STABILITAS BAKTERI PROBIOTIK Lactobacillus acidophilus DAN Bifidobacterium longum DALAM YOGURT SUSU
KAMBING DI DALAM SALURAN PENCERNAAN TIKUS
SKRIPSI
GINA LESMANA MADUNINGSIH
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL TERNAK FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2008
RINGKASAN
GINA LESMANA MADUNINGSIH. D14203057. 2008. Stabilitas Bakteri Probiotik Lactobacillus acidophilus dan Bifidobacterium longum dalam Yogurt Susu Kambing di dalam Saluran Pencernaan Tikus. Skripsi. Program Studi Teknologi Hasil Ternak, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Pembimbing Utama : Dr. Ir. Rarah R. A. Maheswari, DEA.
Pembimbing Anggota : Dr. Ir. Komang G. Wiryawan
Perubahan gaya hidup seperti pola makan dan konsumsi obat (antibiotik), dapat mengakibatkan perubahan keseimbangan komposisi bakteri dan mengarah pada dominasi bakteri berbahaya, seperti spesies Salmonella, Escherichia coli dan Listeria di dalam saluran pencernaan. Dominasi bakteri berbahaya dapat berakibat pada gejala klinis yang tidak sehat seperti kanker dan berbagai penyakit pencernaan lain.
Memacu dominasi bakteri yang menguntungkan dalam sistem pencernaan menjadi sangat penting, salah satunya dengan cara mengkonsumsi yogurt probiotik yang diperkaya dengan Lactobacillus acidophilus dan Bifidobacterium longum.
Penelitian terdahulu mendapatkan bahwa penambahan L. acidophilus dan B. bifidum dalam susu kambing Peranakan Etawa dan Saanen (PESA) mampu menekan populasi bakteri patogen Salmonella, E. coli, Staphylococcus aureus dan Pseudomonas sp. Secara in vitro dengan metode konfrontasi sumur (Najmuddin, 2006), penghambatan tersebut merupakan bakteriosin (Safitri, 2007). Bakteri probiotik L. acidophilus dan B. longum dalam yogurt susu kambing PESA diharapkan mampu bertahan dalam saluran pencernaan sehingga memberikan efek kesehatan bagi tubuh melalui keseimbangan mikroflora usus. Penambahan zat nutrisi prebiotik fruktooligosakarida (FOS) diharapkan dapat meningkatkan viabilitas dan pertumbuhan probiotik dalam sistem pencernaan.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh pemberian yogurt sinbiotik susu kambing PESA terhadap performa tikus dan stabilitas populasi bakteri probiotik L. acidophilus dan B. longum di dalam saluran pencernaanya. Penelitian ini dilakukan dengan memberikan secara oral yogurt probiotik dan yogurt sinbiotik susu kambing PESA dalam bentuk segar setiap hari secara berturut-turut pada tikus selama 42 hari, selain itu penelitian untuk mempelajari pengaruh penghentian terhadap stabilitas populasi bakteri L. acidophilus dan B. longum dilakukan dengan memberikan yogurt sinbiotik susu kambing PESA selama 14 hari yang sebelumnya diberi yogurt sinbiotik selama 42 hari.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April sampai Agustus 2007 di Bagian Ilmu Produksi Ternak Perah dan Laboratorium Lapang Pemuliaan dan Genetika, Fakultas Petenakan, Institut Pertanian Bogor. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap pola searah dengan tiga ulangan. Perlakuan yang digunakan adalah pemberian air, yogurt probiotik dan yogurt sinbiotik susu kambing PESA. Peubah yang diamati berupa konsumsi ransum, pertambahan bobot badan (PBB), konversi ransum, bobot badan akhir (BBA), mortalitas, populasi L.
acidophilus, populasi B. longum dan populasi E. coli di dalam kolon tikus.
Hasil pengamatan menunjukkan pemberian yogurt sinbiotik tidak berpengaruh
nyata (P>0,05) terhadap konsumsi ransum, PBB, konversi ransum, BBA dan
mortalitas. Populasi L. acidophilus dan E. coli nyata dipengaruhi pemberian yogurt
sinbiotik (P<0,05), Populasi L. acidophilus pada perlakuan yogurt sinbiotik lebih besar (11,32±0,98 log
10cfu/g), dibandingkan kontrol (9,56±0,3l log
10cfu/g) dan perlakuan yogurt probiotik (9,28
±0,66 log
10cfu/g). Yogurt sinbiotik nyata menekan pertumbuhan E. coli dengan populasi di kolon 5,54
±0,12 log
10cfu/g lebih rendah dari tikus kontrol dan tikus perlakuan probiotik. Jumlah B.longum mencapai 11,48
±0,94 log
10cfu/g nyata dipengaruhi FOS (P<0,01). Penghentian pemberian yogurt sinbiotik selama dua minggu mempengaruhi stabilitas bakteri probiotik ditandai dengan menurunnya jumlah B. longum (8,72±0,27 log
10cfu/g) dan L.
acidophilus (8,55±0,23 log
10cfu/g). Penghambatan bakteri probiotik terhadap E. coli berpengaruh sangat nyata dengan menurunnya jumlah E. coli mencapai 4,58±0,33 log
10cfu/g.
Berdasarkan jumlah L. acidophilus dan B. longum di dalam kolon dan kemampuan menghambat pertumbuhan E. coli, mengkonsumsi yogurt sinbiotik nyata mempengaruhi populasi bakteri probiotik L. acidophilus dan B. longum di dalam saluran pencernaan. Kandungan FOS di dalam yogurt meningkatkan viabilitas dan pertumbuhan probiotik L. acidophilus dan B. longum di dalam sistem pencernaan sehingga memberikan efek kesehatan bagi tubuh melalui keseimbangan mikroflora usus.
Kata-kata kunci : probiotik, prebiotik, tikus, saluran pencernaan.
ABSTRACT
Stability of Probiotic Bacteria Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium
longum in Goat Milk Yoghurt in the Rat’s Digestive TractMaduningsih, G. L., R. R. A. Maheswari and K. G. Wiryawan
The change of life style such as eating habit and drugs consumption (antibiotic) can cause a change to the balance of bacterial composition that lead to domination of pathogenic bacteria such as Salmonella, Eschericia coli and Listeria. This domination can cause unhealthy clinical syndrom like cancer and other digestive tract diseases. Improving domination of beneficial bacteria in digestive tract is very important. One of the way is by consuming probiotic yogurt enriched by Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium longum. Probiotic bacteria were expected to survive in the digestive tract to give healthy effect to the host by balancing the intestinal microflora. The additional of FOS is also expected to increase viability and growth of probiotic in the digestive tract. This research aimed at studying the effect of synbiotic yogurt intake to rat's performance and stability of probiotic bacterial population in the rat’s digestive tract. The research was done by giving probiotic yogurt to rat orally within 42 days and the withdrawl for 2 days. The results showed that synbiotic yogurt intake had no significant influence (P>0,05) on ration consumption, body weight gain, feed conversion, final body weight and mortality. The symbiotic intake significantly increased the population of Bifidobacterium longum (P<0,01) and Lactobacillus acidophilus (P<0,05) contratly it decreased (P<0,05) the population of Eschericia coli. The yogurt synbiotic withdrawl for 14 days influenced probiotic bacterial stability as shown by the reduction population of B. longum and L. acidophilus.
Keywords : probiotic, prebiotic, rat, digestive tract
STABILITAS BAKTERI PROBIOTIK Lactobacillus acidophilus DAN Bifidobacterium longum DALAM YOGURT
SUSU KAMBING DI DALAM SALURAN PENCERNAAN TIKUS
GINA LESMANA MADUNINGSIH D14203057
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada
Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL TERNAK FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2008
STABILITAS BAKTERI PROBIOTIK Lactobacillus acidophilus DAN Bifidobacterium longum DALAM YOGURT
SUSU KAMBING DI DALAM SALURAN PENCERNAAN TIKUS
Oleh :
GINA LESMANA MADUNINGSIH D14203057
Skripsi ini telah disetujui untuk disidangkan di hadapan Komisi Ujian Lisan pada tanggal 12 Mei 2008
Pembimbing Utama Pembimbing Anggota
Dr. Ir. Rarah R. A. Maheswari, DEA Dr. Ir. Komang G. Wiryawan
NIP. 131 671 305 NIP. 131 671 601
Dekan Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Luki Abdullah, MSc.Agr
NIP. 131 955 531
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 29 Maret 1985 di Bogor. Penulis adalah anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Ikhsan Soedarno dan Ibu Nining Suningrat. Pendidikan dasar penulis diselesaikan pada tahun 1997 di SDN 01 IPK Ciawi. Penulis selanjutnya menyelesaikan pendidikan lanjutan tingkat pertama pada tahun 2000 di SLTPN 1 Ciawi dan pendidikan lanjutan menengah umum pada tahun 2003 di SMUN 4 Bogor.
Penulis diterima sebagai mahasiswa IPB pada tahun 2003 melalui program
Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis merupakan salah satu penerima
beasiswa Gudang Garam. Selama mengikuti pendidikan di IPB, penulis pernah
tergabung dalam pengurus Forum Studi dan Telaah Agama Islam Fakultas
Peternakan, Institut Pertanian Bogor periode 2003-2007. Penulis terlibat aktif dalam
kepanitiaan pada kegiatan yang diadakan oleh Badan Kerohanian Islam Mahasiswa
(BKIM) Institut Pertanian Bogor. Penulis juga aktif menjadi asisten mata kuliah
Dasar Teknologi Hasil Ternak pada tahun ajaran 2006-2007, asisten mata kuliah
Pengolahan Susu pada tahun ajaran 2006-2007 dan mata kuliah Probiotik pada tahun
ajaran 2006-2007.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena hanya dengan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
”Stabilitas Bakteri Probiotik Lactobsillus acidophilus dan Bifidobacterium longum dalam Yogurt Susu Kambing di dalam Saluran Pencernaan Tikus”. Penyusunan skripsi tersebut merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan di Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Seiring dengan pertambahan usia, populasi dari berbagai bakteri menguntungkan khususnya Biifidobacterium spp. dalam sistem pencernaan semakin menurun, sedangkan bakteri merugikan khususnya Escherichia coli semakin meningkat.
Dominasi Escherichia coli dapat berakibat munculnya berbagai penyakit pencernaan.
Dengan demikian, dapatlah dipahami akan arti pentingnya memacu dominasi bakteri seperti Lactobacillus dan Bifidobacteria. Mengkonsumsi bahan pangan yang mengandung bakteri probiotik, seperti yogurt probiotik merupakan salah satu cara.
Optimalisasi pertumbuhan dan daya tahan bakteri probiotik dalam saluran pencernaan tidak mudah, karena harus menghadapi berbagai kendala seperti pH lambung yang rendah, keberadaan asam lambung dan senyawa toksik. Penambahan zat nutrisi prebiotik FOS yang dibutuhkan bagi pertumbuhan bakteri probiotik menjadi penting karena itu, dikembangkan bentuk aplikasi ganda probiotik dan prebiotik FOS yang sering disebut sinbiotik. Hasil akhir yang diharapkan adalah bentuk manajemen mikroflora baru yang dapat meningkatkan viabilitas dan pertumbuhan probiotik dalam sistem pencernaan.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Semoga karya kecil ini dapat memberikan kontribusi bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Bogor, Mei 2008
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
RINGKASAN... i
ABSTRACT... iii
LEMBAR PERNYATAAN... iv
LEMBAR PENGESAHAN ... v
RIWAYAT HIDUP ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL... x
DAFTAR GAMBAR... xi
DAFTAR LAMPIRAN... xii
PENDAHULUAN Latar Belakang... 1
Tujuan ... 2
TINJAUAN PUSTAKA Susu Kambing PESA ... 3
Yogurt ... 4
Kultur Yogurt ... 4
Mikroflora Usus ... 5
Probiotik ... 6
Lactobacillus. acidophilus ... 7
Bifidobacterium longum ... 8
Prebiotik ... 9
Fruktooligosakarida ... 10
Eschericia coli ... 10
Tikus ... 11
Kebutuhan Nutrisi Tikus ... 12
Sistem Pemeliharaan Tikus ... 13
METODE Lokasi dan Waktu ... 14
Materi... 14
Rancangan Percobaan... 14
Perlakuan ... 15
Peubah ... 16
Prosedur ... 17
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Sinbiotik Susu
Kambing Terhadap Konsumsi Bahan Kering ... 20
Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Sinbiotik Susu Kambing Terhadap Pertambahan Bobot Badan ... 22
Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Sinbiotik Susu Kambing Terhadap Konversi ... 24
Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Sinbiotik Susu Kambing Terhadap Bobot Badan Akhir ... 26
Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Sinbiotik Susu Kambing Terhadap Mortalitas ... 27
Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Sinbiotik Susu Kambing Terhadap Populasi B. longum ... 27
Populasi B. longum di dalam Feses ... 27
Populasi B. longum di dalam Kolon ... 29
Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Sinbiotik Susu Kambing Terhadap Populasi L. acidophilus ... 31
Populasi L. acidophilus di dalam Feses ... 31
Populasi L. acidophilus di dalam Kolon ... 33
Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Sinbiotik Susu Kambing Terhadap Populasi E. coli ... 34
Populasi E. coli di dalam Feses ... 34
Populasi E. coli di dalam Kolon ... 35
KESIMPULAN DAN SARAN ... 38
UCAPAN TERIMA KASIH ... 39
DAFTAR PUSTAKA ... 40
LAMPIRAN... 43
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman
1. Perbandingan Komposisi Susu Kambing Saanen dan PESA ... 3 2. Nilai Biologis Tikus ... 12 3. Kebutuhan Mineral pada Makanan Tikus ... 13 4. Pengaruh Pemberian Yogurt probiotik dan Sinbiotik susu
Kambing terhadap Parameter yang diamati ... 20 5. Respon Ternak terhadap Penghentian Pemberian Yogurt
Sinbiotik Susu Kambing PESA selama 14 Hari ... 21
DAFTAR GAMBAR
Nomor Halaman 1. Kurva Perubahan Mikroflora Usus Seiring Usia ... 6 2. Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Sinbiotik Susu
Kambing terhadap Konsumsi Bahan Kering ... 21 3. Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Sinbiotik Susu
Kambing Terhadap Pertambahan Bobot Badan ... 22 4. Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Sinbiotik Susu
Kambing Terhadap Konversi ... 24 5. Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Sinbiotik Susu
Kambing Terhadap Bobot Badan Akhir ... 26 6. Pengaruh Pemberian Air, Yogurt Probiotik dan Yogurt
Sinbiotik dan Penghentian Pemberian Yogurt Sinbiotik selama
14 Hari Terhadap Populasi B. longum di dalam Feses ... 28 7. Populasi Bifidobacterium longum di dalam Kolon pada Kontrol,
Probotik, Sinbiotik ... 30 8. Populasi B. longum Di dalam Kolon pada Masa Adaptasi,
Pemberian Yogurt Sinbiotik selama 42 Hari dan Penghentian
pemberian Yogurt Sinbiotik selama 14 hari ... 31 9. Pengaruh Pemberian Air, Yogurt Probiotik dan Yogurt
Sinbiotik dan Penghentian Pemberian Yogurt Sinbiotik selama
14 Hari Terhadap Populasi B. longum di dalam Feses ... 32 10. Populasi Bifidobacterium longum di dalam Kolon pada Kontrol,
Probotik, Sinbiotik ... 33 11. Populasi B. longum Di dalam Kolon pada Masa Adaptasi,
Pemberian Yogurt Sinbiotik selama 42 Hari dan Penghentian
pemberian Yogurt Sinbiotik selama 14 hari ... 34 12. Pengaruh Pemberian Air, Yogurt Probiotik dan Yogurt
Sinbiotik dan Penghentian Pemberian Yogurt Sinbiotik selama
14 Hari Terhadap Populasi B. longum di dalam Feses ... 35 13. Populasi Bifidobacterium longum di dalam Kolon pada Kontrol,
Probotik, Sinbiotik ... 36 14. Populasi B. longum Di dalam Kolon pada Masa Adaptasi,
Pemberian Yogurt Sinbiotik selama 42 Hari dan Penghentian
pemberian Yogurt Sinbiotik selama 14 hari ... 37
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Halaman
1. Formula MRS-IM ... 41
2. MRS – IM dengan Penambahan Maltosa ... 41
3. MRS – IM dengan Penambahan Glukosa dan Solusi A, B dan C ... 41
4. Analisis Ragam Rataan Komsumsi Ransum ... 42
5. Analisis Ragam Rataan Pertambahan Bobot Badan ... 43
6. Analisis Ragam Rataan Konversi ... 43
7. Analisis Ragam Rataan Bobot Badan Akhir ... 43
8. Analisis Ragam Rataan Populasi Bifidobacterium longum di dalam Kolon Tikus Betina ... 43
9. Uji Lanjut Tukey B. longum di dalam Kolon Tikus Betina ... 44
10. Analisis Ragam Lactobacillus acidophilus di dalam Kolon Tikus Betina ... 44
11. Uji Lanjut Tukey L. acidophilus di dalam kolon Tikus Betina 44
12. Analisis Ragam Populasi Ecshericia coli... 44
13. Uji Lanjut Tukey E. coli di dalam Kolon Tikus Betina ... 45
14. Analisis Proximat Pakan Pellet Starter Broiler 511 ... 45
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Total bakteri yang terdapat pada sistem pencernaan manusia berbeda-beda.
Seiring dengan pertambahan usia, populasi dari berbagai bakteri mengalami adaptasi sehingga komposisi dari berbagai genus bakteri tersebut mempunyai keseimbangan dan menempati daerah kolonisasi masing-masing. Namun demikian, mempertahankan keseimbangan adalah hal yang tidak mudah dikarenakan perubahan gaya hidup seperti pola makan dan konsumsi obat (antibiotik), dapat mengakibatkan perubahan keseimbangan komposisi bakteri dan mengarah pada dominasi bakteri berbahaya seperti spesies Salmonella, Escherichia coli dan Listeria. Dominasi bakteri berbahaya dapat berakibat pada gejala klinis yang tidak sehat seperti kanker dan berbagai penyakit pencernaan lain.
Memacu dominasi bakteri menguntungkan dalam sistem pencernaan dengan demikian menjadi sangat penting. Salah satunya dengan cara mengkonsumsi bahan pangan yang membawa bakteri probiotik. Yogurt probiotik saat ini telah diproduksi sebagai salah satu bahan pangan fungsional yang diperkaya dengan Lactobacillus acidophilus dan Bifidobacterium longum. Probiotik memiliki peranan positif terhadap kesehatan diantaranya adalah : menurunkan kasus lactose intolerance, menurunkan kadar serum kolesterol, menstimulasi sistem imunitas tubuh, mengendalikan infeksi patogen, berperan sebagai antibiotik serta mampu menekan terjadinya tumor dan kanker sistem pencernaan.
Penelitian terdahulu mendapatkan bahwa penambahan L. acidophilus dan B.
bifidum dalam susu kambing Peranakan Etawa dan Saanen (PESA) mampu menekan
populasi bakteri patogen Salmonella, E. coli, Staphylococcus aureus dan
Pseudomonas sp. Secara in vitro dengan metode konfrontasi sumur (Najmuddin,
2006). Safitri (2007) melaporkan bahwa sifat substrat antimikroba yogurt probiotik
susu kambing PESA stabil pada kisaran pH 3 sampai pH 9. Hasil ini menunjukkan
bahwa aktivitas antimikroba yogurt probiotik stabil di dalam lambung yang
mencapai kisaran pH 3-3,5. Substrat antimikroba dalam yogurt probiotik susu
kambing PESA diidentifikasikan sebagai asam organik, hidrogen peroksida dan
bakteriosin.
Bakteri probiotik diharapkan mampu bertahan dalam saluran pencernaan sehingga memberikan efek kesehatan bagi tubuh melalui keseimbangan mikroflora usus. Produk probiotik sangat penting mengandung sejumlah mikroba yang dapat masuk ke dalam tubuh manusia dan dapat bertahan hidup pada saluran pencernaan.
Mempertahankan viabilitas probiotik bukan merupakan hal yang mudah mengingat banyak sekali hambatan seperti : (1) pH lambung yang sangat rendah, (2) keberadaan asam-asam empedu, (3) kompetisi dengan bakteri lain, (4) kondisi anaerob obligat, dan (5) keberadaan beberapa senyawa toksik. Optimalisasi pertumbuhan dan daya tahan bakteri probiotik dalam saluran pencernaan dapat dicapai dengan pemberian zat nutrisi yang dibutuhkan bagi pertumbuhan bakteri probiotik, atau lebih dikenal dengan prebiotik.
Prebiotik yaitu zat makanan dalam bentuk dietry fiber atau oligosakarida yang tidak dapat dicerna oleh usus tetapi mampu memacu pertumbuhan probiotik Mengingat arti penting probiotik dan prebiotik dalam menunjang kesehatan sistem pencernaan, maka dikembangkan bentuk aplikasi ganda yang sering disebut sinbiotik. Bakteri probiotik dalam sistem ini dikonsumsi bersama-sama dengan penambahan bahan spesifik prebiotik pendukungnya, salah satu diantaranya fruktooligosakarida (FOS). Hasil akhir yang diharapkan dengan mengkonsumsi pangan sinbiotik adalah pembentukan manajemen mikroflora baru yang dapat meningkatkan viabilitas dan pertumbuhan probiotik dalam sistem pencernaan.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh pemberian yogurt
probiotik susu kambing dengan penambahan fruktooligosakarida terhadap performa
tikus betina dan mempelajari stabilitas populasi bakteri probiotik penghasil substrat
antimikroba di dalam saluran pencernaan tikus. Stabilitas populasi bakteri yang
diteliti meliputi populasi bakteri probiotik (Lactobacillus acidophilus dan
Bifidobacterium longum) dan Escherichia coli di dalam saluran pencernaan tikus
sebelum perlakuan, selama perlakuan, setelah 42 hari perlakuan dan setelah 14 hari
penghentian pemberian yogurt sinbiotik susu kambing PESA.
TINJAUAN PUSTAKA
Susu Kambing PESA
Susu menurut SNI 01-3141-1998 adalah cairan yang berasal dari ambing sapi sehat dan bersih, yang diperoleh dengan cara pemerahan yang benar, yang kandungan alaminya tidak dikurangi atau ditambah sesuatu apapun dan belum mendapat perlakuan apapun kecuali proses pendinginan tanpa mempengaruhi kemurniannya (Dewan Standarisasi Nasional, 1998). Susu kambing memiliki beberapa perbedaan karakteristik dari susu sapi, yaitu warnanya lebih putih, globula lemak susunya lebih kecil sehingga lemak susu kambing lebih mudah dicerna, dan dapat diminum oleh orang yang alergi terhadap susu sapi, lactose intolerance, atau untuk orang-orang yang mengalami berbagai gangguan pencernaan (Blakely dan Bade, 1991). Warna putih susu berasal dari cahaya yang direfleksikan oleh globula- globula lemak, partikel koloidal kasein dan kalsium fosfat yang tersebar dalam susu (Rahman et al., 1992). Susu kambing mengandung vitamin dalam jumlah memadai atau berlebih, kecuali vitamin C, D, piridoksin dan asam folat (Devendra dan Burns, 1994).
Kambing PESA merupakan kambing hasil persilangan antara kambing Peranakan Etawah (PE) betina dengan kambing Saanen jantan. Kambing PESA mempunyai produksi susu harian lebih baik daripada kambing Peranakan Etawah, tetapi produksinya lebih rendah dari kambing Saanen impor dan Saanen keturunan (F1) (Ruhimat, 2003).
Tabel 1. Perbandingan Komposisi Susu Kambing Saanen dan PESA
Komposisi Susu (%) Kambing
Saanen PESA
Berat Kering Lemak Protein Laktosa Kadar Air
Berat Kering Tanpa Lemak
9,88 4,72 3,20 3,21 90,12
5,16
11,11 4,13 3,07 3,48 88,92
6,99
Sumber : Ruhimat (2003)Yogurt
Definisi yogurt sesuai SNI 01-2981-1992 adalah produk yang diperoleh dari susu yang telah dipasteurisasi kemudian difermentasi dengan bakteri sampai diperoleh keasaman bau dan rasa yang khas dengan atau tanpa penambahan bahan lain yang diizinkan (Dewan Standarisasi Nasional, 1992). Menurut Intermediate Technology Development Group (2003), yogurt adalah hasil dari proses fermentasi terkontrol susu oleh dua jenis spesies bakteri yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus.
Buckle et al. (1987), menyatakan bahwa pembuatan yogurt dimulai dengan pemanasan susu yang akan difermentasi pada suhu 90
oC selama 15-30 menit, kemudian didinginkan sampai suhu 43
°C, diinokulasi dengan 2% kultur campuran Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus dan dipertahankan pada suhu ini selama kurang lebih tiga jam atau hingga tercapai keasaman yang dikehendaki yaitu 0,85-0,90% dan pH 4,0-4,5.
Pemanfaatan kandungan mineral dalam susu fermentasi lebih baik dibandingkan susu segar. Mineral dalam susu fermentasi diserap dalam usus halus sebagai senyawa yang memiliki berat molekul rendah yang larut dalam air. Kalsium dan fosfor penting bagi pertumbuhan tulang dan gigi, sedangkan zat besi membentuk otot, kulit dan butir sel darah merah, menstimulir syaraf, menjaga elastisitas otot dan menjaga tekanan osmotik (Surono, 2004).
Kultur Yogurt
Pembuatan yogurt menggunakan dua spesies bakteri yang tumbuh secara simbiotik yaitu L. bulgaricus dan S. thermophillus. Kedua spesies bakteri ini jika ditumbuhkan bersama-sama akan memproduksi asam lebih banyak dibandingkan jika tumbuh secara terpisah. S. thermophillus memfermentasikan laktosa menjadi asam laktat, sehingga menyebabkan penguraian protein susu. Kondisi tersebut menciptakan suasana yang sesuai untuk pertumbuhan L. bulgaricus yang mulai berkembang bila pH telah turun sampai kira-kira 4,5. Proses fermentasi tersebut menghasilkan asam laktat sehingga menyebabkan rasa asam (Rahman et al., 1992).
S. thermophilus merupakan bakteri asam laktat berbentuk bulat atau kokus,
Gram positif, anaerob fakultatif (masih toleran terhadap lingkungan dengan
kandungan oksigen dalam jumlah terbatas), homofermentatif, membutuhkan nutrisi
yang lengkap untuk pertumbuhan dengan suhu optimal sekitar 45ºC. L. bulgaricus adalah bakteri berbentuk batang, homofermentatif, Gram positif, kebutuhan nutrisi untuk pertumbuhan lengkap dengan suhu pertumbuhan optimal sekitar 45ºC (Tamime dan Robinson, 1999). Bakteri L. bulgaricus dan S. thermophilus tidak bisa mencapai usus dalam keadaan hidup, namun hanya membantu memperbaiki pemanfaatan laktosa pada orang yang intoleran terhadap laktosa Surono (2004).
Menurut Rahman et al. (1992), kultur campuran bakteri asam laktat akan menghasilkan peningkatan cita rasa. Sumber komponen cita rasa utama yaitu diasetil dan asam-asam volatil yang berasal dari asam sitrat yang terdapat di dalam susu.
Selain kedua bakteri starter S. thermophilus dan L. bulgaricus, untuk memproduksi yogurt dapat pula dikombinasikan dengan bakteri asam laktat lain seperti L. aci- dophilus dan Bifidobacteria sp. Kedua bakteri ini dikelompokkan ke dalam kelompok bakteri probiotik dan telah dibuktikan mampu bertahan di dalam saluran pencernaan manusia, sekaligus menekan pertumbuhan bakteri pembusuk yang ada.
Mikroflora Usus
Mikroflora usus secara alami terdapat dalam saluran pencernaan, yang terdiri dari bermacam-macam mikroba yang memiliki fungsi yang penting. Komposisi mikroflora usus berubah seiring meningkatnya umur seseorang. Pada manusia dewasa yang sehat, mikroflora usus berada dalam keseimbangan walaupun terdapat perbedaan antara individu yang satu dengan individu yang lain (Mizutani, 1992).
Mizutani (1992) melaporkan bahwa pada orang lanjut usia, jumlah Bifidobacterium spp. akan semakin menurun atau bahkan hilang. Sedangkan Clostridium perfringens, Escherichia coli, Streptococus spp., serta lactobacillus semakin meningkat dengan meningkatnya usia. Secara umum, komposisi mikroflora pada lokasi spesifik ditentukan oleh lingkungan fisik (gerakan usus) dan lingkungan kimia (perubahan pH) (Salminen dan Wright, 1998).
Peranan mikroflora usus berdasarkan aktivitasnya dapat dibagi menjadi dua,
yaitu aktivitas yang menguntungkan dan aktivitas yang merugikan. Bifdobacteria,
Lactobacillus spp, dan Eubacteria memiliki aktivitas yang menguntungkan
sedangkan Clostridium perfringens, Veilonella spp., dan Proteus spp. memiliki
aktivitas yang merugikan. Bakteri yang memiliki sifat menguntungkan dan
merugikan adalah Bacteroides, Streptococcus spp., Escherichia coli serta Enterococcus (Yuguchi et al., 1992).
Gambar 1. Perubahan Mikroflora Usus Seiring Usia
Molin et al. (1993) menunjukkan bahwa galur Lactobacillus spp. yang dominan pada mukosa usus manusia sangat berbeda untuk setiap orang baik pada orang sehat maupun sakit. Pada usus kecil manusia dewasa, jumlah lactobacilli sekitar 10
3-10
4cfu/g mukosa, dan pada kolon sekitar 10
4-10
6cfu/g mukosa, sedangkan pada feses sekitar 10
8cfu/g feses (Evaldson et al., 1982 dan Lidbeck et.al., 1988 dikutip oleh Molin et.al., 1993). Jumlah lactobacilli yang ditemukan pada bagian ileum dan usus besar sebesar 10
2-10
5dan 10
4-10
9/ml atau per gram.
Bifidobacterium spp. diantara bakteri yang banyak ditemukan pada usus dua belas jari (0-10
4/ml atau /g) dengan jumlah meningkat sepanjang saluran pencernaan hingga mencapai 10
8-10
11/g pada usus besar. Mitsuoka (1978) mengemukakan 5 faktor yang dapat mempengaruhi komposisi dan metabolit flora usus yaitu makanan, obat, kontaminasi bakteri, cuaca dan stressor.
Probiotik
Probiotik merupakan mikroorganisme hidup yang dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan keseimbangan populasi mikroba di dalam usus. Probiotik dapat diperoleh dengan cara mengkonsumsi produk olahan susu fermentasi yang mengandung bakteri dari kelompok Lactobacilli dan Bifidobacterium (Fuller, 1989).
Kelompok Lactobacilli seperti Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, dan kelompok Bifidobacterium seperti B. bifidum, B. longum merupakan strain yang biasa digunakan sebagai sumber probiotik dalam pengolahan susu fermentasi.
Menurut Hoier (1992), beberapa kriteria yang harus diperhatikan untuk
menentukan strain mikroba probiotik, yaitu: (1) mampu melakukan aktivitas dalam
memfermentasikan susu dalam waktu yang relatif cepat, (2) mampu menggandakan diri, (3) tahan terhadap suasana asam sehingga mampu hidup dan bertahan dalam saluran pencernaan, (4) menghasilkan produk akhir yang dapat diterima konsumen, dan (5) mempunyai stabilitas yang tinggi selama proses fermentasi, penyimpanan dan distribusi.
Lactobacillus acidophilus
Karakteristik Lactobacillus acidophilus adalah (1) tidak tumbuh pada suhu 15
oC dan tidak memfermentasi ribosa, (2) optimum pertumbuhan pada suhu 35-38
oC dan pH optimum 5,5-6,0 (3) pada susu sapi memproduksi 0,30%-1,90% DL asam laktat, (4) dapat menggunakan komponen nutrisi, yaitu asetat (asam mevalonat), riboflavin, asam pantothenat, kalsium, niasin dan asam folat, (5) memproduksi threonin aldolase dan alkohol dehydrogenase yang akan mempengaruhi aroma (Nakazawa dan Hosono, 1992).
Lactobacillus acidophilus mempunyai ketahanan terhadap asam lambung buatan dengan pH 2,5 selama 3 jam dan bakteriosin yang dihasilkan tetap aktif pada pH 3 sampai pH 10 (Oh dan Worobo, 2000). Secara fisiologis L. acidophilus adalah meningkatkan mikroflora usus karena L. acidophilus dapat hidup di usus. Efek pertumbuhan yang ditunjukkan adalah membantu memanfaatkan nutrisi secara efisien terutama dari kalsium, protein, besi dan fosfor pada proses fermentasi yang menghasilkan asam laktat. Kerja intensif pada aktifitas β-galaktosidase lebih baik dalam hal menekan bakteri penghasil gas dalam saluran pencernaan. L. acidophilus diduga menurunkan kadar kolesterol, mengontrol pertumbuhan kanker melalui aktivitas enzimnya yang mampu menurunkan produksi karsinogeni dan mencegah pengembangan kanker di dalam pencernaan (Nakazawa dan Hosono,1992).
L. acidophilus mensekresikan senyawa metabolit biosurfaktan, bakteriosin, asam organik dan H
2O
2yang dapat menghambat pelekatan dan pertumbuhan bakteri patogen, serta molekul koagregasi yang menghambat penyebaran bakteri patogen. L.
acidophilus menghasilkan D(-) asam laktat yang berfungsi memperbaiki ketersediaan
biologis mineral, sehingga memperbaiki penyerapan mineral, terutama kalsium,
sebab kalsium lebih mudah diserap dalam kondisi asam (Surono, 2004). Percobaan
secara in vivo pada tikus memperlihatkan setelah 3 hari pemberian pakan dengan
kandungan Lactobacillus acidophilus mampu menurunkan jumlah bakteri
Enterobacteria pada fesesnya (Oyetayo et al., 2003). Grunewald (1982) melaporkan suplementasi oral bakteri L. acidophilus hidup pada manusia dan tikus mengakibatkan penurunan secara nyata kandungan β-glukuronidase, azoreduktase dan nitroreduktase dalam feses, yang diketahui berkontribusi terhadap patogenesis kanker usus.
Bifidobacterium longum
Genus Bifidobacterium merupakan populasi terbesar ketiga dalam saluran usus manusia setelah genera Bacterioides dan Eubacterium. Genus ini juga didapatkan paling dominan pada bayi dan anak-anak. Beberapa spesies telah diteliti dan banyak dijumpai pada feses manusia sehingga sering dijadikan sebagai salah satu indikator kontaminasi fekal meskipun masih diperdebatkan (Nebra dan Blanch, 1999). Bifidobacterium hidup pada lapisan lumen kolon dan lebih spesifik lagi membentuk koloni dalam jumlah banyak, menyerap nutrisi, mensekresikan asam laktat, asam asetat dan senyawa antimikroba. Bifidobacteria dominan pada dinding usus sehingga mencegah dinding usus dari kolonisasi bakteri yang tidak diinginkan (E. coli) atau khamir (candida) (Tamime dan Robinson, 1999).
Efek menguntungkan dari Bifidobacteria adalah dapat meningkatkan metabolisme protein dengan memproduksi asam laktat sehingga dapat mengurangi kehilangan nutrisi yang dapat diserap. Meningkatkan metabolisme vitamin terutama vitamin B komplek yang bersifat antibakteri karena mampu menekan bakteri merugikan dan bakteri patogen yang menghasilkan ammonia dan amines, serta membuat kondisi ammonia tidak siap diserap tubuh. Bifidobacteria digunakan sebagai pengobatan untuk penyembuhan kerusakan liver melalui pengikatan nitrogen. Membantu menstimulasi dan menolong kerja saluran pencernaan menjadi normal dengan mencegah terjadinya pengendapan bahan buangan hasil metabolisme dan mempunyai efek imunoaktivasi (Nakazawa dan Hosono, 1992)
Diantara kriteria penting bakteri probiotik adalah kemampuan melekat dan
berkolonisasi pada mukosa usus manusia. Riset terhadap kemampuan adhesi bakteri
menunjukkan bahwa polisakharida seluler bisa membantu pelekatan bakteri terhadap
permukaan biologis sehingga memungkinkan terjadi kolonisasi. Bifidobacterium
menghasilkan bifidan sebagai eksopolisakharida (EPS) yang terbukti mengawali
adhesi dan sebagai pelekat permanen. Beberapa senyawa EPS mengandung gluko-
dan frukto-oligosakharida dan bisa menghasilkan asam lemak rantai pendek setelah terhidrolisis dalam saluran usus oleh mikroflora usus besar serta memberi efek positif bagi kesehatan dan manfaat nutrisi sebagai prebiotik bagi flora usus (Surono, 2004).
Kandungan L. acidophilus dalam ransum secara optimal mampu meningkatkan kecernaan dan utilitas protein (Jin et al., 1997). Probiotik tidak hanya menjaga keseimbangan ekosistem, namun juga menyediakan enzim yang mampu mencerna serat, protein, lemak dan mendetoksifikasi zat racun atau metabolitnya.
Probiotik mengeksresi glutamat, meningkatkan proses absorpsi dalam usus dan mencegah stress (Widodo, 2003).
Prebiotik
Prebiotik adalah bahan pangan tidak tercerna di usus bagian atas yang memberikan efek kesehatan bagi tubuh dengan cara memacu pertumbuhan probiotik dalam usus besar (Gibson dan Fuller, 1998). Beberapa kriteria yang harus dipenuhi oleh bahan pangan agar memenuhi syarat sebagai prebiotik diantaranya adalah : (1) tidak mengalami hidrolisis atau terabsorpsi pada bagian atas sistem pencernaan manusia (lambung dan usus kecil), (2) hanya mampu difermentasi secara selektif oleh probiotik dalam usus besar, (3) mampu memacu pertumbuhan dan dominasi probiotik dalam usus besar, dan (4) mampu menginduksi pengaruh positif terhadap kesehatan seperti degradasi kolesterol serta menghasilkan asam lemak rantai pendek (Fooks et al., 1999).
Mempertahankan viabilitas probiotik bukan merupakan hal yang mudah mengingat banyak sekali hambatan seperti : (1) pH lambung yang rendah yaitu berkisar antara 1-2, (2) keberadaan asam–asam empedu, (3) kompetisi dengan bakteri lain, (4) kondisi anaerob obligat, dan (5) keberadaan beberapa senyawa toksik, karena itu ada dua cara untuk mengatasi berbagai hambatan tersebut serta mempertahankan viabilitas probiotik yaitu dengan bioenkapsulasi probiotik atau dengan penambahan prebiotik (Widodo, 2003).
Prebiotik pada umumnya merupakan karbohidrat yang tidak dapat dicerna, di
dalam usus. Bahan prebiotik akan difermentasi oleh bakteri probiotik terutama
Bifidobacteria dan Lactobacillus dan menghasilkan asam lemak rantai pendek dalam
bentuk asam asetat, propionat, butirat, L-laktat, juga karbondioksida dan hidrogen
(Surono, 2004).
Penambahan prebiotik pada dasarnya dimaksudkan untuk membantu bakteri probiotik dengan cara meningkatkan viabilitas atau kemampuan hidup dalam sistem pencernaan. Hal ini didasari kenyataan bahwa probiotik khususnya Bifidobacterium secara selektif akan memfermentasi fruktan dibandingkan sumber karbohidrat lain seperti pati, fruktosa dan pektin. Beberapa prebiotik khususnya fruktan, seperti inulin dan fruktooligosakarida, diketahui mampu mengubah komposisi mikroflora dalam pencernaan kearah dominasi Bifidobacterium dan hal ini sering disebut efek bifidogenik (Fooks et al., 1999).
Fruktooligosakarida (FOS)
Fruktooligosakarida merupakan jenis oligosakarida yang tidak dapat dicerna yang tersusun atas glukosil-(fruktosil)
n-1-fruktosa (GF
n) dan (fruktosil)
m-1-fruktosa (F
m) (Salminen et al., 1998). FOS termasuk golongan karbohidrat sederhana yang terdapat secara alami pada beberapa tanaman seperti Jerusalem artichoke, bawang dan pisang (Trenev, 2000). Senyawa ini merupakan serat pangan yang tidak tercerna yang membantu menjaga kesehatan saluran pencernaan dengan cara memberi nutrisi dan meningkatkan bakteri alami yang terdapat dalam saluran pencernaan khususnya Bifidobacteria dan Lactobacili sehingga dapat mencegah infeksi sistem pencernaan.
(Trenev, 2000). Tidak semua bakteri dapat memfermentasi FOS. Bakteri probiotik komersial yang dapat memfermentasi FOS antara lain adalah L. acidophillus, L.
plantarum MR240, L. casei MR191, dan L. casei 685. Hal yang menarik adalah sebagian besar strain L. bulgaricus dan S. thermophillus yang umumnya digunakan pada industri yogurt, termasuk dalam kelompok bakteri yang tidak dapat memfermentasi FOS (Kaplan dan Hutkins, 2000). Konsumsi FOS 4-20 gram/hari secara selektif menstimulasi pertumbuhan bifidobakteri pada manusia (Salminen et al., 1998). Fermantasi FOS secara spesifik dilakukan dengan β-fruktofuranosidase yang terasosiasi dengan sel bifidobakteri (Manning dan Gibson, 2004).
Escherichia coli
Escherichia coli berukuran 1,1-1,5x2,0-6,0 µm, tunggal atau berpasangan.
Kapsul atau mikrokapsul dapat terjadi pada beberapa strain. Bakteri ini bersifat motil
dengan flagella peritrik atau non-motil. Escherichia coli bersifat Gram negatif,
anaerobik fakultatif, kemoorganotropik, memiliki metabolisme tipe fermentatif dan
respiratorik, hasil uji oksidase negatif, katalase positif, methyl red positif, Voges-
Proskauer negatif, sitrat negatif, dan memecah nitrat. Suhu optimal pertumbuhannya adalah 37
oC. D-Glukosa dan karbohidrat lain dipecah dengan pembentukan asam dan gas. (Holt et al., 1994). Escherichia coli termasuk ke dalam golongan bakteri Gram negatif, berbentuk rod (bertangkai), tidak berspora. Bakteri ini cukup mudah ditumbuhkan baik aerobik maupun anaerobik fakultatif, semua spesiesnya memfermentasikan glukosa dengan menghasilkan asam dan gas (Blackburn dan McClure, 2002).
Escherichia coli merupakan bakteri alami penghuni usus besar manusia yang berpotensi sebagai penyebab infeksi. E. coli mampu hidup di usus besar dan menyebabkan diare dan infeksi saluran pencernaan yang akut (Takahashi et al, 1993). Mitsuoka (1978) menyatakan setelah bayi lahir maka di ususnya terdapat E.
coli dan jumlahnya akan semakin meningkat sesuai dengan peningkatan umur.
Peningkatan bakteri patogen ataupun berpotensi patogen pada manusia yang umurnya semakin tua, menyebabkan terjadinya peningkatan kandungan substansi karsinogen dan penyebab timbulnya karsinogen. E. coli dengan jumlah 10
5-10
8cfu/g feses dapat menghasilkan senyawa putrefaktif (NH
3, H
2S, amin, fenol, indole) karsinogen, toksin yang dapat menyebabkan diare, konstipasi, hipertensi dan kanker.
Peningkatan jumlah bakteri jahat di dalam saluran pencernaan dapat menyebabkan kompetisi nutrisi. Selain itu, bakteri jahat hidup dengan cara memakan sel dinding pencernaan yang mati maupun hidup, akibatnya dinding saluran pencernaan bisa terinfeksi (Siswono, 2002).
Tikus
Tikus merupakan spesies pertama mamalia yang didomestasikan untuk tujuan ilmiah kerena memiliki daya adaptasi yang baik. Tikus yang diproduksi sebagai hewan percobaan dan sebagai hewan piaraan adalah tikus putih (Rattus novergicus) yang memiliki beberapa keunggulan. Antara lain, penanganan dan pemeliharaan yang mudah karena tubuhnya kecil, sehat, dan bersih, kemampuan reproduksi yang tinggi dengan masa kebuntingan yang singkat. Tikus digunakan sebagai hewan percobaan di laboratorium ataupun penelitian tentang manfaat vitamin, metabolisme lemak, tingkah laku dan daya kerja obat (Malole dan Pramono, 1989).
Smith dan Mangkoewidjojo (1993) menyatakan ada dua sifat yang
membedakan tikus dengan hewan lain yaitu (1) tidak dapat muntah karena struktur
anatomi tidak lazim ditempat esophagus bermuara ke dalam lambung, (2) tidak mempunyai kantong empedu. Nilai biologis tikus dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Nilai Biologis Tikus
Kriteria Keterangan
Lama hidup (tahun) Umur disapih (hari) Umur dewasa (hari) Umur dikawinkan (minggu) Berat dewasa (g jantan) (g betina) Berat lahir (g)
Suhu (rektal) (
oC) Aktivitas
Kecepatan tumbuh (g/hari)
2-3 (dapat sampai 4) 21
40-60 10 300-400 250-300 5-6
36-39 (rata-rata 37,5) Nokturnal (malam) 5
Sumber : Smith dan Mangkoewidjojo (1989)
Menurut Muchtadi (1989), tikus mempunyai beberapa karakteristik antara lain nocturnal yaitu aktif pada malam hari dan tidur pada siang hari, tidak berhenti tumbuh walaupun kecepatan tumbuh turun setelah berumur 100 hari. Dibandingkan dengan tikus lain tikus laboratorium lebih cepat dewasa, tidak memperlihatkan perkawinan musiman dan lebih cepat berkembang biak, mempunyai bobot badan dewasa mencapai 250 g tergantung galur (Smith dan Mangkoewidjojo, 1989).
Kebutuhan Nutrisi Tikus
Zat-zat yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tikus hampir sama dengan manusia yaitu (1) karbohidrat yang terdiri dari pati, selulosa, gula; (2) minyak atau lemak terutama linoleat dan linolenat; (3) protein terutama asam amino esensial; (4) mineral-mineral elemen mikro; (5) vitamin-vitamin baik yang larut dalam air maupun yang larut dalam lemak (Muchtadi, 1989).
Nutrisi tikus bervariasi misalnya protein 10%, lemak 8%, campuran mineral
5%, campuran vitamin 1%, selulosa 1%, air 5%, pati 81% (untuk membuat 100%)
(AOAC, 1984). Kebutuhan mineral dalam makanan tikus selengkapnya tercantum
dalam Tabel 3.
Tabel 3. Kebutuhan Mineral pada Makanan Tikus
Jenis Mineral Jumlah (g)
NaCl KI KH
2PO
4MgSO
4anhidrid CaCO3
FeSO
47H
2O MnSO
4. H
2O ZnSO
4. 7H
2O CuSO
4. 5H
2O COCi
2. 6H
2O
139,3 0,79 389,0
57,3 381,4
27,0 4,0 0,548 0,477 0,023
Sumber : AOAC (1984)Sistem Pemeliharaan Tikus
Tikus dipelihara dalam kotak yang terbuat dari metal atau plastik, ditutupi anyaman kawat berukuran 1x1 cm. Luas kandang untuk tikus dewasa adalah 250 cm
2/ekor, tinggi kandang 18 cm. Suhu kandang 22
oC dengan kelembaban 40-70%
(Malole dan Pramono, 1989). Alas tidur tikus harus bebas dari debu, alas tidur di
kandang tikus harus diganti sekurang-kurangnya satu kali tiap minggu (Smith dan
Mangkoewidjojo, 1989).
METODE Lokasi dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan di Bagian Ilmu Produksi Ternak Perah dan Laboratorium Lapang Pemulian dan Genetik Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan, Fakultas Peternakan IPB, Penelitian dilaksanakan mulai bulan April sampai Agustus 2007.
Materi
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah yogurt probiotik dan sinbiotik susu kambing. Pakan berupa pellet (starter broiler 511), sekam sebagai litter. Bahan yang digunakan dalam pengujian populasi bakteri adalah Buffer fosfat, Eosin methilen Blue Agar (EMBA), de Mann Rogosa Sharpe-IM (MRSA-IM), glukosa, LiCl, larutan dichoxallin dan sistin hidroklorida. Hewan percobaan yang digunakan adalah 15 ekor tikus putih (Rattus novergicus) strain Sprague Dawley berumur 21 hari lepas sapih, berjenis kelamin betina, dengan kisaran bobot 30,4–
30,92 gram per ekor.
Peralatan yang digunakan untuk pemeliharaan adalah kandang tikus dengan ukuran 30 x 20 x 12 cm sebanyak 24 buah, terbuat dari plastik dilengkapi dengan kawat penutup, kandang diletakkan di atas rak yang terbuat dari balok kayu.
Kandang diberi alas berupa sekam padi dengan berat 100 g yang diganti tiap tujuh hari. Tempat pakan berupa mangkuk aluminium dan tempat minum berupa botol dengan kapasitas 265 ml yang terbuat dari kaca dan karet penutup botol yang juga telah dilengkapi dengan pipa logam, syringe ukuran 1 ml dan timbangan dengan merk Meganexus yang mempunyai kapasitas 1,110 g dan skala terkecil 0,1 g.
Peralatan untuk pengujian mikroflora usus mencit adalah cawan petri, erlenmeyer, tabung reaksi, pipet, bunsen, sendok pengaduk, waring blender, refrigerator, autoclave, water bath, inkubator, gelas piala, gunting bedah dan pisau bedah.
Rancangan Percobaan
Rancangan yang digunakan dalam penelitian adalah Rancangan Acak Lengkap
dengan 3 perlakuan dan 3 ulangan. Model matematik yang digunakan adalah sebagai
berikut (Steel and Torrie,1995)
Yij = µ + βi + εij Keterangan :
Yij : nilai pengamatan dari perlakuan ke-i pada ulangan ke-j
µ: nilai rataan umum dari pengamatan
βij
: pengaruh perlakuan pemberian air, yogurt probiotik dan yogurt sinbiotik.
εij
: galat dari perlakuan ke-i pada ulangan ke-j
Data jumlah bakteri dalam sampel feses disajikan dalam bentuk deskriptif sebagai data pendukung. Data yang diperoleh dianalisis dengan Sidik Ragam (ANOVA), setiap analisis yang memberikan hasil beda nyata dilanjutkan dengan uji Tukey.
Perlakuan
Tikus putih betina lepas sapih yang berjumlah 9 ekor dibagi kedalam 3 perlakuan secara acak masing-masing 3 ulangan. Perlakuan pertama merupakan perlakuan kontrol yang diberi perlakuan air (R1). Perlakuan kedua diberi yogurt probiotik susu kambing (R2) dan perlakuan ketiga diberi yogurt sinbiotik susu kambing (R3), perlakuan dilakukan selama 42 hari.
Pengamatan dilakukan terhadap 6 ekor tikus betina (selain perlakuan R1, R2, R3) yang dibagi ke dalam dua perlakuan, tiga ekor tikus diberi perlakuan adaptasi terhadap pellet starter broiler 511 selama 7 hari sebagai data awal dan tiga ekor tikus diberi yogurt sinbiotik susu kambing selama 42 hari kemudian pemberian yogurt sinbiotik dihentikan selama 14 hari. Penghentian pemberian yogurt sinbiotik susu kambing dilakukan untuk mempelajari pengaruhnya terhadap populasi bakteri probiotik di dalam kolon, konsumsi, pertambahan bobot badan dan konversi ransum.
Hasil pengamatan tidak dilakukan analisis sidik ragam, data hanya dibandingkan secara deskriptif.
Pemberian air, yogurt probiotik dan yogurt sinbiotik dilakukan setiap pagi
(pukul 06.00 sampai 08.00 WIB) secara oral. Pemberian perlakuan menggunakan
syringe sebanyak 0,03% dari bobot tubuh tikus dengan populasi bakteri awal 9,25
log
10cfu/ml untuk L. achidopilus dan 9,66 log
10cfu/ml untuk Bifidobacerium
longum.
Peubah
Peubah yang diamati dalam penelitian ini meliputi konsumsi bahan kering ransum, pertambahan bobot badan, konversi ransum, bobot badan akhir, mortalitas, populasi Lactobacillus acidophilus, populasi Bifidobacterium longum dan populasi Eschericia coli. Prosedur analisis secara lengkap akan diuraikan dibawah ini.
Konsumsi bahan kering ransum (gram/ekor/hari). Konsumsi bahan kering (BK) ransum harian dihitung dari selisih antara BK ransum yang diberikan dengan BK sisa ransum dibagi dengan waktu penelitian. Konsumsi BK ransum diperoleh dengan cara mengurangi jumlah ransum yang diberikan selama seminggu dengan sisa ransum pada saat penggantian sekam dikalikan nilai BK ransum. Perhitungaan sisa ransum dilakukan dengan cara memisahkan antara sekam, feses dan sisa ransum.
Pertambahan Bobot Badan Tikus (gram/ekor/hari). Pertambahan bobot badan harian diperoleh dari selisih antara bobot badan akhir dengan bobot badan awal dibagi lama waktu penelitian. Bobot badan tikus ditimbang setiap satu minggu sekali pada saat pergantian sekam.
Konversi Ransum. Konversi ransum dihitung berdasarkan perbandingan konsumsi BK ransum harian dibagi dengan pertambahan bobot badan harian.
Bobot Badan Akhir (gram/ekor). Bobot badan akhir tikus diperoleh dengan cara menimbang tikus pada akhir perlakuan.
Mortalitas. Mortalitas merupakan jumlah angka kematian hewan percobaan selama penelitian.
Populasi Bakteri Lactobacillus acidophilus dan Bifidobacterium longum (Hansen,
2001). Perhitungan jumlah bakteri Lactobacillus acidophilus menggunakan media
agar MRS-IM dengan penambahan maltosa sedangkan perhitungan jumlah
Bifidobacterium longum menggunakan agar MRS-IM dengan penambahan glukosa,
larutan dichlixallin, LiCl dan sistin hidroklorida. Teknik pemupukan dilakukan
secara aseptik dengan cara memipet suspensi sampel yang telah dilakukan
pengenceran seri sampai tingkat pengenceran 10
-11. Satu mililiter dipupukkan ke
dalam cawan petri steril. Media agar dihomogenkan hingga merata, setelah agar
mengeras diinkubasi pada suhu 37
oC pada kondisi terbalik selama 72 jam dalam
kondisi anaerob. Koloni yang tumbuh berwarna putih dan kekuningan merupakan koloni dari starter bakteri.
Populasi Bakteri Eschericia coli. Suspensi contoh dibuat pengenceran sampai 10
-10. Pada setiap pengenceran dipipet 0,1 ml dan dipupuk ke EMBA (Eosin Methilen Blue Agar) dengan metode tuang dan diinkubasi pada suhu 35-37
oC selama 24 jam.
Koloni dengan warna hijau metalik merupakan Eschericia coli.
Prosedur
Pembuatan Yogurt Probiotik. Pembuatan yogurt probiotik susu kambing dilakukan dengan mencampurkan susu asidophilus, yogurt dan susu bifidus. Perbandingan masing-masing susu adalah 1:2:1, yogurt probiotik susu kambing segar dikemas steril dalam gelas plastik tertutup dan disimpan selama penelitian dalam lemari pendingin dengan suhu 4
oC.Pembuatan Yogurt Sinbiotik . Pembuatan yogurt sinbiotik susu kambing dilakukan dengan mencampurkan susu acidophilus, yogurt dan susu bifidus yang telah diberi FOS dengan konsentrasi 0,9 %. Perbandingan masing-masing susu adalah 1:2:1, yogurt probiotik susu kambing segar dikemas steril dalam gelas plastik tertutup dan disimpan selama penelitian dalam lemari pendingin dengan suhu 4
oC.Adaptasi. Tikus diadaptasikan terhadap pellet starter broiler 511 selama 7 hari dan diadaptasikan kembali terhadap perlakuan pemberian air, yogurt probiotik dan yogurt sinbiotik secara oral selama 7 hari sebelum penelitian.
Pengambilan Contoh. Feses diambil dengan mengeluarkan tikus dari kandang kemudian dimasukkan ke dalam kandang steril tanpa sekam pada pagi hari, agar feses keluar dari anus secara alami (tidak dipaksa) untuk mengurangi stres.
Pengujian sampel feses dilakukan 2 minggu sekali sebelum perlakuan, selama perlakuan (minggu 2,4, 6 untuk tikus perlakuan dan 2,4,6,8 untuk tikus respon).
Usus tikus bagian kolon diambil dengan membedah tikus setelah
penimbangan minggu ke 6 untuk tikus perlakuan dan minggu ke 8 untuk tikus respon
penghentian pemberian yogurt sinbiotik, kemudian tikus dimasukkan kedalam
tabung kaca yang telah diberi kapas dan chloroform 90%, dibutuhkan waktu
±3menit untuk meyakinkan tikus telah pingsan. Tikus dimatikan dengan menarik
bagian kepala dan ekor secara bersama sampai menghasilkan bunyi tulang yang
diregangkan. Pembedahan dilakukan dengan membuka kulit bagian perut dan mengambil saluran pencernaan bagian kolon.
Persiapan Contoh. Feses tikus segar ditimbang seberat 1 gram, kemudian dibuat
suspensi contoh (10
-1) dengan menambahkan 9 ml buffer fosfat (BF), lalu dilakukan
pengujian jumlah Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium longum dan
Eschericia coli. Usus bagian kolon tikus dihancurkan dalam larutan buffer fosfat
(BF) secara aseptic menggunakan waring blender, kemudian dijadikan suspensi
contoh (10
-1).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Yogurt Sinbiotik Susu Kambing terhadap Konsumsi Bahan Kering Ransum
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa pemberian yogurt selama 42 hari tidak mempengaruhi rataan konsumsi bahan kering ransum (P>0,05), kecenderungan signifikan pada P=0,05. Namun secara numerik konsumsi bahan kering ransum (BK) tikus yang diberi yogurt sinbiotik memiliki nilai rataan yang lebih rendah, dibandingkan konsumsi ransum tikus yang diberi air dan tikus yang diberi yogurt probiotik. Rataan konsumsi ransum adalah seperti pada Tabel 4.
Tabel 4. Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Yogurt Sinbiotik Susu Kambing Terhadap Parameter yang diamati
Perlakuan Peubah
Kontrol (air) Yogurt Probiotik Yogurt Sinbiotik
Konsumsi BK (g/ekor/hari) 11,14±0,48 10,64±0,91 9,26±0,77
PBB (g/ekor/hari) 1,95±0,73 2,68±0,12 2,74±0,67
Konversi 6,27±2,24 3,98±0,49 3,47±0,57
Bobot Badan Akhir (g) 144,6±28,39 178,0±10,44 181,9±35,60
Konsumsi ransum merupakan jumlah ransum yang dikonsumsi oleh hewan bila makanan tersebut diberikan secara ad libitum dalam jangka waktu tertentu (Parakkasi,1999) dan ransum yang dikonsumsi pada berbagai umur tidak tetap, sesuai dengan laju pertumbuhan dan tingkat produksi (Amrullah, 2003). Konsumsi ransum tikus perlakuan yogurt sinbiotik lebih rendah dibandingkan konsumsi tikus perlakuan kontrol dan probiotik. Meskipun konsumsi tikus perlakuan sinbiotik lebih rendah akan tetapi memiliki efisiensi penggunaan pakan yang lebih baik dari tikus perlakuan kontrol maupun probiotik. Hal ini dibuktikan oleh nilai konversi yang lebih rendah dan pertambahan bobot badan yang lebih tinggi.
Konsumsi ransum yang lebih baik pada tikus perlakuan sinbiotik disebabkan
oleh kandungan nutrisi yogurt sinbiotik susu kambing dan populasi L. acidophilus
dan B. longum di dalam kolon yang tinggi. Menurut Moeljanto dan Wiryata (2002)
susu kambing memiliki lemak dan protein yang lebih mudah dicerna. Susu kambing
mengandung enzim ribonuklease, alkalin fosfatase, lipase dan xantin oksidase yang
diperlukan untuk mencerna susu. Kandungan kalsium dan natrium (Na) dalam yogurt
0 5 10 15 20
1 2 3 4 5 6
Pengukuran minggu ke- Konsumsi BK (g/ekor/hari)
kontrol probiotik sinbiotik
yang tinggi juga menyebabkan kebutuhan nutrisi tikus terpenuhi. Selain itu, Jin et.
al., (1997) melaporkan bahwa Lactobacillus acidophilus secara optimal mampu meningkatkan kecernaan dan utilitas protein sehingga konsumsi pakan dapat berkurang. Adapun peningkatan dan penurunan konsumsi ransum tikus per hari selama penelitian disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Pengaruh Pemberian Air ( ),Yogurt Probiotik ( ) dan Yogurt Sinbiotik ( ) Susu Kambing terhadap Konsumsi Bahan Kering Per Hari
Konsumsi ransum pada tikus yang dihentikan pemberian yogurt sinbiotikny selama 14 hari setelah tikus diberi yogurt selama 42 hari menunjukkan peningkatan kembali konsumsi ransum. Konsumsi ransum tikus setelah penghentian pemberian yogurt meningkat sama seperti konsumsi tikus masa adaptasi. Rataan konsumsi ransum tikus pada masa adaptasi, 42 hari pemberian yogurt sinbiotik dan 14 hari penghentian pemberian yogurt sinbiotik susu kambing PESA disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Respon Ternak Terhadap Penghentian Pembarian Yogurt Sinbiotik Susu Kambing PESA
Meningkatnya konsumsi ransum tikus setelah penghentian pemberian yogurt sinbiotik selama 14 hari disebabkan oleh menurunnya populasi L. acidophilus dan B.
longum di dalam kolon sehingga proses pencernaan makanan kurang optimal (Gambar 8 dan 11) dan asupan nutrisi dari yogurt susu kambing yang terhenti.
Peningkatan konsumsi ransum setelah penghentian pemberian yogurt sinbiotik menunjukkan pengaruh yang tidak diharapkan. Hal ini didukung oleh nilai konversi
Peubah Masa adaptasi
Pembarian yogurt sinbiotik selama 42
hari
14 hari penghentian pemberian yogurt
sinbiotik
Konsumsi BK (g/ekor/hari) 12,67±1,05 9,26±0,77 12,00±1,09
PBB (g/ekor/hari) 2,98±0,15 2,74±0,67 2,91±0,67
Konversi 4,253±036 3,47±0,57 4,33±1,34
dan konsumsi yang lebih tinggi (Tabel 5), semakin tinggi nilai konversi menunjukkan semakin banyak ransum yang dibutuhkan untuk meningkatkan bobot badan per satuan berat.
Pengaruh Pemberian Yogurt Probiotik dan Yogurt Sinbiotik Susu Kambing terhadap Pertambahan Bobot Badan (PBB) Tikus
Hasil uji statistik menunjukkan bahwa perlakuan tidak berpengaruh secara signifikan terhadap pertambahan bobot badan (P>0,05). Namun apabila dilihat dari nilai rataan perlakuan, pemberian yogurt sinbiotik dapat meningkatkan pertambahan bobot badan. Adapun rataan pertambahan bobot badan tikus sebagaimana disajikan pada Tabel 4.
Perlakuan kontrol memiliki nilai rataan PBB 1,95
±0,73 g/ekor/hari dengan kurva PBB yang semakin menurun. Kurva PBB yang semakin menurun mencerminkan pertumbuhan tikus kontrol terganggu, bahkan karena suhu dan kelembaban lingkungan yang ekstrim membuat tikus stress. Kondisi lingkungan selama perlakuan menunjukkan perubahan yang ekstrim terhadap suhu yaitu dengan rataan 28,2
oC pada pagi hari dan 31,2
oC pada siang hari, sedangkan rataan kelembaban udara selama penelitian adalah 88% pada pagi hari dan 70% pada siang hari. Malole dan Purnomo (1989) menyatakan bahwa suhu ideal untuk pertumbuhan tikus berkisar 22-25
oC dan kelembaban udara dalam kandang yang ideal adalah 40- 70%. Suhu kandang yang melebihi suhu ideal lingkungan dapat menyebabkan tikus mengalami gangguan pertumbuhan, bahkan tikus tidak dapat berkembang biak pada suhu lingkungan melebihi 30
oC (Malole dan Purnomo, 1989), dikarenakan tikus tidak mempunyai kelenjar keringat pada kakinya, maka untuk beradaptasi dengan lingkungan, tikus akan mengeluarkan banyak ludah dan menutupi bulunya dengan ludah.
Tikus yang mengalami cekaman akan memacu pertumbuhan bakteri patogen dalam saluran pencernaan. Hal ini dapat menyebabkan kompetisi nutrisi. Selain itu, bakteri patogen hidup dengan cara memakan sel dinding pencernaan yang mati maupun hidup. Akibatnya, dinding saluran pencernaan terinfeksi (Siswono, 2002).
PBB tikus per hari selama penelitian disajikan pada Gambar 3.
0 1 2 3 4 5 6 7
2 3 4 5 6
Pengukuran minggu ke-
PBB (g/ekor/hari)
