Bioaktivitas Produk Sinbiotik Rumput Laut Kappaphycus alvarezii Berbasis Fermentasi sebagai Kandidat Pangan Fungsional

Abstract

Kesadaran pentingnya pola hidup sehat menjadi dasar dalam pengembangan pangan fungsional. Rumput laut Kappaphycus alvarezii merupakan sumber polisakarida terbesar dari laut yang memiliki pemanfaatan yang relatif rendah, khususnya sebagai prebiotik. Kurangnya pemanfaatan rumput laut sebagai prebiotik karena jenis tersebut diekspor dalam bentuk bahan baku kering, serta dalam proses penanganannya menjadi molekul sederhana membutuhkan proses lebih lanjut dan biaya yang relatif tinggi sehingga pada penelitian ini dirancang proses hidrolisis sederhana secara hidrotermal sebagai upaya green technology. Penelitian ini bertujuan untuk (1) menentukan pengaruh suhu dan waktu pemanasan dalam menghasilkan hidrolisat rumput laut K. alvarezii; (2) menganalisis pengaruh dari penambahan hidrolisat dan lama fermentasi terhadap karakteristik produk sinbiotik; (3) membandingkan pengaruh pengeringan terhadap karakteristik fungsional produk sinbiotik terpilih. Keberadaan turunan polisakarida K. alvarezii sebagai prebiotik dan bakteri asam laktat sebagai probiotik pada suatu produk disebut dengan produk berbasis sinbiotik. Pengonsumsian produk sinbiotik menjadi primadona pangan fungsional karena dapat menghasilkan sinergisme yang baik bagi kesehatan melalui keseimbangan bakteri probiotik dalam usus. Efek kesehatan yang dapat diperoleh antara lain meningkatkan penyerapan usus dan ekspresi epitel sel usus, menurunkan stres oksidatif dan kadar glukosa darah sehingga diduga bahwa pengonsumsiannya dapat mengatasi penyakit diabetes melitus tipe 2. Penelitian ini dilakukan pada Agustus 2021 hingga Juni 2022, terdiri atas tiga tahap yaitu hidrolisis dengan hidrotermal, produksi sinbiotik dengan fermentasi, serta pembuatan dan karakterisasi sifat fungsional sinbiotik terpilih. Tahap satu bertujuan mendapatkan hidrolisat menggunakan metode sederhana (pemanasan). Tahapan ini meliputi preparasi bahan baku rumput laut segar menjadi bahan baku kering (Gereniu et al. 2018) lalu proses hidrolisis (Kartik et al. 2021) yang dimodifikasi dengan pemanasan suhu 80, 90, dan 100 °C dan waktu 1, 2 dan 3 jam kemudian dilakukan analisis gula reduksi dengan metode DNS (Miller 1959) untuk menentukan perlakuan terbaik. Penelitian tahap kedua bertujuan membuat produk sinbiotik yang terdiri atas hidrolisat rumput laut sebagai prebiotik dan L. plantarum IFO 3074 sebagai probiotik. Tahapan ini meliputi fermentasi rumput laut dengan penambahan hidrolisat 0,2; 0,4 dan 0,6% pada lama fermentasi 24 dan 48 jam. Hasil fermentasi dianalisis secara mikrobiologis berupa jumlah koloni BAL (BSN 2009); dan secara kimiawi berupa analisis gula reduksi dengan metode DNS (Miller 1959); TAT (BSN 2009); pH (AOAC 2005) serta analisis kandungan SCFA pada perlakuan fermentasi terbaik sebagai produk sinbiotik terpilih. Penelitian tahap ketiga bertujuan membandingkan karakterisitik dari produk sinbiotik. Tahapan ini dilakukan proses pengeringan menggunakan spray dryer dengan maltodekstrin 10% (b/v) pada suhu inlet 100 °C dan outlet 85 °C (Anakella dan Orsalat 2013). Analisis yang dilakukan sebelum dan setelah pengeringan bubuk adalah perhitungan jumlah BAL (BSN 2009), analisis antioksidan dengan metode DPPH (Khan et al. 2019) dan analisis antidiabetes melalui penghambatan enzim α-glukosidase (Sancheti et al. 2009). Rancangan penelitian pada tahapan hidrolisis dan fermentasi menggunakan Rancangan Acak Lengkap Faktorial (RALF) dengan analisis ragam dan dilanjutkan dengan uji Tukey sementara proses perbandingan antara sinbiotik cair dan bubuk dilakukan menggunakan uji T. Penelitian ini menunjukkan bahwa pada tahap hidrolisis menghasilkan perlakuan terbaik pada pemanasan 100 °C selama 3 jam dengan konsentrasi gula reduksi 0,31 g/100 mL. Tahapan fermentasi diperoleh perlakuan terbaik pada penambahan hidrolisat 0,4% selama 24 jam dengan total BAL 9,37 log CFU/mL; total asam tertitrasi 0,34%; pH 4,3; dan gula reduksi 64,77 g/100 mL. Hasil fermentasi dengan karakteristik terbaik dilanjutkan dengan menganalisis Short Chain Fatty Acid (SCFA) berupa asam asetat (C2), asam propanoat (C3) dan asam butirat (C4). Konsentrasi kandungan SCFA tersebut secara berturut-turut adalah 11.822,725 ppm; 205,68 ppm dan 600,00 ppm. Tahapan ketiga menunjukkan bahwa perlakuan terpilih memiliki karakteristik fungsional yang lebih baik daripada sampel tanpa penambahan hidrolisat, dengan aktivitas antidiabetes dan antioksidan pada sinbiotik cair sebesar 1599,74 ppm dan 1240,26 ppm sedangkan pada sampel bubuk 4525,72 ppm dan 556,04 ppm. Hasil analisis tersebut menunjukkan bahwa pengeringan memberikan pengaruh terhadap karakteristik fungsional produk sinbiotik yang dihasilkan, namun nilai-nilai tersebut memiliki penghambatan yang lebih rendah jika dibandingkan dengan produk fermentasi tanpa hidrolisat sehingga dengan penambahan hidrolisat dapat mendukung pengembangan pangan fungsional berbasis sinbiotik.