceran

10-5-10-8 dengan menggunakan media MRSA dalam cawan petri. Cawan petri selanjutnya

diinkubasi pada suhu 370C dalam posisi terbalik. Pemupukan dilakukan triplo setiap

pengenceran. Perhitungan koloni dilakukan setelah 48 jam berdasarkan metode ISO

(Harrigan, 1998) dan dinyatakan dalam CFU/ml.

Kompetisi Antara Bakteri Asam Laktat dan Bakteri Patogen pada ekstrak pati ubi

uwi termodifikasi

Pengujian kompetisi pertumbuhan BAL dan bakteri patogen dilakukan dengan

menginokulasikan secara bersama-sama BAL dan bakteri patogen ke dalam satu medium.

Medium yang digunakan MRS racikan yang ditambah pati ubi uwi termodifikasi. Sebanyak

8.1 ml MRS steril ditambahkan pati ubi uwi sesuai komposisi MRS racikan untuk sumber

karbon. Bakteri Asam Laktat yang digunakan adalah L. plantarum. Bakteri patogen yang

digunakan adalah Escherichia coli.

Jumlah BAL yang diinokulasi ke dalam media kompetisi sejumlah 108 CFU/ml,

sedangkan jumlah patogen yang diinokulasi ke dalam media kompetisi adalah sejumlah 104

CFU/ml. Inokulum disiapkan dengan perhitungan jumlah kultur terlebih dahulu bila jumlah

kultur melebihi jumlah yang akan dikompetisikan, maka dilakukan pengenceran. BAL segar

dipersiapkan dengan mensentrifuse 3000 rpm selama 15 menit. Filtrat di buang dengan cara

dipipet sebanyak 9 ml dan di peroleh endapan BAL (pellet). Endapan BAL dimasukkan

(5)

pengenceran. Untuk mendapatkan jumlah awal patogen 104 CFU/ml makaEscherichia coli

diencerkan 1000 kali.

Sebanyak 1 ml BAL dan 0.1 ml patogen (setelah pengenceran) diinokulasikan ke

dalam media kompetisi. Untuk menghindari kontaminasi dalam setiap hari pengamatan

maka media kompetisi dibagi dalam 3 tabung terpisah yang akan diamati pada 0 jam, 24

jam dan 48 jam perlakuan. Perhitungan BAL dan patogen dilakukan secara kuantitatif

dengan metode agar tuang.

Penentuan Jumlah Patogen (AOAC, 1995)

Total patogen dihitung dengar metode agar tuang. Perhitungan bakteri patogen pada

0 jam dengan pemupukan 101-104, 24 jam dilakukan pemupukan 102-105dan pada 48 jam

dilakukan pemupukan 103-106. Sebanyak 1 ml dari masing-masing pengenceran di plating

(memasukkan kultur ke dalam cawan petri steril) dan dituang dengan media EMBA untuk

pertumbuhan Escherichia coli. Setelah agar memadat dilakukan inkubasi pada suhu 37oC

selama 24 jam. Koloni tipikal hijau metalik menunjukkan pertumbuhan E .coli. Jumlah

koloni kemudian dihitung dengan rumus TPC berikut :

Ket : N = Jumlah mikroba (cfu/ml)

n1= Jumlah cawan pada tingkat pengenceran tertinggi

n2= Jumlah cawan pada tingkat pengenceran terendah

c = Jumlah total koloni yang terhitung pada cawan

d = Tingkat pemupukan tertinggi yang dapat dihitung

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pati uwi mengandung 22,96 % amilosa. Kandungan karbohidrat ini dalam pati ubi

uwi menunjukan terdapat cukup sumber monosakarida yang mudah untuk dimetabolisme

oleh BAL.Menurut Luet al(2001), glukosa merupakan sumber energi yang disukai sebagai

sumber karbón oleh sebagian besar mikroorganisme.

n

n

d

c

N

(6)

Setelah inkubasi 24 jam dan 48 jam terjadi pengingkatan jumlah BAL pada media

baik yang mengandung pati termodifikasi maupun pada media pati uwi kontrol. Hal ini

mengindikasikan potensi sifat prebiotik pati uwi termodifikasi (Mandersonet al. 2005).

Tabel 1.PertumbuhanLactobacillus plantarum pada Pati Ubi Uwi

Bakteri Probiotik Media Pertumbuhan Waktu/jam CFU/mL±SD

Dengan termodifikasinya pati ubi uwi dengan propilen oksida, diharapkan pati ini

menjadi bersifat lebih resisten (resisten starch). Serat tipe ini tidak dapat dicerna di usus

halus manusia yang sehat, sehingga resisten starch ini akan mencapai kolon dan akan

difermentasi oleh mikroflora (Bakteri asam laktat dan Bifidobacteria). Setelah mencapai

kolon, resisten starchakan difermentasi oleh mikroflora usus dan menghasilkan asam lemak

rantai pendek (Short chain fatty acid/SCFA) (Sajilata, 2006). SCFA dapat digunakan

sebagai sumber energi, efek stimulasi yang selektif terhadap pertumbuhan bakteri probiotik

terutama Bifidobakteria dan Lactobacillus. Selama fermentasi, dibentuk SCFA seperti asam

asetat, propionat dan butirat. Asamasam lemak lemak rantai pendek ini dapat menghambat

pertumbuhan bakteri patogen sepertiEscherichia coli.

Escherichia coli merupakan mikroflora alami pada tubuh manusia dan pada hewan

berdarah panas. Kebanyakan Escherichia coli merupakan bakteri yang kurang bahaya

namun beberapa jenis dapat menyebabkan diare dan infeksi pada tubuh manusia.

Escherichia coli O157:H7 diidentifikasi memproduksi Shiga Toxin yang dapat

menyebabkan diare berdarah (Doyle, 2001). Pemanfaatan bakteri baik (probiotik) dapat

mencegah dan menyembuhkan penyakit diare.

Dari tabel 2 terlihat bahwa pertumbuhan Escherichia coli terhambat dengan adanya

L. plantarum pada media yang mengandung pati uwi yang termodifikasi. Penghambatan

Escherichia coli sebesar 1 log. CFU/ml. Hal ini menunjukkan pertumbuhan L. plantarum

(7)

produksi metabolit sekunder yang banyak dan menurunkan pH lingkungan sehingga terjadi

penurunan pertumbuhanEscherichia coli, bahkan menyebabkanEscherichia colimati.

Tabel 2. Kompetisi BAL denganEscherichia coli

Bakteri Patogen Perlakuan Waktu/jam CFU/mL±SD

Escherichia coli

Kontrol 0 3.2 x 104±0.02

24 1.3 x 108±0.10 48 2.5 x 108±0.06

Kompetisi dgn L. plantarum

0 2.1 x 104±0.10 24 1.4 x 107±0.07 48 1.3 x 107±0.03

Media yang mengandung pati uwi termodifikasi menghasilkan pertumbuhan

L. paltarum yang sama baik dengan media pertumbuhan BAL kontrol. Pertumbuhan

Escherichia coli relatif lebih rendah pada media yang mengandung pati uwi termodifikasi.

Hal ini menunjukkan bahwa pati uwi termodifikasi bersifat selektif terhadap pertumbuhan

Escherichia coli. Akan tetapi nilai pertumbuhan pathogen tersebut masih menunjukkan nilai

positif. Meskipun Escherichia coli berada pada lingkungan yang minim sumber karbon,

akan tetapi bakteri tersebut memiliki kemampuan dapat bertahan hidup pada kondisi minim

nutrisi seperti.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian ini pati ubi uwi yang termodifikasi dengan propilen

oksida, dapat meningkatkan pertumbuhan lactobacillus plantarum dengan baik. Bakteri

lactobacillus plantarum yang ditumbuhkan pada media yang mengandung pati uwi

termodifikasi dapat menurunkan pertumbuhan bakteri patogen Escherichia coli sebanyak

1 log CFU/ml.

SARAN

Perlu dilakukan pengujian secara invivo untuk melihat sejauh mana potensi pati ubi

(8)

UCAPAN TERIMAKASIH

Ucapan terimakasih ditunjukkan kepada Wiwin Y mahasiswa UNSRI dan Eva

Syilvianora mahasiswa IPB yang telah membantu terlaksanya penelitian ini.

PUSTAKA

AOAC. 1999. Official Methods of Analysis of AOAC International16th. USA.

Aziz, Azronnizan., Rusli Daik., Maarul Abd.Ghani., Nik Ismail Nik Daud and BohariM.Yamin.2004. Hydroxypropil ation and Acetylation of Sago Strach. Malaysian Journal of Chemistry,2004, Vol.6, No. 1, 048-054.

AOAC. 1995. Official Methods of Analysis. Association of Analytical Chemistry International. 16th.Vol 2. USA: Maryland

Choi, S.G and W. L. Kerr. 2003. Effect of Hydroxypropylation onRetrogradation and Water Dynamics in Wheat Starch Gels Using 1H NMR. Journal Cereal Chem.80(3):290 296.

Doyle MP, LR Beuchat, TJ Montville. 2001. Food Microbiology. ASM Press. Washington DC.

Emanuel, Cynthia. 2005. Pengaruh Fosforilasi dan Penambahan Asam Stearat dan Karakteirstik Film Edible Pati Sagu. Tesis. Bogor: Pasca Sarjana IPB.

Lawal, Olayide S. 2009. Starch hydroxyalkylation: Physicochemical properties and enzymatic digestibility of native and hydroxypropylated finger millet (Eleusine coracana) starch. Journal Food Hydrocolloids 23 (2009) 415425.

Lu Z, HP Fleming dan RF Mc Feeters. 2001. Differential glucose and fructose utilization during cucumber juice fermentation.J. Food Science66 (1) :162-166

Munarso S., Joni Munarso., D. Muchtadi., D.Fardiaz., dan R. Syarief. 2004. Perubahan Sifat Fisikokimia dan Fungsiona Tepung Beras Akibat Proses Modifikasi Ikatan Silang. Jurnal Pascapanen1(1) 2004: 22-28

Manderson K, Pinar M, Tuhoy KM, Race WE, Otckiss AT, Widmer W, Yadhav MP,Gibson R, Rastall RS. 2005. In vitro determination of prebiotic properties of oligosaccharides derived from an orange juice manufacturing by-product stream.App and Env

(9)

Richana, Nur dan Titi Chandra Sunarti. 2004. Karakterisasi Sifat Fisikokimia Tepung Umbi dan Tepung Pati dari Umbi Ganyong, Suweg, Ubi Kelapa dan Gembili. Jurnal Pascapanen1(1) 2004 : 29-37.

Roberfroid M. 2002. Functional food concept and its application to prebiotics. J. Digest Liver Dis. 34: S105-110.

Sukmawati, Nurtjahjani Dwi. 1987. Perubahan Karbohidrat Umbi Uwi (Dioscorea alata L) Selama Penyimpanan. Skripsi. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian Institute Pertanian Bogor.

Sajilata, M. G. Rekha S. Singhai, dan Puspha R. Kulkarni. 2006. Resistant Starch-A Review.Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. Vol 5, 2006.

Sandhu, Kawaljit Singh., Maninder Kaura., Narpinder Singhb., and Seung-Taik Lim. 2008. A comparison of native and oxidized normal and waxy corn starches: Physicochemical, thermal, morphological and pasting properties.Journal Science LWT41 (2008),1000

Gambar

Tabel 2. Kompetisi BAL dengan Escherichia coli

Referensi

Dokumen terkait

berikut. Baginya, laki-laki itu hidangan. Dari dapur ia telah menyiapkan kuah kental untuk disiramkan ke atas daging, hangat, gurih. Ia menyuruh laki-laki itu

Apabila dalam pemasaran suatu produk pertanian terdapat lembaga pemasaran yang melakukan fungsi-fungsi pemasaran, Berdasarkan penjelasan sebelumnya, dapat disimpulkan

Berdasarkan hasil implementasi dan pengujian terhadap Sistem Informasi Kawasan Pertanian Berbasis GIS dapat dapat disimpulkan bahwa sistem ini memberikan infomasi

Penggunaan komposit zeolit yang lebih spesifik dilakukan oleh Hayati (2011) yang menyatakan bahwa enzim SOD yang diimobilisasi pada permukaan zeolit Bayah dapat

(2) Dalam hal kewenangan memberikan Keputusan Pemberian Pengurangan Bea Perolehan Hak Atas Tanah dan Bangunan berada pada Bupati dimaksud dalam Pasal 4 ayat (4), Pejabat

Melalui penerapan etnomatematika sebagai suatu pendekatan pembelajaran akan sangat memungkinkan suatu materi pembelajaran yang dipelajari terkait budaya akan lebih mudah

Dalam penelitian ini variabel eksternal yang digunakan adalah pengalaman yang digunakan untuk mengetahui apakah pengalaman berpengaruh terhadap penerimaan teknologi

Dari pengujian signifikansi koefisien regresi yang juga dilakukan dengan program SPSS, diperoleh bahwa koefisien regresi tersebut signifikan, yaitu ditunjukkan