SEMINAR LITERATUR

PENGARUH KARBOHIDRAT PREBIOTIK PADA PERTUMBUHAN DAN TOLERANSI LACTOBACILLUS

Oleh Hernandez-Hernandez et al

Disampaikan Oleh:

ELVIKA RAMAYANTI

NIM. 120204004

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS MIPA DAN KESEHATAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH RIAU

PEKANBARU

2015

LEMBAR PENGESAHAN

Nama Mahasiswa : Elvika Ramayanti

NIM : 120204004

Program Studi : Kimia

Fakultas : MIPA & Kesehatan

Judul Seminar Literatur : Pengaruh Karbohidrat Prebiotik Pada Pertumbuhan Dan

Toleransi Lactobacillus

Pekanbaru, 14 Desember 2015 Telah di-Acc Oleh :

1. Penguji I Seminar Literatur (.............................................) Rahmiwati Hilma, M.Si

NIDN. 1025127501

2. Penguji II Seminar Literatur (…………………………….) Rahmadini Syahri, M.Si

NIDN.

3. Pembimbing Seminar Literatur (…………………………….) Hasmalina Nasution, M.Si

NIDN. 1011037301

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat,

hidayah, serta inayah-Nya yang berupa kesehatan kepada penulis sehingga makalah ini dapat

diselesaikan dengan baik. Shalawat beserta salam penulis ucapkan pula kepada baginda besar

Muhammad SAW sebagai junjungan alam.

Penulis menyadari dalam penyelesaian laporan ini tidak lepas dari bantuan dan

dukungan banyak pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih kepada :

1. Bapak Juli Widiyanto,M. Kes. Epid selaku Dekan Fakultas MIPA dan Kesehatan

Universitas Muhammadiyah Riau.

2. Bapak Prasetya, M.Si selaku Wakil Dekan Fakultas MIPA dan Kesehatan Universitas

Muhammadiyah Riau.

3. Ibu Hasmalina Nst, M.Si selaku Dosen Pembimbing yang telah memberi masukan dan

bimbingan kepada penulis dalam penyempurnaan makalah ini dan Ketua Program Studi

Kimia Fakultas MIPA dan Kesehatan Universitas Muhammadiyah Riau.

4. Ibu Rahmiwati Hilma, M.Si selaku Penguji I sekaligus koordinator Seminar Literatur

yang telah memberikan pengarahan, kritik dan saran untuk kesempurnaan makalah ini.

5. Ibu Rahmadini Syafri, M.Sc selaku Penguji II yang telah memberikan kritik dan saran

yang membangun kepada penulis untuk kesempurnaan makalah ini.

6. Orang tua dan keluarga yang telah memberikan do’a dan dukungnya kepada penulis.

7. Teman-teman seperjuangan yang selalu memberikan semangat dan dukungannya kepada

penulis.

Penulis menyadari bahwa dalam menulis makalah ini masih banyak kekurangan.

Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak

untuk penyempurnaan lebih lanjut. Semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi

penulis khususnya, dan dapat menambah wawasan pembaca pada umumnya.

Pekanbaru, 14 Desember 2015

Penulis

ii

LEMBARAN PENGESAHAN

Nama Mahasiswa : Elvika Ramayanti

NIM : 120204004

Program Studi : Kimia

Fakultas : MIPA Dan Kesehatan

Judul Seminar Literatur : Pengaruh Karbohidrat Prebiotik Pada Pertumbuhan Dan

Toleransi Lactobacillus

Pekanbaru, 14 Desember 2015

Mengetahui Menyetujui

Ketua Program Sudi Kimia Pembimbing Seminar Literatur

(Hasmalina Nasution, M.Si) (Hasmalina Nasution, M.Si)

NIDN : NIDN : 1011037301

iii

PENGARUH KARBOHIDRAT PREBIOTIK PADA PERTUMBUHAN DAN TOLERANSI LACTOBACILLUS

Hernandez-Hernandez, et al

ELVIKA RAMAYANTI

NIM. 120204004

Ringkasan

Resistensi terhadap kondisi gastrointestinal merupakan persyaratan bagi bakteri untuk dapat dikatakan sebagai probiotik. Dalam penelitian ini, kami menguji ketahanan enam strain Lactobacillus yang berbeda dan pengaruh sumber karbon untuk empat kondisi gastrointestinal yang berbeda: kehadiran α-amilase, pancreatin, cairan empedu dan pH rendah. Galaktooligosakarida disintesis dari laktulosa (GOS-Lu) serta galaktooligosakarida komersial disintesis dari laktosa (GOS-La) dan laktulosa digunakan sebagai sumber karbon dan glukosa sebagai pembandinga. Secara umum, semua strain tumbuh di semua sumber karbon, meskipun setelah 24 jam fermentasi populasi semua strain Lactobacillus lebih tinggi untuk kedua jenis GOS daripada glukosa dan laktulosa. Tidak ada perbedaan yang ditemukan antara GOS-Lu dan GOS-La. Amilase dan daya tahan pancreatin dijaga tiap waktu untuk semua strain. Namun, ketergantungan pada sumber karbon dan Lactobacillus strain diamati untuk ekstrak empedu dan ketahanan pH rendah. Hidrofobisitas tinggi ditemukan untuk semua strain dengan GOS-Lu bila dibandingkan dengan sumber karbon lainnya. Namun, konsentrasi asam laktat dan asetat lebih tinggi pada glukosa dan laktulosa dari pada GOS-Lu dan GOS-La. Hasil ini menunjukkan bahwa ketahanan terhadap kondisi gastrointestinal dan hidrofobik berhubungan langsung dengan sumber karbon dan strain Lactobacillus. Dalam hal ini, penggunaan prebiotik sebagai GOS dan laktulosa bisa menjadi alternatif yang sangat baik untuk monosakarida dalam mendukung pertumbuhan strain probiotik Lactobacillus dan meningkatkan kelangsungan hidup mereka dalam melalui saluran pencernaan.

Kata kunci : Prebiotik, probiotik, Lactobacillus, Laktulosa, Galaktooligosakarida, toleransi

iv

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ............................................................................................ i

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... ii

RINGKASAN .......................................................................................................... iii

DAFTAR ISI ........................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL ................................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. vii

I. PENDAHULUAN .............................................................................................. 1 1.1. Latar Belakang ........................................................................................... 1 1.2. Tujuan Penulisan ........................................................................................ 2 1.3. Landasan Teori ........................................................................................... 3

1.3.1. Probiotik dan Prebiotik ..................................................................... 3 1.3.2. Karbohidrat Prebiotik ........................................................................ 4

1.3.2.1. Laktulosa ............................................................................. 4 1.3.2.2. GOS dari Laktosa (GOS-La) .............................................. 4 1.3.2.3. GOS dari Laktulosa (GOS-Lu) ........................................... 5

1.3.3. Bakteri ............................................................................................... 5 1.3.3.1. Lactobacillus ....................................................................... 6 1.3.3.2. Lactobacillus bulgaricus ..................................................... 6 1.3.3.3. Lactobacillus casei ............................................................. 7 1.3.3.4. Lactobacillus delbrueckii subsp. Lactis .............................. 7 1.3.3.5. Lactobacillus plantarum ..................................................... 8 1.3.3.6. Lactobacillus sakei ............................................................. 9

II. TATA KERJA .................................................................................................... 9

2.1 Alat ............................................................................................................. 9 2.2 Bahan .......................................................................................................... 9 2.3 Metodologi ................................................................................................. 10

2.3.1. Preparasi Galaktooligosakarida ......................................................... 10 2.3.2. Strain Bakteri .................................................................................... 10 2.3.3. Kondisi Pertumbuhan ........................................................................ 11 2.3.4. Analisa Laktat dan Asam Asetat ....................................................... 11 2.3.5. Toleransi Terhadap Kondisi Gastointestinal yang Berbeda .............. 11 2.3.6. Hidrofobisitas Bakteri ....................................................................... 12

v

2.3.7. Analisis Statistik ............................................................................... 12 III. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................ 13

3.1 Hasil ............................................................................................................ 13 3.1.1 Pertumbuhan Strain Lactobacillus Strain Dengan Prebiotik ............ 13 3.1.2 Produksi Laktat Dan Asam Asetat .................................................... 14 3.1.3 Toleransi Terhadap Kondisi Gastrointestinal Yang Berbeda ........... 15 3.1.4 Hidrofobisitas Bakteri ...................................................................... 17

3.2 Pembahasan ................................................................................................ 17 3.2.1 Pertumbuhan Strain Lactobacillus Dengan Prebiotik ....................... 17 3.2.2 Produksi Laktat Dan Asam Asetat .................................................... 18 3.2.3 Toleransi Terhadap Kondisi Gastrointestinal Yang Berbeda ........... 19 3.2.4 Hidrofobisitas Bakteri ....................................................................... 21

IV. KESIMPULAN ................................................................................................ 21 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 23

vi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1 Asam laktat dan konsentrasi asam asetat (mM) setelah 24, 48 dan 72 jam fermentasi menggunakan glukosa, laktulosa, GOS dari laktulosa (GOS-Lu) dan dari laktosa (GOS-La) ............................. 14

Tabel 3.2 Persentase kelangsungan hidup dari strain tumbuh di glukosa, laktulosa, GOS dari laktulosa (GOS-Lu) dan dari laktosa (GOS-La) di hadapan α-amilase dan jus pancreas setelah 1 dan 3 jam fermentasi .............................................................................................. 15

Tabel 3.3 Persentase kelangsungan hidup dari strain yang tumbuh di glukosa, laktulosa, GOS dari laktulosa (GOS-Lu) dan dari laktosa (GOS-La) pada ekstrak empedu dan pH rendah setelah 1 dan 3 jam fermentasi .............................................................................. 16

Tabel 3.4 Hidrofobik (%) dari strain yang tumbuh di glukosa, laktulosa, GOS dari laktulosa (GOS-Lu) dan dari laktosa (GOS-La) .................... 17

vii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 3.1Pertumbuhan strain Lactobacillus di MRS yang mengandung karbohidrat sumber karbon yang berbeda .............................................. 13

1

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Probiotik adalah mikroorganisme hidup (terutama Lactobacillus dan Bifidobacteria)

yang jika dikonsumsi dalam jumlah yang cukup memberikan manfaat bagi kesehatan host

(FAO / WHO, 2003). Genus Lactobacillus terdapat di berbagai bagian ekologi dan merupakan

komponen penting dari mikrobiota usus host (Charteris et al., 1997).

Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa Lactobacilli memberikan manfaat bagi

kesehatan manusia ketika ditambahkan ke berbagai makanan fungsional (Reid et al., 2011).

Namun, persyaratan penting yang harus dimiliki bakteri tersebut yaitu harus mampu bertahan

hidup dalam kondisi gastrointestinal (enzim amilase di dalam rongga mulut, pH rendah di

perut, sekresi empedu dan jus pankreas di bagian duodenum pada usus kecil). Beberapa

penelitian secara in vivo (Jain et al., 2004;. Reid, 2008; Park et al., 2008.) dan in vitro

(Charteris et al., 1998;. Fernandez et al., 2003;.. Pitino et al., 2010) telah menunjukkan bahwa

beberapa strains Lactobacillus hanya sebagian yang dapat bertahan melewati saluran

pencernaan dan hanya berjumlah 107-109 CFU per ml dari sel bakteri yang harus hadir dalam

makanan, setidaknya temporal, usus (Lee dan Salminen , 1995). Namun demikian, sudah

diamati bahwa hanya strains spesifik yang dapat bertahan hidup dalam kondisi tersebut.

Dalam hal ini, Fernandez et al., (2003) melaporkan bahwa Lactobacillus acidophilus dan

Lactobacillus gasseri strains tahan terhadap pH rendah dan adanya enzim pencernaan.

Demikian pula, Pitino et al., (2010) mengamati bahwa enam strains yang berbeda dari

Lactobacillus rhamnosus tahan pada sebuah simulasi proses pencernaan manusia dan menurut

Charteris et al., (1998) mempelajari kelangsungan hidup tujuh spesies Lactobacillus yang

berbeda dimana Lactobacillus fermentum KLD pada dasarnya memiliki ketahanan; selain itu,

para peneliti ini menemukan bahwa pada penambahan protein susu dapat meningkatkan

toleransi dari probiotik untuk kondisi gastrointestinal. Hasil serupa telah ditemukan oleh

Chavarri et al., (2010) dan Madureira et al., (2011) masing-masing menggunakan

mikroenkapsulasi dengan alginat-chitosan dan keju whey matriks.

Kimoto-Nira et al. (2010) baru-baru ini mempelajari resistensi dari Lactococcus lactis

G50 yang tumbuh di dalam enam karbohidrat non-prebiotik yang berbeda (fruktosa, glukosa,

galaktosa, xilosa, laktosa dan sukrosa) disimulasikan terhadap tekanan gastrointestinal.

Kelangsungan hidup dari strains G50 tergantung pada sumber karbon di mana mereka tumbuh.

2

Namun, informasi yang diperoleh bahwa ketahanan terhadap kondisi gastrointestinal dari

strain Lactobacillus yang tumbuh di karbohidrat prebiotik jarang dipertimbangkan. Valerio et

al. (2006) menemukan pengaruh perlindungan artichoke pada strain probiotik yang berbeda

dalam saluran pencernaan dapat disimpulkan dan dikaitkan dengan kehadiran karbohidrrat

prebiotik dan struktur fisik dari matriks sayuran.

Prebiotik didefinisikan sebagai "bahan makanan yang tidak dapat dicerna dan

menguntungkan bagi host dan selektif merangsang pertumbuhan dan / atau aktivitas satu atau

sejumlah bakteri di usus besar" (Gibson et al., 2004). Saat ini yang sering dijumpai beberapa

karbohidrat prebiotik, seperti fructooligosaccharides, laktulosa, inulin dan

galactooligosaccharides dari laktosa (GOS-La) (Rastall, 2010). Namun, saat ini ada potensi

yang cukup besar dalam penemuan karbohidrat baru dengan potensi prebiotik. Diantaranya,

galactooligosaccharides dari laktulosa (GOS-Lu) baru-baru ini telah dipelajari (Cardelle-

Cobas et al, 2008;.. Martinez- Villaluenga et al, 2008). GOS-Lu dapat diperoleh dengan reaksi

transgalactosylation dari laktulosa dengan aksi β-galactosidases dari sumber bakteri yang

berbeda (Cardelle-Cobas et al., 2008; Martinez-Villaluenga et al., 2008). Baru-baru ini, telah

kembali dilaporkan bahwa GOS-Lu memiliki kemampuan untuk meningkatkan pertumbuhan

bifidobacteria menggunakan sistem fermentasi vitro dengan kultur tinja manusia dengan cara

yang sama dan prebiotiknya lebih diakui dari GOS-La (Cardelle-Cobas et al., 2009).

Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengamati pertumbuhan enam

strain Lactobacillus yang sering digunakan pada makanan fermentasi dengan prebiotik yang

berbeda (laktulosa, GOS dari laktosa dan GOS dari laktulosa) sebagai sumber karbon dan

untuk menentukan ketahanan terhadap kondisi gastrointestinal yang berbeda ( amilase, pH

rendah, ekstrak empedu dan pancreatin). Hidrofobik sebagai ukuran adhesi potensi

Lactobacillus, serta konsentrasi asam laktat dan asetat yang dihasilkan selama inkubasi juga

dievaluasi.

1.2. Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan ini adalah untuk mempelajari dan memahami penelitian yang

dilakukan oleh O. Hernandez-Hernandez, et al pada tahun 2012. Adapun tujuan dari penelitian

mereka adalah untuk mengamati pertumbuhan enam strain Lactobacillus, biasanya digunakan

dalam makanan fermentasi, dengan prebiotik yang berbeda (laktulosa, GOS dari laktosa dan

3

GOS dari laktulosa) sebagai sumber karbon dan untuk menentukan ketahanan terhadap

kondisi gastrointestinal yang berbeda (amilase, pH rendah, ekstrak empedu dan pancreatin).

Hidrofobik sebagai ukuran adhesi potensi Lactobacillus, serta konsentrasi asam laktat dan

asetat yang dihasilkan selama inkubasi juga dievaluasi.

1.3. Landasan Teori

1.3.1. Probiotik dan Prebiotik

Probiotik adalah istilah yang digunakan untuk merujuk pada mikroorgaisme hidup

yang dapat memberikan efek baik atau kesehatan pada organisme host/inangnya. Beberapa

contoh probiotik dapat dijumpai pada makanan suplemen yang mengandung bakteri berguna,

karena mengandung bakteri asam laktat (lactic acis bacterial/LAB) sebagai mikroba yang

membantu menjaga keseimbangan flora usus (Praja, 2011).

LAB sendiri telah dipakai dalam industri makanan selama bartahun-tahun, karena

mereka mampu mengubah gula (termasuk laktosa) dan karbohidrat lain menjadi asam laktat.

Asam laktat ini bermanfaat sebagai pembasmi kuman dan virus penyakit, karena turut

mengurangi kadar asam pH. Mikrolora yang digolongankan sebagai probiotik adalah bakteri-

bakteri yang memproduksi asam laktat, terutama dari golongan Lactobacilli dan Bifidobacteria

(Praja, 2011). Organisme ini non pathogen dan non toksigenik, mampu bertahan hidup selama

penyimpanan, dan tetap bisa hidup bila melewati lambung dan usus halus (Suraatmaja, 2005).

Probiotik memberikan beberapa manfaat kesehatan, yaitu meningkatkan pencernaan

laktosa dengan menghasilkan enzim yang membantu mencerna laktosa, mengurangi efek

samping antibiotik, mencegah infeksi usus oleh produksi asam organik dan agen antibakteri

lain. Manfaat lain dari probiotik termasuk mencegah kanker, meningkatkan sistem kekebalan

tubuh dan menurunkan kolesterol (Aryana & McGrew, 2007).

Sementara, prebiotik sebagai bahan makanan merupakan suatu komposisi pangan yang

tidak dapat dicerna. Kandungannya meliputi inulin, fructooligosakarida (FOS),

galactooligosakarida (GOS), dan laktosa. FOS secara alami ditemukan pada karbohidrat yang

tidak dapat di cerna oleh manusia. FOS ini juga mendukung pertumbuhan bakteri

Bifidobacteria.

Makanan probiotik sendiri adalah makanan yang berisi kultur mikroorganisme baik

sebagai hasil dari fermentasi atau yang secara sengaja ditambahkan dengan tujuan untuk

4

memberikan keuntungan bagi inangnya seiring dengan meningkatnya keseimbangan mikrobia

intestinal. Sedangkan prebiotik merupakan komponen yang tidak dapat dicerna dan member

keuntungan bagi inangnua, sehingga dapat mendorong rangsangan untuk pertumbhan dan/atau

mengaktifkan aktivitas dari satu atau sejumlah koloni bakteri baik yang dapat meningkatkan

kesehatan inangnya. Dengan kata lain, prebiotik bisa dianggap sebagai nutrisi bagi bakeri

yang meliputi karbohidrat dan serat pangan (seperti laktosa dalam kasus intoleransi laktosa)

yang melindungi penyerapan dalam usus halus dan mencapai usus besar, dimana sebagian

besar bakteri berkembang (Praja, 2011).

1.3.2. Karbohidrat Prebiotik

Prebiotik terdiri dari karbohidrat rantai pendek, terutama oligosakarida, misalnya

fructooligosaccharides (FOS), galactooligosaccharides (GOS), dan polisakarida, misalnya

inulin (Gibson, 1995; Panitantum, 2004 dalam Wichienchot et al., 2011). Saat ini tersedia di

pasar beberapa karbohidrat prebiotik seperti, fruktooligasarida, laktulosa, inulin,

galaktooligosakarida dari laktosa (GOS-La) (Rastall, 2010), dan galaktooligosakarida dari

laktulosa (GOS-Lu) (Cardelle-Cobas et al., 2008).

1.3.2.1. Laktulosa

Laktulosa adalah gula sintesis yang tidak dapat dicerna oleh tubuh, yang dapat

membantu pertumbuhan Lactobacillus dan Bifidobacteria dalam usus besar. Senyawa ini juga

sangat bermanfaat untuk menyembuhkan atau mencegah konstipasi dan kompikasi hati.

Laktulosa adalah salah satu jenis laksatif osmotik. Selain untuk konstipasi, laktulosa

dalam dosis mengurangi komplikasi terkait penyakit hepatic encephalopathy. Pada kasus

konstipasi, laktulosa berkerja dengan meningkatkan kandungan air di usus untuk melunakkan

feses. Laktulosa merupakan molekul gula dan dipecah oleh bakteri dalam ammonia.

Keberadaan ammonia di usus menyebabkan air tertarik ke usus bagian bawah.

Peningkatan jumlah air di tinja akan memudahkan pengeluaran. Dibutuhkan waktu sekitar 48

jam agar efek laktulosa terlihat. Keberhasilan laktulosa dalam terapi konstipasi sudah dimulai

sejak 1959. Laktulosa juga berperan penting dalam mengembalikan fungsi saluran intestinal

sebelum dan sesudah operasi (Praja, 2011).

1.3.2.2. GOS dari Laktosa (GOS-La)

Galactooligosaccharides (GOS) merupakan prebiotik yang tersedia secara komersial

yang didapat dari laktosa melalui proses transgalaktosidase. Struktur kimianya terdiri dari

5

molekul glukosa dan galaktosa yang saling berikatan satu sama lain. Komposisi campuran

GOS tergantung pada beberapa faktor termasuk sumber enzim, konsentrasi dan sifat substrat,

tingkat konversi, dan kondisi reaksi (Mahoney, 1998). Telah menunjukkan bahwa GOS

mampu menstimulasi perbanyakan bifidobacteria dan lactobacilli dalam host (Martines et al.,

2011)

1.3.2.3. GOS dari Laktulosa (GOS-Lu)

Laktosa merupakan substrat terutama digunakan untuk produksi GOS. Namun, studi

terbaru yang dilakukan oleh sekelompok riset telah membuktikan bahwa karbohidrat lain

seperti laktulosa juga substrat yang baik untuk produksi oligosakarida (OS) ketika diproses

dengan β-galactosidase dari persiapan enzim komersial Lactozym 3000L HP G (Martinez-

Villaluenga et al., 20008).

Laktulosa (4-O-β-D-galactopyranosyl-D-fruktosa) adalah disakarida yang saat ini

diproduksi oleh isomerisasi laktosa media dasar. Laktulosa memiliki beberapa maanfaat

dibidang farmasi dan juga digunakan sebagai bahan prebiotik. Laktulosa tahan terhadap enzim

pencernaan manusia (Martinez-Villaluenga et al., 20008).

1.3.3. Bakteri

Bakteri merupakan organisme uniseluler yang relative sederhana. Karena materi genetic

tidak diselimuti oleh selaput membrane inti, sel bakteri disebut dengan sel prokariot. Secara

umum, sel bakteri terdiri atas beberapa bentuk, yaitu bentuk basil/batang, bulat, atau spiral.

Dinding sel bakteri mengandung kompleks karbohidrat dan protein yang disebut

peptidoglikan. Bakteri umumnya bereproduksi dengan cara membelah diri menjadi dua sel

yang berukuran sama. Ini disebut dengan pembelahan biner. Untuk nutrisi, bakteri umumnya

menggunakan bahan kimia organic yang didapat diperoleh secara alami dari organisme hidup

atau organisme yang sudah mati. Beberapa bakteri dapat membuat makanan sendiri dengan

proses biosintesis, sedangkan beberapa bakteri yang lain memperoleh nutrisi dari substansi

organik (Radji, 2010).

BAL merupakan golongan mikroorganisme yang bermanfaat dengan sifat tidak toksik

bagi inangnya dan mampu menghasilkan senyawa yang dapat membunuh bakteri patogen

(Klaenhammer, 2005). Bakteri asam laktat (BAL) mempunyai karakteristik morfologi,

fisiologi dan metabolit tertentu. Deskripsi secara umum dari bakteri ini adalah termasuk dalam

bakteri Gram positif, tidak berspora, berbentuk bulat maupun batang, dan menghasilkan asam

6

laktat sebagai mayoritas produk akhir selama memfermentasi karbohidrat (Ray, 2001 dalam

Sugiarti, 2015).

BAL terbagi menjadi delapan genus antara lain Lactobacillus, Streptococcus,

Lactococcus, Pediococcus, Enterococcus, Leuconostoc, Bifidobacterium dan

Corinobacterium. Berdasarkan tipe fermentasinya, bakteri asam laktat terbagi menjadi

heterofermentatif dan homofermentatif. Kelompok homofermentatif menghasilkan asam laktat

sebagai produk utama dari fermentasi gula, sedangkan kelompok heterofermentatif

menghasilkan asam laktat dan senyawa lain yaitu CO2, etanol, asetaldehid, diasetil, serta

senyawa lainnya (Jay, 2000). Aktivitas antimikroba BAL disebabkan terutama oleh asam

organik yang diproduksi sebagai hasil metabolisme glukosa seperti asam laktat dan asam

asetat (Bogaert and Naidu, 2000).

1.3.3.1.Lactobacillus

Genus Lactobacillus merupakan spesies bakteri yang tidak dapat bergerak, gram

positif berbentuk batang yang dapat dijumpai secara tunggal, berpasangan atau berbentuk

rantai. Spesies ini memilih keadan dengan kadar oksigen yang rendah untuk pertumbuhannya

(katalase negative) dan sangat tahan terhadap asam. Umumnya juga dapat memfermentasi gula

heksosa menghasilkan asam laktat (Purnomo dan Adiono, 2010).

Lactobacillus dapat mempertahankan keasaman pH melalui pembentukan asam dari

karbohidrat, khususnya glikogen. Glikogen merupakan nutrisi bagi Lactobacillus yang akan

dimetabolisme melalui suatu enzim sehingga terbentuk asam laktat (Jawetz et al., 2004 dalam

Amelia 2009).

Lactobacillus mempunyai potensi sangat besar sebagai produk probiotik karena

keunggulannya dibandingkan bakteri asam laktat lain. Filtrate Lactobacillus dapat

menghambat pertumbuhan bakteri pathogen Streptococcus, Sthapylococcus aureus dan

Escerichia coli bahkan filtrate yang sudah disimpan selama 6 bulan memiliki kemampuan

yang sama (Hardiningsih et al., 2006)

1.3.3.2.Lactobacillus bulgaricus

Lactobacillus bulgaricus merupakan bakteri yang pertama kali diidentifikasikan oleh

seorang dokter asal Bulgaria bernama Stamen Grigorov pada tahun 1905. Bakteri ini hidup

dari “memakan” laktosa (gula susu) dan mengeluarkan asam laktat. Asam ini sekaligus

mengawetkan susu dan mendegradasi laktosa (gula susu) sehingga orang yang tidak toleran

7

terhadap susu murni dapat mengonsumsi yogurt tanpa mendapatkan masalah kesehatan

(Fardiaz, 2000 dalam Lasaka, 2014). Lactobacillus bulgaricus memiliki cirri-ciri yaitu

berbentuk batang, gram positif, tidak membentuk spora, tumbuh pada suhu 21-50 0C

(optimum pada suhu 40-45 0C) dan bersfat fakultatif anaerob serta produksi asam laktat 1,2-

1,5% (Winarmi, 2014).

Bakteri Lactobacillus bulgaricus bermanfaat untuk kesehatan manusia, manfaatnya

adalah sebagai berikut :

1. Meningkatkan kemampuan usus besar menyerap zat beracun dan mencegah kanker.

2. Meningkatkan kekebalan tubuh dengan kandungan zat antitumor.

3. Alternatif untuk diet sehat karena memiliki kandungan gizi sangat tinggi, sedangkan

kandungan lemaknya justru rendah.

4. Mencegah osteoporosis (Lasaka, 2014).

1.3.3.3.Lactobacillus casei

Berdasarkan morfologinya, L. casei berbentuk batang pendek dalam koloni tunggal

maupun herantai. dengan ukuran panjang 1.5 – 5,0 mm dan lebar 0.6 - 0,7 mm. Bakteri ini

hersifat Gram positif, katalase negatif. tidak membentuk endospora maupun kapsul, tidak

mernpunyai flagela dan tumbuh dengan haik pada kondisi anaerob fakultatif. Berdasarkan

suhu pertumbuhannya, bakteri ini termasuk bakteri mesofil yang dapat hidup pada suhu 15 -

41°C dan pada pH 3,5 atau lebih, sedangkan kondisi optimum pertumbuhannya adalah pada

suhu 37 "C dan pH 6.8 (Mutai, 1981 dalam Indarto et al.,2000). L.casei hiasanya diisolasi dari

produk susu dan lumen usus manusia (Robinson, 1981 dalam Indarto et al.,2000).

L, casei jarang dijumpai di usus, maka bakteri ini perlu diberikan dalam diet manusia

(Waspodo, 1997 dalam Indarto et al.,2000). Selain itu, L. casei memiliki keunggulan dalam

menggunakan gula sebagai sumber karbon dalam jangka waktu yang cukup lama

dibandingkan dengan kelompok bakteri probiotik yang lain, sehingga produk memiliki umur

simpan yang cukup lama (Salminen, 1993 dalam Indarto et al.,2000).

1.3.3.4.Lactobacillus delbrueckii subsp. Lactis

Lactobacillus delbrueckii ssp. lactis merupakan bakteri termofilik bersifat

homofermentatif asam laktat (BAL) banyak digunakan sebagai kultur starter untuk pembuatan

berbagai produk fermentasi susu, seperti susu fermentasi asam dan Swiss- dan Italia-jenis keju

(Hébert et al., 2000a). Seperti BAL lainnya, L. delbrueckii ssp. lactis adalah auksotrofik

8

selama beberapa AA dan, karena itu, tergantung pada penggunaan sumber nitrogen eksogen

untuk pertumbuhan optimal (Hebert et al, 2000b; Sadat-Mekmene et al, 2011). Seperti susu

mengandung hanya sejumlah kecil AA dan peptide pendek, L. delbrueckii ssp. lactis

tergantung pada sistem proteolitik kompleks untuk mendapatkan AA esensial dari kasein

selama pertumbuhan dalam susu. Selain peran penting untuk pertumbuhan bakteri dalam susu,

sistem proteolitik yang efisien juga berkontribusi terhadap pengembangan rasa dan tekstur

produk fermentasi dan dapat meningkatkan kesehatan manusia melalui pelepasan peptida

bioaktif selama fermentasi susu. Antimikroba, imunomodulator, antitrombotik, opioid, dan

kegiatan antioksidan, peningkatan penyerapan mineral dan bioavailabilitas, dan efek penurun

tekanan darah adalah beberapa aktivitas biologis dikaitkan dengan peptida susu yang

diturunkan (Turbay et al., 2012).

1.3.3.5.Lactobacillus plantarum

Lactobacillus plantarum adalah bakteri gram positif non-patogenik alami yang ada

dalam air liur manusia dan saluran pencernaan. Sebagai anggota dari bakteri asam laktat, yang

biasa digunakan dalam makanan fermentasi. Digunakan sebagai probiotik, aplikasi

biotherapeutic yang telah semakin diakui (Anonim, 2009). Lactobacillus plantarum adalah

heterofermentatif LAB fakultatif, metabolismenya sangat fleksibel dan serbaguna, serta

memiliki aplikasi yang luas, misalnya sebagai kultur starter di sayuran (Salovaara, 2004) dan

daging (Ammor dan Mayo, 2007) fermentasi; sebagai probiotik untuk manusia dan hewan

(Plumed-Ferrer, 2007); dan akhir-akhir ini sebagai media transpor pengiriman untuk senyawa

terapeutik (Pavan et al., 2000).

L. plantarum dapat bertahan pH rendah dari lambung dan duodenum, menolak efek

dari asam empedu di usus kecil bagian atas ketika dicerna, dan menjajah sementara saluran

pencernaan dengan cara mengikat mukosa usus dan kolon. Penggunaannya sebagai

pengobatan untuk sindrom iritasi usus besar telah diuji, dan akumulasi bukti tampaknya

menunjukkan dampaknya dalam mengurangi rasa sakit, distentsion perut dan perut kembung

(Bixquert, 2009). Selanjutnya, Nissen L. et al. (2009) menunjukkan in vitro bahwa L.

plantarum dapat meningkatkan integritas usus, aktivitas metabolisme sel-sel usus dan

merangsang respon imun.

9

1.3.3.6.Lactobacillus sakei

Lactobacillus sakei adalah salah satu bakteri asam laktat (BAL) penting yang terdapat

dalam makanan. Meskipun awalnya ditemukan dari anggur beras dan diisolasi dari fermentasi

tanaman dan fermentasi ikan, habitat utamanya adalah daging. L.sakei banyak digunakan

sebagai kultur starter dalam produksi produk fermentasi daging, dan dianggap sebagai potensi

biopreservatif daging dan ikan. Di antara beberapa gula yang tersedia dalam daging dan ikan,

L.sakei memanfaatkan glukosa dan ribosa untuk pertumbuhan. Kedua gula difermentasi

melalui jalur metabolisme yang berbeda: fermentasi gula heksosa adalah homolactic dan hasil

melalui jalur glikolisis yang mengarah ke laktat, sedangkan pentosa difermentasi melalui

phosphoketolase jalur heterofermentatif berakhir dengan laktat dan ujung lainnya produk

seperti asetat (McLeod et al., 2010).

Lactobacillus sakei merupakan salah satu bakteri asam laktat yang digunakan dalam

fermentasi sosis. Fermentasi ini akan membuat metabolisme karbohidrat (gula) memproduksi

asam laktat dan mengakibatkan pengasaman yang akan berinteraksi dengan larutan garam

protein. Konsentrasi gula dan temperatur adalah faktor yang penting dalam aktivitas

metabolisme bakteri dalam daging (Susanto, 2015).

II. TATA KERJA

2.1 Alat

Kromatografi Eksklusi Ukuran (SEC), Ionisasi Elektrospray Spektrometri Massa (ESI-

MS), Sentrifus, BioRad HPX-87H HPLC,

2.2 Bahan

Glukosa, laktulosa, ekstrak empedu, pancreatin dan α-amilase (1440 unit / mg protein)

dari pankreas babi, β-galaktosidase dari Aspergillus oryzae (8,0 unit / mg protein) dan n-

heksadekana dibeli dari Sigma-Aldrich (St. Louis, Amerika Serikat ). Suplemen media

pertumbuhan bakteriologis diperoleh dari Merck, Gibbstown, NJ. Galaktooligosakarida dari

laktosa (GOS-La) diperoleh dari Vivinal-GOS®, disediakan oleh Friesland Foods Domo

(Zwolle, Belanda). Produk ini memiliki bahan kering 73%, komposisi dari yang 60% GOS,

20% laktosa, 19% glukosa dan galaktosa 1%, seperti yang dinyatakan oleh pemasok

Duphalac® (Solvay Pharma, Brussels, Belgia) digunakan untuk mendapatkan

galactooligosaccharides dari laktulosa (GOS-Lu).

10

2.3 Metodologi

2.3.1. Preparasi Galaktooligosakarida

Untuk memurnikan GOS-La, produk industri Vivinal-GOS® difraksinasi menggunakan

kromatografi eksklusi ukuran (SEC), mengikuti metode yang dilakukan oleh Hernández et al.

(2009) dengan beberapa modifikasi. Secara singkat, 80 mL Vivinal-GOS® (25% b/v) yang

disuntikkan dalam Bio-Gel P2 (Bio-Rad Hercules, CA, USA) kolom (90 x 5cm) menggunakan

air sebagai fase gerak, 1,5 mL min-1. Enam puluh pecahan dari 10 mL dikumpulkan, setelah

elusi kekosongan volume. Fraksi Derajat Polimerisasi (DP) ditentukan oleh ionisasi

elektrospray spektrometri massa (ESI-MS) pada mode positif, mulai dari monosakarida ke

oktasakarida. Pecahan dengan DP ≥ 3 dikumpulkan dan berbentuk beku kering.

GOS dari laktulosa diperoleh berikut metode yang dijelaskan sebelumnya (Hernandez-

Hernandez et al., 2012). Larutan (450 g L-1) dari laktulosa (Duphalac®) dilarutkan dalam 50

mM bufer natrium fosfat dan 1 mM MgCl2, pH 6,5, setelah penambahan 8 U mL-1 β-

galaktosidase dari A. oryzae (Sigma, St Louis, MO USA), dan inkubasi pada 500C selama 20

jam sambil diaduk terus menerus pada 300 rpm. Setelah inkubasi, campuran segera direndam

dalam air mendidih selama 5 menit untuk menonaktifkan enzim. DP dari awal campuran

GOS-Lu yang terkandung dari monosakarida ke octasaccharides. Selanjutnya, campuran

GOS-Lu difraksinasi menggunakan kromatografi eksklusi ukuran dalam rangka untuk

menghapus mono dan disakarida, mengikuti metodologi sebelumnya diterapkan Vivinal-

GOS®.

2.3.2. Strain Bakteri

Lactobacillus bulgaricus ATCC7517 (LB), Lactobacillus casei ATCC11578 (LC),

Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis ATCC4797 (LD), Lactobacillus plantarum ATCC8014

(LP1), L. plantarum WCFS1 (LP2) dan Lactobacillus sakei 23K (LS) yang dibeli dalam

bentuk terliofilisasi dan didiamkan pada suhu -800C untuk penyimpanan jangka panjang.

Semua strain ini dianggap sebagai probiotik seperti yang dilaporkan sebelumnya dalam studi

yang berbeda (Jain et al, 2004;. Reid, 2008; Taman et al, 2008.). Strain beku-kering

ditumbuhkan di Lactobacilli MRS broth atau dalam Lactobacilli MRS agar (Merck,

Gibbstown, NJ) pada 370C dalam ruang anaerobik (10% CO2: 5% H2: 85% N2) (Coy

Laboratorium Produk, Ann Arbor, MI) setelah transfer melalui airlock dengan dua pertukaran

11

gas N2 diikuti oleh satu pertukaran gas oksigen bebas campuran dari komposisi yang sama

seperti dalam ruangan.

2.3.3. Kondisi Pertumbuhan

Bakteri ditumbuhkan dalam media MRS basal yang bebas karbohidrat yang

mengandung: 10 g L-1 protease pepton, 10 g L-1 ekstrak daging sapi, 5 g L-1 ekstrak ragi, 1 g L-

1 Tween, 80, 2 g L-1 amonium sitrat, 5 g L-1 natrium asetat, 0,1 g L-1 magnesium sulfat, 0,05 g

L-1 mangan sulfat, 2 g L-1 dipotassium sulfat dan 0,5 g L-1 sistein-HCl. Glukosa, laktulosa,

GOS-La dan GOS-Lu dilarutkan dalam air (10% b / v) dan disterilkan dengan filtrasi, larutan

ini telah ditambahkan ke media MRS basal untuk konsentrasi akhir 1% b / v. Inkubasi

dilakukan dalam kondisi anaerob pada 370C. Inokulum dibuat dari 48 jam MRS untuk

pertumbuhan sel Lactobacillus dan sekitar 1 x 107 CFU per ml masing-masing strain

Lactobacillus (individual) ditambahkan ke media MRS basal mengandung 1% b / v glukosa,

laktulosa, GOS-La atau GOS-Lu dan diinkubasi dalam kondisi anaerob, pada 370C. Selama

24, 48, 72 dan 120 jam dihitung noda bening yang terbentuk pada MRS agar dan dilakukan

rangkap dua. Semua eksperimen dilakukan dalam rangkap tiga.

2.3.4. Analisa Laktat dan Asam Asetat

Sampel diinkubasi pada 24, 48, dan 72 jam disentrifugasi pada 13.000 rpm selama 10

menit untuk menghilangkan semua partikel yang tidak larut dan produk fermentasi laktat dan

asam asetat yang diukur menggunakan BioRad HPX-87H HPLC kolom (Watford, Inggris)

pada 50 0C, dengan 0,005 mM H2SO4 sebagai fase gerak, dalam mode isokratik, dengan laju

alir 0,6 mL min-1 (Sanz et al., 2005). Analisis dilakukan dalam rangkap tiga. Sejak level

rendah dari asam asetat yang awalnya hadir dalam kaldu MRS, nilai ini diukur dan dikurangi

dari jumlah yang dihitung untuk sampel yang mengalami inkubasi.

2.3.5. Toleransi Terhadap Kondisi Gastointestinal yang Berbeda

Satu mL aliquot sampel biakan diambil setelah 48 jam fermentasi seperti diuraikan

sebelumnya dan kemudian disentrifugasi selama 15 menit, pada 40C dan 8000 rpm. Sel-sel

dicuci dua kali dengan menggunakan buffer PBS . Pelet sel kembali ditangguhkan dalam 1 mL

PBS pH 7,0 dengan: (i) ekstrak empedu (0,3% b / v), atau (ii) α-amilase ( 100 U mL-1) atau

(iii) pancreatin (0,2 % b / v; campuran enzim pencernaan disekresi oleh pankreas dan umum

digunakan untuk mensimulasikan jus pankreas yang hadir dalam pencernaan usus), atau (iv) 1

mL larutan garam menyesuaikan pH dengan HCl 0,1 M (0,85% w / v; pH 2,5) untuk studi pH

12

rendah. Persentase hidup dihitung dari percobaan rangkap tiga dengan menggunakan rumus

berikut:

% 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘 ℎ𝑖𝑖𝑖𝑖𝑘𝑘𝑖𝑖 (𝑘𝑘𝑘𝑘𝑠𝑠𝑣𝑣𝑖𝑖𝑣𝑣𝑘𝑘𝑘𝑘) = �𝛽𝛽𝛼𝛼� ∗ 100

Dimana α adalah CFU per ml dari strain diuji pada 48 jam dan β CFU per ml dari strain yang

sama setelah inkubasi dengan kondisi pencernaan yang berbeda.

2.3.6. Hidrofobisitas Bakteri

Hidrofobik ditentukan menggunakan metode yang dilakukan oleh Kimoto-Nira et al.

(2010) dengan beberapa modifikasi. Setelah 48 jam inkubasi bakteri tumbuh di substrat yang

berbeda (glukosa, laktulosa, GOS-La dan GOS-Lu) dicuci dan selajutnya lihat di PBS untuk

mendapatkan OD620 1,0. Salah satu mililiter n-heksadekana ditambahkan ke 1,0 mL suspensi

sel. Larutan diinkubasi selama 10 menit pada 300C, dicampur selama 60 detik dan kemudian

dibiarkan selama 15 menit. Fase air dibuang dan kemudian ditentukan OD620. Persentase

hidrofobisitas dihitung dengan menggunakan persamaan berikut: 100 x [1- (sebelum OD620 /

OD620 setelah inkubasi dengan n-heksadekana)]. Analisis dilakukan rangkap tiga.

2.3.7. Analisis Statistik

Analisis statistik dilakukan dengan menggunakan Statistika untuk Windows versi 6

(2002) oleh Statsoft Inc (Tulsa, OK, USA). Perbedaan antara % hidup bakteri dari

hidrofobisitas, konsentrasi laktat dan asam asetat yang diuji menggunakan One Way ANOVA,

kemudian dilanjutkan dengan tes perbedaan paling signifikan (Least Significant Different

(LSD) sebagai perbandingan post hoc (P <0,05).

13

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil

3.1.1 Pertumbuhan Strain Lactobacillus Strain Dengan Prebiotik

Gambar 3.1 Pertumbuhan strain Lactobacillus di MRS yang mengandung karbohidrat sumber

karbon yang berbeda. ( ) Glukosa, ( ) Laktulosa, ( ) GOS dari laktulosa, (X) GOS dari laktosa. LB (L. bulgaricus ATCC7517), LC (L. casei ATCC11578), LD (L. delbrueckii subsp. Lactis ATCC4797), LP1 (L. plantarum ATCC8014), LP2 (L. plantarum WCFS1), LS (L. sakei 23K).

14

3.1.2 Produksi Laktat Dan Asam Asetat Tabel 3.1 Asam laktat dan konsentrasi asam asetat (mM) setelah 24, 48 dan 72 jam fermentasi menggunakan glukosa, laktulosa, GOS dari

laktulosa (GOS-Lu) dan dari laktosa (GOS-La). LB (L. bulgaricus ATCC7517), LC (L. casei ATCC11578), LD (L. delbrueckii subsp. Lactis ATCC4797), LP1 (L. plantarum ATCC8014), LP2 (L. plantarum WCFS1), LS (L. sakei 23K).

Carbon Source Acid

Time (h) LB LC LD LP1 LP2 LS

Glukosa Lactic 24 209.70 (0.20)*eg 178.54 (14.71) efg 203.52 (1.92) efg 184.33 (23.85) efg 203.18 (5.57) efg 189.12 (6.32) efg

48 228.67 (27.53) g 197.93 (29.10) efg 203.09 (0.44) efg 184.55 (29.74) efg 208.12 (0.40) efg 192.89 (16.52) efg

72 214.89 (5.69)fg 189.86 (23.11) efg 199.74 (0.40) efg 230.39 (41.87) g 199.79 (3.62) efg 198.20 (9.37) efg

Acetic 24 36.76 (2.89) abcde 34.34 (2.17) abc 33.61 (1.15) abc 32.68 (4.37) ab 32.82 (0.49) ab 37.37 (4.84) abcde

48 42.65 (0.91) abcde 31.71 (1.34) a 31.97 (1.13) a 33.67 (3.10) abc 34.87 (0.22) abc 35.42 (0.44) abcd

72 38.52 (3.94) abcde 31.04 (1.34) a 39.16 (14.93) abcde 40.65 (8.53) abcde 31.35 (0.89) a 37.11 (2.68) abcde

Lactulose Lactic 24 180.67 (25.27) efg 154.68 (3.47) de 165.38 (3.50) efg 199.46 (1.36) efg 201.05 (6.86) efg 158.91 (1.39) def

48 215.54 (26.31)fg 208.51 (13.35) efg 203.18 (7.44) efg 204.92 (3.37) efg 206.51 (1.45) efg 195.12 (7.39) efg

72 202.73 (10.70) efg 200.28 (3.02) efg 204.26 (0.51) efg 227.11 (36.28) g 203.36 (6.14) efg 202.85 (2.10) efg

Acetic 24 42.38 (0.90) abcde 38.39 (1.57) abcde 37.95 (1.93) abcde 49.11 (16.90) abcde 46.66 (1.25) abcde 48.70 (5.52) abcde

48 49.46 (3.45) abcde 37.95 (4.93) abcde 32.41 (5.85) ab 42.19 (1.08) abcde 37.99 (6.26) abcde 45.07 (3.18) abcde

72 42.96 (6.43) abcde 35.03 (2.19) abc 31.84 (0.56) ab 48.42 (6.61) abcde 35.33 (3.20) abcd 44.12 (7.82) abcde

GOS-Lu Lactic 24 69.20 (1.52)abc 183.87 (29.23) efg 42.90 (6.90)ab 63.61 (0.94) abc 66.72 (6.73) abc 67.42 (4.53) abc

48 80.73 (4.40) abc 40.42 (2.05) ab 35.56 (9.37) ab 75.06 (5.23) abc 66.87 (6.21) abc 65.58 (6.10) abc

72 77.09 (2.50) abc 43.80 (0.77) ab 44.51 (0.99) ab 87.71 (12.00) abc 67.30 (6.55) abc 71.26 (8.22) abc

Acetic 24 43.02 (5.75) abcde 42.49 (6.04) abcde 42.04 (0.94) abcde 63.07 (2.84) c 31.61 (2.12) a 58.52 (2.72) bcde

48 54.13 (2.07) abcde 44.37 (2.05) abcde 43.64 (3.40) abcde 51.95 (0.09) abcde 44.42 (13.69) abcde 53.11 (0.12) abcde

72 48.56 (10.26) abcde 42.32 (5.80) abcde 52.51 (13.54) abcde 59.21 (11.69) cde 42.42 (14.22) abcde 54.94 (2.83) abcde

GOS-La Lactic 24 65.66 (2.90) abc 33.06 (11.05) a 54.12 (1.89) abc 46.91 (1.55) abc 76.81 (2.04) abc 77.96 (3.09) abc

48 83.71 (9.03) abc 33.20 (10.09) a 36.14 (12.14) ab 102.97 (22.16) cd 82.53 (0.36) abc 80.25 (0.28) abc

72 76.73 (7.55) abc 32.87 (9.92) a 33.52 (10.84) a 91.42 (16.87) bc 85.21 (2.95) abc 84.91 (1.25) abc

Acetic 24 45.22 (0.25) abcde 40.21 (12.37) abcde 46.47 (2.11) abcde 57.36 (1.97) abcde 61.59 (10.40) de 64.06 (3.85) e

48 52.99 (2.45) abcde 47.05 (1.43) abcde 42.46 (1.66) abcde 59.38 (9.52) cde 52.35 (0.34) abcde 52.84 (1.89) abcde

72 51.69 (0.32) abcde 47.69 (1.31) abcde 46.59 (2.88) abcde 57.10 (10.38) abcde 50.01 (1.82) abcde 53.46 (1.79) abcde *Standar dalam tanda kurung. (Huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan yang signifikan (P ≤ 0,05) antara sumber karbon untuk setiap asam.)

15

3.1.3 Toleransi Terhadap Kondisi Gastrointestinal Yang Berbeda

Tabel 3.2 Persentase kelangsungan hidup dari strain tumbuh di glukosa, laktulosa, GOS dari

laktulosa (GOS-Lu) dan dari laktosa (GOS-La) di hadapan α-amilase dan jus

pancreas setelah 1 dan 3 jam fermentasi.

Strain % Survival Carbon

α-amilase 1 h α-amilase 3 h Pancreatin 1 h Pancreatin 3 h

source LB

Glucose

95.74 2.02) §a 99.53 (2.59) a 107.86 (2.95) b* 115.95 (2.95) c* Lactulose

109.45 (1.97) b* 99.31 (3.54) a 119.96 (0.22 cd* 125.06 (14.91) d*

GOS-Lu

89.72 (0.84) c 98.23 (11.03) a 95.20 (2.82) a 114.45 (1.46) c* GOS-La

105.55 (1.43) b* 104.90 (3.74) b 106.73 (3.82) b* 108.00 (3.41) b*

LC Glucose

100.78 (6.59) ab 101.66 (6.48) a 108.66 (5.95) b* 104.60 (1.59) abc Lactulose

96.58 (0.23) a 99.06 (2.12) a 106.53 (4.72) b* 105.58 (3.26) bc*

GOS-Lu

108.20 (4.61) b* 110.45 (2.46) *b 120.02 (6.26) d* 107.27 (6.98) b* GOS-La

105.22 (12.03) b* 106.81 (10.80) a 103.56 (0.21) abc 100.54 (0.85) ab

LD Glucose

105.66 (1.55) c* 107.70 (3.15) c 106.60 (2.23) b* 111.23 (0.28) cd* Lactulose

103.99 (1.08) b 106.48 (2.56) b 106.71 (3.48) bc* 107.65 (0.68) bc*

GOS-Lu

93.91 (10.28) a 93.05 (10.62) a 105.81 (9.42) bc* 113.19 (2.63) d* GOS-La

95.66 (5.18) a 93.77 (3.93) a 97.27 (3.54) a 108.46 (0.56) bc*

LP1 Glucose

99.00 (3.13) a 96.87 (2.47) a 91.33 (5.80) b* 91.28 (3.48) a* Lactulose

106.43 (0.17) bc* 101.92 (0.22) a 97.99 (13.74) ab 99.73 (0.48) a

GOS-Lu

105.09 (0.00) cd* 97.80 (0.46) a 100.75 (6.74) a 101.05 (9.82) a GOS-La

106.98 (4.30)d* 100.77 (1.35) a 99.27 (4.05) ab 97.63 (6.64) a

LP2 Glucose

98.09 (4.42) b 92.63 (6.64) a* 97.01 (2.52) a* 95.82 (5.24) c* Lactulose

102.64 (3.15) c 101.56 (3.08) bc 98.60 (1.06) abcd 98.00 (0.66) acd

GOS-Lu

100.15 (3.20) bc 100.72 (0.39) bc 99.00 (1.67) abd 101.02 (0.68) b GOS-La

101.34 (4.10) bc 100.06 (3.09) bc 99.87 (2.55) ab 100.49 (1.53) ab

LS Glucose

96.80 (0.98) b 99.86 (5.95) b 101.55 (3.13) ab 104.64 (0.57) ab Lactulose

76.71 (0.87) a* 87.68 (4.92) a 100.16 (0.28) a 101.85 (0.40) a

GOS-Lu

108.21 (4.59) c* 101.90 (2.18) b 106.31 (4.40) b* 108.58 (5.16) b* GOS-La 104.23 (6.56) c 100.18 (2.23) b 101.67 (7.82) ab 103.05 (6.00) a

§ Standar deviasi dalam tanda kurung. Huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan yang signifikan (P ≤ 0,05) untuk masing-masing strain dan perlakuan. * Perbedaan signifikan dengan 0 jam untuk masing-masing strain dan perilaku.

16

Tabel 3.3 Persentase kelangsungan hidup dari strain yang tumbuh di glukosa, laktulosa, GOS

dari laktulosa (GOS-Lu) dan dari laktosa (GOS-La) pada ekstrak empedu dan pH

rendah setelah 1 dan 3 jam fermentasi.

Strain % Survival Carbon

Bile extract 1 h Bile extract 3 h Low pH 1 h Low pH 3 h

source LB

Glucose

100.50 (1.41) §a 96.94 (1.16) a 28.87 (1.16) b* ND Lactulose

93.86 (0.02) a 98.45 (2.83) a 72.90 (12.23) a* ND

GOS-Lu

78.41 (4.96) d* 43.19 (6.04) b* 74.61 (1.61) a* ND GOS-La

87.95 (1.36) e* 62.01 (0.82) *c 72.34 (0.86) a* ND

LC Glucose

29.84 (5.77) a* ND 29.85 (8.73) a* ND Lactulose

30.97 (4.83) a* ND 21.91 (3.44) b* ND

GOS-Lu

45.08 (6.69) c* 38.15 (4.27) b* ND ND GOS-La

44.60 (4.57) c* 33.31 (0.85) ab* ND ND

LD Glucose

55.84 (0.38) b* 38.78 (11.65) a* 60.63 (0.41) d* 28.03 (3.00) e* Lactulose

72.93 (6.77) d* 63.45 (7.77) c* 42.05 (0.29) b* ND

GOS-Lu

37.63 (1.26) a* 35.88 (1.40) a* 55.21 (6.35) c* ND GOS-La

52.02 (0.13) b* 33.22 (1.41) a* 37.94 (1.08) a* ND

LP1 Glucose

95.51 (3.69) de* 90.48 (2.30) bc* 77.58 (2.48) a* ND Lactulose

99.69 (0.36) a 99.57 (0.36) ae 73.82 (3.41) a* ND

GOS-Lu

92.68 (6.73) cd* 90.07 (4.30) bc* 22.08 (0.01) c* ND GOS-La

89.93 (4.46) bc* 87.66 (1.92) b* 25.76 (0.12) b* ND

LP2 Glucose

84.45 (2.04) ab* 77.81(0.99) c* 69.56 (7.01) f* ND Lactulose

85.29 (0.73) ab* 81.13 (1.04) de* 77.39 (5.92) f* 29.81 (2.42) cd*

GOS-Lu

85.96 (2.51) b* 79.14 (5.15) cd* 52.87 (2.36) e* 19.58 (0.13) ab* GOS-La

82.45 (1.18) ae* 73.51 (4.04) f* 42.75 (13.00) de* 33.92 (0.79) bc*

LS Glucose

80.36 (3.32) d* 81.58 (7.00) a* ND ND Lactulose

82.30 (1.37) a* 82.08 (2.82) a* ND ND

GOS-Lu

87.09 (3.56) b* 87.54 (1.38) b* 42.04 (0.22) b* 23.68 (0.03) a* GOS-La 83.66 (0.23) a* 83.31 (1.69) a* 46.05 (5.46) b* ND

§ Standar deviasi dalam tanda kurung. Huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan yang signifikan (P ≤ 0,05) untuk masing-masing strain dan perlakuan. * Perbedaan signifikan dengan 0 h untuk masing-masing strain dan pengobatan. ND Tidak terdeteksi.

17

3.1.4 Hidrofobisitas Bakteri

Tabel 3.4 Hidrofobik (%) dari strain yang tumbuh di glukosa, laktulosa, GOS dari laktulosa

(GOS-Lu) dan dari laktosa (GOS-La). Carbon source % Hydrophobicity

LB LC LD LP1 LP2 LS

Glucose 46.76 (8.40) h§ 0.00 (0.00) a 0.00 (0.00) a 0.00 (0.00) a 0.00 (0.00) a 13.35 (1.29) cd

Lactulose 0.00 (0.00) a 6.65 (1.44) abc 0.00 (0.00) a 0.00 (0.00) a 21.55 (8.91) e 29.76 (11.97) f

GOS-Lu 64.05 (14.11) i 79.47 (6.47) i 80.09 (0.73) i 0.00 (0.00) a 28.75 (5.19) f 15.40 (5.29) d

GOS-La 3.73 (0.17) ab 62.72 (1.50) i 0.00 (0.00) a 66.38 (4.45) i 27.90 (2.38) f 48.57 (2.76) h * Standard deviation. § Huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan yang signifikan (P ≤ 0,05). VL: Vivinal-GOS dimurnikan dan GOS: galactooligosaccharides dari laktulosa dimurnikan.

3.2 Pembahasan

3.2.1 Pertumbuhan Strain Lactobacillus Dengan Prebiotik

Pertumbuhan enam strain Lactobacillus yang berbeda di dalam laktulosa, GOS-La,

GOS-Lu ditunjukkan pada Gambar 3.1. Glukosa juga termasuk dalam penelitian ini sebagai

perbandingan. Semua strain Lactobacillus tumbuh selama 24 jam pertama untuk semua

substrat. Tingkat pertumbuhan yang lebih tinggi diamati pada LC dan LD di substrat glukosa

dan laktulosa daripada dengan GOS-La dan GOS-Lu, sedangkan untuk LP1, LP2 dan LS

tingkat pertumbuhan awal yang sama untuk semua karbohidrat diuji, dan untuk LB

pertumbuhan awal terendah adalah diperoleh dengan glukosa. Namun, setelah waktu ini,

tingkat pertumbuhan semua strain Lactobacillus menurun dengan cepat ketika mereka tumbuh

dengan glukosa dan laktulosa, sementara semua strain terus konstan atau yang sedikit

dimodifikasi dengan GOS-Lu dan GOS-La. Tanggapan ini dapat dikaitkan dengan alasan yang

berbeda. Hal ini diketahui bahwa karbohidrat rantai panjang rantai menfermentasi lebih lambat

(Cummings et al., 2001) yang sesuai dengan kinetika fermentasi strain Lactobacillus

ditunjukkan GOS-La dan GOS-Lu (Gbr.3.1).

Demikian juga, ini juga bisa menjelaskan awal pertumbuhan yang lebih tinggi diamati

untuk LC dan LD dengan glukosa dan laktulosa pada 24 jam inkubasi. Namun, tidak ada

perbedaan mencolok yang terdeteksi antara GOS-La dan GOS-Lu untuk semua percobaan

fermentasi dan strain. Hal ini sebelumnya telah ditemukan pada beberapa spesies

18

bifidobacteria, menggunakan fructooligosaccharides dan inulin sebagai sumber karbon,

dimana oligomer dengan berat molekul tinggi dilaporkan memiliki pertumbuhan bakteri yang

lebih tinggi dari pada substrat lainnya yang memiliki berat molekul rendah (Vernazza et al.,

2006).

Sebaliknya metabolisme karbohidrat bermolekul besar memerlukan penggunaan

glycosidases dan mekanisme transportasi khusus untuk produk hidrolisis (Vernazza et al.,

2006). Dalam genus Lactobacillus, β-galactosidases khususnya di sitoplasma (Fortina et al.,

2003) menunjukkan bahwa untuk metabolisme dari GOS, strain Lactobacillus membutuhkan

sistem transportasi untuk menghidrolisis oligosakarida ini ke dalam sel dengan β-

galactosidases .Ini bisa menjelaskan pertumbuhan lebih lambat dari LC dan LD strain pada 24

jam dengan GOS-Lu dan GOS-La dibandingkan dengan glukosa dan laktulosa; Namun, untuk

LP1, LP2 dan LS, nilai-nilai yang sama untuk pertumbuhan awal memberikan bukti untuk

strain-ketergantungan pada asimilasi sumber karbon.

Selain itu, sebelumnya telah diamati bahwa komposisi monomer, derajat polimerisasi

dan jenis glikosidik dapat mempengaruhi pertumbuhan strain probiotik (Rastall et al., 2005).

GOS-La diperoleh dari Vivinal-GOS® terutama terdiri dari ikatan β-(1-4) (Coulier et al, 2009;.

Rastall, 2010) dan GOS-Lu terdiri dari β-(1-6), yang paling banyak trisakarida 60-galactosyl-

laktulosa (Hernández- Hernández et al., 2011). Cardelle-Cobas et al. (2011) ketika

mempelajari pengaruh trisaccharides yang berbeda diisolasi dari campuran GOS-Lu dan GOS-

La pada strains bakteri yang berbeda, termasuk Lactobacillus, mengatakan bahwa lebih

menyukai ikatan β-(1-6) dari pada β-(1-4). Namun, hasil yang diperoleh dalam pekerjaan kami

menunjukkan tidak ada perbedaan respon pertumbuhan strain Lactobacillus menggunakan

GOS-Lu atau GOS-La.

3.2.2 Produksi Laktat Dan Asam Asetat

Secara umum, untuk semua jenis dan sumber karbon diuji, konsentrasi asam laktat lebih

tinggi dari asam asetat (Tabel 3.1). Strain Lactobacillus tumbuh di glukosa dan laktulosa

menghasilkan konsentrasi asam laktat yang lebih tinggi dari asam laktat dari GOS-La dan

GOS-Lu, sementara pada keadaan yang sama, asam asetat ditemukan untuk semua karbohidrat

yang diuji. Jumlah rendah dari asam laktat yang diproduksi dalam pertumbuhan biakan GOS

bisa disebabkan fermentasi yang lambat dan berkepanjangan oleh strain bakteri. Hal ini juga

bisa berpengaruh pada tingkat kelangsungan hidup lebih tinggi dari strain Lactobacillus

19

tumbuh di substrat GOS (Gambar 3.1), sebagai produksi asam lebih rendah menyebabkan nilai

pH kurang asam. Tidak ada perbedaan yang signifikan, secara umum, terdeteksi diantara

waktu inkubasi yang berbeda baik untuk setiap karbohidrat atau antara GOS-La dan GOS-Lu.

Asam laktat dan asetat adalah produk fermentasi bakteri asam laktat (Lindgren dan

Dobrogosz, 1990). Asam ini menurunkan pH dan akibatnya dapat mencegah pertumbuhan

lebih dari bakteri patogen dalam usus (Roy et al., 2006).

Asam lemak rantai pendek seperti asetat dan laktat asam terlibat dalam beberapa efek

yang menguntungkan pada host. Asam asetat dimetabolisme oleh jaringan manusia yang

berbeda menunjukkan jalan untuk memperoleh energi dari karbohidrat non-dicerna (Roy et al,

2006;. Roberfroid et al, 2010.). Namun, laktat dan asam asetat berasimilasi dengan spesies

berbeda yang hadir di mikrobiota usus, memproduksi asam butirat yang dapat terlibat dalam

beberapa efek positif seperti pengurangan risiko kanker usus besar (Roy et al, 2006;.

Hernandez-Hernandez et al., 2012 ;. Roberfroid et al, 2010).

Hasil ini mendukung bahwa strain Lactobacillus mampu menghidrolisis GOS disintesis

dari laktosa dan laktulosa, serta laktulosa untuk menghasilkan metabolit bermanfaat sebagai

produk akhir.

3.2.3 Toleransi Terhadap Kondisi Gastrointestinal Yang Berbeda

Toleransi kelangsungan hidup strain Lactobacillus, yang sebelumnya ditanam di

karbohidrat yang berbeda diuji, setelah 1 dan 3 jam yang di kondisi gastrointestinal yang

berbeda ditunjukkan pada Tabel 3.2 dan 3.3

Semua strain berhasil setelah 1 dan 3 jam dari paparan α-amilase dan perlakuan

pancreatin (Tabel 3.2), meskipun setelah diamati penurunan yang signifikan dalam

kelangsungan hidup LS diinkubasi dengan laktulosa dengan adanya amilase. Tingkat nilai

kelangsungan hidup yang lebih besar dari 100% dalam beberapa kasus yang bisa disebabkan

adanya karbohidrat berat molekul rendah di reparasi enzimatik komersial. Pitino et al. (2010)

melaporkan peningkatan pada kelangsungan hidup beberapa strain L. rhamnosus selama

simulasi pencernaan duodenum, karena adanya sumber karbon dalam kaldu MRS digunakan

sebagai media transpor untuk pencernaan sel. Data serupa ditemukan oleh Kimoto-Nira et al.

(2009) untuk L. lactis di media yang mengandung garam empedu dan laktosa sebagai sumber

karbon.

20

Kelangsungan hidup untuk ekstrak empedu tampaknya tergantung pada sumber karbon

dan strain Lactobacillus pada kedua waktu uji (Tabel 3.3). Setelah 1 jam penurunan umum

dalam jumlah bakteri terdeteksi untuk semua jenis dan sumber karbon, dengan pengecualian

LB tumbuh pada glukosa dan laktulosa dan LP1 di laktulosa. Penurunan ini lebih besar pada 3

jam perlakuan. LC dan LD terlihat tingkat kelangsungan hidup terendah untuk semua sumber

karbohidrat, sedangkan LP1 adalah strain yang paling resisten.

Mengenai LB, kelangsungan hidup setelah pengobatan empedu lebih tinggi ketika

diinkubasi dengan glukosa dan laktulosa, sedangkan LC berhasil lebih baik ketika diinkubasi

dengan GOS-Lu dan GOS-La sebagai pembanding dengan non-hidup pada glukosa dan

laktulosa setelah 3 jam fermentasi. LD ditanam di laktulosa diperlihatkan tingkat tertinggi

kelangsungan hidup pada ekstrak empedu. Perbedaan yang signifikan lebih rendah di toleransi

empedu terdeteksi untuk LP1, LP2 dan LS tumbuh di sumber karbohidrat yang berbeda.

Charteris et al. (1998) melaporkan bahwa tingkat kelangsungan hidup lebih tinggi dari

30% akan dianggap intrinsik toleran transit lambung ketika menggunakan simulasi lambung

dan cairan pankreas. Meskipun hasil yang diperlihatkan di sini didasarkan pada ketahanan

terhadap ektrak empedu, nilai ini bisa dianggap untuk mengklasifikasikan strain Lactobacillus,

diuji untuk kondisi pencernaan yang berbeda, sebagai toleran atau tidak toleran. Setelah dasar

pemikiran ini, sebagian besar strain tumbuh karbohidrat yang berbeda yang digunakan dapat

dianggap sebagai toleran terhadap empedu toleran, dengan pengecualian LC menggunakan

glukosa dan laktulosa. Demikian pula, Fernandez et al. (2003) dan Koll et al. (2010)

melaporkan toleransi terhadap garam empedu pada 0,15 dan 2% b / v, masing-masing, strain

Lactobacillus yang berbeda tumbuh di MRS agar.

Toleransi terhadap pH lambung (2,5) dinyatakan sebagai % kelangsungan hidup

ditunjukkan pada Tabel 3.3. Secara umum, setelah 1 jam eksposisi, penurunan kelangsungan

hidup yang signifikan diamati untuk semua strain diuji. LB dan LS tumbuh pada karbohidrat

prebiotik diperlihatkan ketahanan yang lebih tinggi terhadap kondisi pH dari strain tumbuh

pada glukosa, sedangkan LC dan LD tumbuh pada glukosa yang lebih toleran. LP1 dan LP2

ditanam di laktulosa atau glukosa terlihat memiliki resistensi tinggi terhadap nilai-nilai pH

rendah. Meskipun pengosongan lambung sangat dipengaruhi oleh volume dan komposisi isi

lambung, jenis makanan dan / atau gangguan pencernaan (Bolondi et al., 1985 dalam

Hernandez-Hernandez et al., 2012), rata-rata waktu untuk 50% dari pengosongan lambung

21

telah diperkirakan sekitar 1,2 jam (Baca et al., 1986). Ini berarti bahwa tingkat fisiologis yang

relevan dari sebagian besar strain Lactobacillus dipelajari bisa dapat mencapai lebih bawah

saluran pencernaan. Akhirnya, pada waktu paparan ekstrim dalam pelakuan (3 jam), LP2

hanya tumbuh di laktulosa, GOS-La atau GOS-Lu, LD tumbuh pada glukosa dan LS ditanam

di GOS-Lu bisa dideteksi.

3.2.4 Hidrofobisitas Bakteri

Persentase hidrofobisitas semua strain setelah 48 jam fermentasi ditunjukkan pada Tabel

3.4. Perlu dicatat bahwa LB, LC dan LD tumbuh dengan GOS-Lu menunjukkan nilai

hidrofobik tertinggi, sedangkan hidrofobisitas LP1 dan LS lebih tinggi ketika mereka

ditumbuhkan dalam GOS-La. Kedua karbohidrat prebiotik juga memberikan kontribusi

terhadap nilai-nilai yang lebih tinggi dari hidrofobisitas LP2. Indeks hidrofobik bakteri terkait

dengan kapasitas adhesi mereka untuk sel-sel usus (Wadstrom et al., 1987). Kapasitas ini

diperlukan bagi bakteri untuk tinggal, setidaknya temporal, usus dan akibatnya, mereka dapat

dianggap sebagai probiotik. Oleh karena itu, LB, LC dan LD strain tumbuh di GOS-Lu dan

LC, LP1 dan LS strain tumbuh di GOS-La bisa menunjukkan kapasitas adhesi tinggi. Ini juga

telah melaporkan bahwa indeks hidrofobik bervariasi tergantung pada strain dan sumber

karbon yang digunakan (Kimoto-Nira et al., 2010) seiring dengan hasil kami.

IV. KESIMPULAN

Ketahanan terhadap kondisi gastrointestinal (terutama untuk ekstrak empedu dan nilai-

nilai pH lambung) dan hidrofobik bakteri sangat tergantung pada karbohidrat yang digunakan

sebagai sumber karbon dan strain Lactobacillus. Pertumbuhan beberapa strain Lactobacillus

pada prebiotik yang berbeda dapat membantu meningkatkan ketahanan terhadap kondisi

gastrointestinal, dengan demikian, meningkatkan kelangsungan hidup mereka melalui saluran

pencernaan, serta untuk mempromosikan kapasitas adhesi mereka. Selain itu, efek matriks

makanan juga dapat berkontribusi pada kemampuan probiotik untuk bertahan hidup melalui

saluran pencernaan (Sanders dan Marco, 2010).

Dengan demikian, beberapa studi sebelumnya telah menunjukkan bahwa masuknya

produk-produk berbasis susu meningkatkan ketahanan terhadap kondisi gastrointestinal

probiotik yang berbeda termasuk beberapa strain Lactobacillus (Charteris et al., 1998;

Fernandez et al., 2003; Madureira et al, 2011.; Martinez et al., 2011). Sebuah penjelasan yang

mungkin untuk respon ini adalah bahwa protein susu dapat bertindak sebagai agen penyangga

22

dan / atau inhibitor protease pencernaan (Charteris et al., 1998). Atas dasar penelitian tersebut,

dapat diharapkan bahwa penggunaan gabungan produk berbasis susu dan GOS-La atau GOS-

Lu dapat meningkatkan kelangsungan hidup strain Lactobacillus diuji. Temuan ini dapat

membantu untuk memperluas aplikasi dari laktulosa, dan galactooligosaccharides berasal dari

laktulosa dan laktosa dalam produk sinbiotik dengan aplikasi penting dalam desain bahan baru

makanan fungsional.

23

DAFTAR PUSTAKA

Amelia, S.P. 2009. Hubungan Kadar Gula Darah Dengan Kandidiasis Vagina Pada Akseptor Kotrasepsi Hormonal. Skripsi. Fakultas Kedokteras, Universitas Sebelas Maret, Surakarta

Ammor, M.S. and Mayo, B. 2007. Selection criteria for lactic acid bacteria to be used as

functional starter cultures in dry sausage production: An update. Meat Sci,76: 138146. Anonim. 2009. Lactobacillus plantarum. Ottawa IGEM Universitas Aryana, K.J., McGrew, P. 2007. Quality Attributes Of Yogurt With Lactobacillus Casei And

Various Prebiotics. LWT, 40: 1808-1814. Bixquert J. M. 2009. Treatment of irritable bowel syndrome with probiotics: an etiopathogenic

approach at last. Rev Esp Enferm Dig. 2009, 101(8): 553-564. Bogaert J. C., and Naidu, A. S. 2000. Lactic acid. Di dalam: Natural Food Antimicrobial

System. AS.Naidu(editor).Florida : CRC Press. Cardelle-Cobas, A., Martínez-Villaluenga, C., Villamiel, M., Olano, A., Corzo, N., 2008.

Synthesis of oligosaccharides derived from lactulose and Pectinex Ultra SP-L. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56: 3328-3333.

Cardelle-Cobas, A., Fernández, M., Salazar, N., Martínez-Villaluenga, C., Villamiel, M.,

Ruas-Madiedo, P., de los Reyes-Gavilán, C.G., 2009. Bifidogenic effect and stimulation of short chain fatty acid production in human faecal slurry cultures by oligosaccharides derived from lactose and lactulose. Journal of Dairy Research, 76: 317-325.

Cardelle-Cobas, A., Corzo, N., Olano, A., Peláez, C., Requena, T., Ávila, M., 2011.

Galactooligosaccharides derived from lactose and lactulose: influence of structure on Lactobacillus, Streptococcus and Bifidobacterium growth. International Journal of Food Microbiology, 149: 81-87.

Charteris, W.P., Kelly, P.M., Morelli, L., Collins, J.K., 1997. Selective detection, enumeration

and identification of potentially probiotic Lactobacillus and Bifidobacterium species in mixed bacterial populations. International Journal of Food Microbiology, 35: 1-27.

Charteris, W.P., Kelly, P.M., Morelli, L., Collins, J.K., 1998. Development and application of

an in vitro methodology to determine the transit tolerance of potentially probiotic

24

Lactobacillus and Bifidobacterium species in the upper human gastrointestinal tract. Journal of Applied Microbiology, 84: 759-768.

Chávarri, M., Marañón, I., Ares, R., Ibáñez, F.C., Marzo, F., Villarán, M.d.C., 2010.

Microencapsulation of a probiotic and prebiotic in alginate-chitosan capsules improves survival in simulated gastro-intestinal conditions. International Journal of Food Microbiology,142: 185-189.

Coulier, L., Timmermans, J., Bas, R., Van Den Dool, R., Haaksman, I., Klarenbeek, B.,

Slaghek, T., Van Dongen, W., 2009. In-depth characterization of prebiotic galacto-oligosaccharides by a combination of analytical techniques. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57: 8488-8495.

Cummings, J.H., Macfarlane, G.T., Englyst, H.N., 2001. Prebiotic digestion and fermentation.

American Journal of Clinical Nutrition,73: 415S-420S. Daud, M., Piliang, W.G., Wiryawan, K.G., Setiyono, A. 2009. Pengujian secara In Vitro

Oligosakarida dari Ekstrak Tepung Buah Rumbia (Metroxylon sago Rottb.) sebagai Sumber Prebiotik. Agripet, 9(2): 35-41.

FAO/WHO, 2003. Probiotics in Food. Health and Nutritional Properties and Guidelines for

Evaluation, vol. 85. FAO/WHO, Rome-Italy. Fernandez, M.F., Boris, S., Barbes, C., 2003. Probiotic properties of human lactobacilli strains

to be used in the gastrointestinal tract. Journal of Applied Microbiology, 94: 449-455. Fortina, M.G., Ricci, G., Mora, D., Guglielmetti, S., Manachini, P.L., 2003. Unusual

organization for lactose and galactose gene clusters in Lactobacillus helveticus. Applied and Environmental Microbiology, 69(6) : 3238-3243.

Fuller, R. 1989. Probiotics in man and animals. Journal of Applied Bacteriology, 66: 365–378. Gibson, G.R., Probert, H.M., Loo, J.V., Rastall, R.A., Roberfroid, M.B., 2004. Dietary

modulation of the human colonic microbiota: updating the concept of prebiotics. Nutrition Research Reviews 17, 259.

Hardiningsih, R., Napitupulu, R.N.R., dan Yulinery, T. 2006. Isolasi Dan Uji Resistensi Beberapa Isolat Lactobacillus pada pH Rendah. Biodiversitas, 7 (1): 15-17.

Hebert, E. M., Raya, R., de Giori, G.S. 2000a. Use of SDSPAGE of cell-wall proteins for

rapid differentiation of Lactobacillus delbrueckii ssp. lactis and Lactobacillus helveticus. Biotechnol. Lett, 22: 1003–1006.

25

Hebert, E. M., Raya, R., de Giori, G.S. 2000b. Nutritional requirements and nitrogen-

dependent regulation of proteinase activity of Lactobacillus helveticus CRL 1062. Appl. Environ. Microbiol. 66: 5316–5321.

Hernández, O., Ruiz-Matute, A.I., Olano, A., Moreno, F.J., Sanz, M.L., 2009. Comparison of

fractionation techniques to obtain prebiotic galactooligosaccharides. International Dairy Journal,19: 531-536.

Hernández-Hernández, O., Montañés, F., Clemente, A., Moreno, F.J., Sanz, M.L., 2011.

Characterization of galactooligosaccharides derived from lactulose. Journal of Chromatography A ,1218: 7691-7696.

Hernandez-Hernandez, O., Muthaiyan, A., Moreno, F.J., Montilla, A., Sanz, M.L., Ricke, S.C.

2012. Effect of prebiotic carbohydrates on the growth and tolerance of Lactobacillus. Food Microbiology, 30: 355-361.

Indarto, T.P.S. 2000. Minuman Probiotik Nira Siwalan :Kajian Lama Penyimpanan Terhadap

Daya Anti Mikroba Lactobacillus Casei Pada Beberapa Bakteri Patogen. Jurnal Teknologi Pangan dan Gizi. 1(1): 1-13.

Jain, P.K., McNaught, C.E., Anderson, A.D.G., MacFie, J., Mitchell, C.J., 2004. Influence of

synbiotic containing Lactobacillus acidophilus La5, Bifidobacterium lactis Bb 12, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus and oligofructose on gut barrier function and sepsis in critically ill patients: a randomised controlled trial. Clinical Nutrition, 23: 467-475.

Jay, J.M. 2000. Modern Food Microbiology. Gaithersburg, Maryland: Aspen Publishers, Inc Kimoto-Nira, H., Kobayashi, M., Nomura, M., Sasaki, K., Suzuki, C., 2009. Bile resistance in

Lactococcus lactis strains varies with cellular fatty acid composition: analysis by using different growth media. International Journal of Food Microbiology, 131: 183-188.

Kimoto-Nira, H., Suzuki, C., Sasaki, K., Kobayashi, M., Mizumachi, K., 2010. Survival of a

Lactococcus lactis strain varies with its carbohydrate preference under in vitro conditions simulated gastrointestinal tract. International Journal of Food Microbiology, 143: 226-229.

Klaenhammer, T. R., Barrangou, R., Buck, B.L., Azcarate-Peril, M.A., Alterman, E. 2005.

Genomic Features of Lactic Acid Bacteria Effecting Bioprocessing and Health. FEMS Microbiol Rev, 29: 393-409.

26

Koll, P., Mandar, R., Smidt, I., Hutt, P., Truusalu, K., Mikelsaar, R.H., Shchepetova, J.,

Krogh-Andersen, K., Marcotte, H., Hammarstrom, L., Mikelsaar, M., 2010. Screening and evaluation of human intestinal lactobacilli for the development of novel gastrointestinal probiotics. Current Microbiology, 61: 560-566.

Lasaka, A.R. 2014. Proses Pembuatan Starter Yoghurt Susu Sapi Di Unit Kultur Jaringan

(Studi Kasus Pondok Pesantren Pertanian Darul Fallah). Tesis, Universitas Negeri Gorontalo

Lee, Y.K., Salminen, S., 1995. The coming of age of probiotics. Trends in Food Science &

Technology,6: 241-245. Lindgren, S.E., Dobrogosz, W.J., 1990. Antagonistic activities of lactic acid bacteria in food

and feed fermentations. FEMS Microbiology Letters, 87: 149-164. Ljungh, A. & Torkel, W. (2006). Lactic Acid Bacteria as Probiotics. Current Issues Intestinal

Microbiology, 7 (2): 73-89. Madureira, A.R., Amorim, M., Gomes, A.M., Pintado, M.E., Malcata, F.X., 2011. Protective

effect of whey cheese matrix on probiotic strains exposed to simulated gastrointestinal conditions. Food Research International, 44: 465-470.

Mahoney, R.R. 1998. Galactosyl-oligosaccharide formation during lactose hydrolysis: a

review. Food Chem, 63(2): 147–154 Martinez, R.C.R., Aynaou, A.-E., Albrecht, S., Schols, H.A., De Martinis, E.C.P., Zoetendal,

E.G., Venema, K., Saad, S.M.I., Smidt, H. 2011. In vitro evaluation of gastrointestinal survival of Lactobacillus amylovorus DSM 16698 alone and combined with galactooligosaccharides, milk and/or Bifidobacterium animalis subsp. lactis Bb-12. International Journal of Food Microbiology, 149: 152-158

Martinez-Villaluenga, C., Cardelle-Cobas, A., Olano, A., Corzo, N., Villamiel, M., Jimeno, M.

L. 2008. Enzymatic Synthesis And Production Of Two Trisaccharides Produced From Lactulose By Transgalactosylation. J. Agr. Food Chem, 56: 557–563.

McLeod, A., Zagore, M., Champomier-Verges, M-C., Naterstad, K., Axelsson, L. 2010.

Primary metabolism in Lactobacillus sakei food isotaes by proteomic analysis. BMC Microbiology, 1-10.

27

Nissen, L., Chingwaru, W., Sgorbati, B., Biavati, B., Cencic, A. 2009. Gut health promoting activity of new putative probiotic/protective Lactobacillus spp. Strains: a functional study in the small intestinal cell model. International Journal of Food Microbiology, 135: 288-294.

Park, C.W., Youn, M., Jung, Y.M., Kim, H., Jeong, Y., Lee, H.-K., Kim, H.O., Lee, I., Lee,

S.W., Kang, K.H., Park, Y.-H., 2008. New functional probiotic Lactobacillus sakei probio 65 alleviates atopic symptoms in the mouse. Journal of Medicinal Food, 11: 405-412.

Pavan, S., Hols, P., Delcour, J., Geoffroy, M.C., Grangette, C., Kleerebezem, M.,

Mercenier,A. 2000. Adaptation of the nisincontrolled expression system in Lactobacillus plantarum: a tool to study in vivo biological effects. Appl Environ Microbiol,66 (10): 4427-4432.

Pitino, I., Randazzo, C.L., Mandalari, G., Lo Curto, A., Faulks, R.M., Le Marc, Y., Bisignano, C., Caggia, C., Wickham, M.S.J., 2010. Survival of Lactobacillus rhamnosus strains in the upper gastrointestinal tract. Food Microbiology,27: 1121-1127.

Plumed-Ferrer, C. 2007. Lactobacillus plantarum: From application to protein expression.

Kuopio University Publications C. Natural and Environmental Sciences 220. 60 Hal. Praja, D.I. 2011. The Miracle of Probiotics. Yogyakarta: DIVA Press Purnomo, H. dan Adiono. 2010. Ilmu Pangan. Jakarta: UI-Press Radja, M. 2010. Buku Ajar Mikrobiologi Panduan Mahasiswa Farmasi & Kedokteran.

Jakarta: EGC Rastall, R.A., Gibson, G.R., Gill, H.S., Guarner, F., Klaenhammer, T.R., Pot, B., Reid, G.,

Rowland, I.R., Sanders, M.E., 2005. Modulation of the microbial ecology of the human colon by probiotics, prebiotics and synbiotics to enhance human health: an overview of enabling science and potential applications. FEMS Microbiology Ecology 52, 145-152.

Rastall, R.A., 2010. Functional oligosaccharides: application and Manufacture. Annual Review

of Food Science and Technology, 1: 305-339. Read, N.W., Aljanabi, M.N., Holgate, A.M., Barber, D.C., Edwards, C.A., 1986. Simultaneous

measurement of gastric-emptying, small-bowel residence and colonic filling of a solid meal by the use of the gamma-camera. Gut, 27: 300-308.

28

Reid, G., 2008. Probiotics and prebiotics e Progress and challenges. International Dairy Journal,18: 969-975.

Reid, G., Younes, J.A., Van der Mei, H.C., Gloor, G.B., Knight, R., Busscher, H.J., 2011.

Microbiota restoration: natural and supplemented recovery of human microbial communities. Nature Reviews Microbiology,9: 27-38.

Roberfroid, M., Gibson, G.R., Hoyles, L., McCartney, A.L., Rastall, R., Rowland, I., Wolvers,

D., Watzl, B., Szajewska, H., Stahl, B., Guarner, F., Respondek, F., Whelan, K., Coxam, V., Davicco, M.J., Leotoing, L., Wittrant, Y., Delzenne, N.M., Cani, P.D., Neyrinck, A.M., Meheust, A., 2010. Prebiotic effects: metabolic and health benefits. British Journal of Nutrition,104: S1-S63.

Roy, C.C., Kien, C.L., Bouthillier, L., Levy, E., 2006. Short-Chain fatty acids: ready for prime

time?. Nutrition in Clinical Practice, 21: 351-366. Sadat-Mekmene, L., Genay, M., Atlan, D., Lortal S., Gagnaire, V. 2011. Original features of

cell-envelope proteinases of Lactobacillus helveticus. A review. International Journal of Food Microbiology, 146: 1–13.

Salovaara, H. Lactic Acid Bacteria in CerealBased Products. In Salminen, S., von Wright, A.,

and Ouwehand, A. 2004. Lactic Acid Bacteria: Microbial and Functional Aspects, 3rd ed. Marcel Dekker, New York, NY, 431-452.

Sanders, M.E., Marco, M.L., 2010. Food formats for effective delivery of probiotics. Annual

Review of Food Science and Technology, 1: 65-85. Sanz, M., Gibson, G.R., Rastall, R.A., 2005. Influence of disaccharide structure on prebiotic

selectivity in vitro. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53: 5192-5199. Sugiarti, S.A. 2015. Kemampuan Bakteri Asam Laktat (BAL) Vagina Dalam Menghambat

Pertumbuhan Candida albicans Secara In Vitro. Skripsi. Fakultas Biologi, Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto

Sinuhaji, A.B. 2006. Intoleransi Laktosa. Majalah Kedokteran Nusantara, 39(4): 424-429. Sungsri, T., Lertcanawanichakul, M., dan Siwayaprahm, P. 2012. Isolation and Selection of

Anti-Candida albicans Metabolites Producing Lactic Acid Bacteria from Various Sources. KKU Res. Journal. 17(4):630-638.

Suraatmaja. S. 2005. Kapita Selekta Gastroenterologi Anak. Jakarta: CV.Sagung Seto

29

Susanto, E. 2015. Fermentasi Sosis Dengan Bakteri Lactobacillus sakei. Majalah Balai Pengujian Mutu dan Sertifikasi Produk Hewan, 1:

Turbay, M.B.E., de Moreno de LeBlanc, A., Perdigon, G., Savovy de Giori, G., Hebert, E.M.

2012. β-Casein hydrolysate generated by the cell envelope associated proteinase of Lactobacillus delbrueckii ssp. lactis CRL 581 protects against trinitrobenzene sulfonic acid-induced colitis in mice. Journal Dairy Sci, 95: 1108-1118

Valerio, F., De Bellis, P., Lonigro, S.L., Morelli, L., Visconti, A., Lavermicocca, P., 2006. In

vitro and in vivo survival and transit tolerance of potentially probiotic strains carried by artichokes in the gastrointestinal tract. Applied and Environmental Microbiology, 72: 3042-3045.

Vernazza, C.L., Gibson, G.R., Rastall, R.A., 2006. Carbohydrate preference, acid tolerance

and bile tolerance in five strains of Bifidobacterium. Journal of Applied Microbiology, 100: 846-853.

Wadstrom, T., Andersson, K., Sydow, M., Axelsson, L., Lindgren, S., Gullmar, B., 1987.

Surface-properties of lactobacilli isolated from the small-intestine of pigs. Journal of Applied Bacteriology, 62: 513-520.

Winarmi. 2014. Efektifitas Minuman Probiotik Yogurt Dalam Menurunkan Jumlah

Streptococcus Mutans Pada Plak Gigi Anak Usia 12-14 Tahun. Skripsi, Fakultas Kedokteran Gigi, Universitas Hasanudin, Makasar

Wichienchot, S, Thammarutwasik, P, Jongjareonrak, A, Chansuwan, W. 2011. Extraction and

analysis of prebiotics from selected plants from southern Thailand. Songklanakarin Journal Of Science And Technology, 33(5): 517-523

Zubaidah, E. 2006. Perkembangan Pangan Probiotik Berbasis Bekatul. Jurnal Teknologi

Pertanian, 7(2): 89-95.