Optimasi Produksi Bakteriosin dari Isolat Asal Produk Inasua Menggunakan Response Surface Methodology

Abstract

Bakteriosin adalah senyawa protein yang sering dimanfaatkan sebagai agen biopreservatif karena memiliki efek antibakteri terhadap berbagai jenis bakteri patogen. Bakteriosin digunakan sebagai bahan tambahan makanan yang dapat mengendalikan pertumbuhan bakteri pembusuk pada makanan. Bakteriosin merupakan senyawa peptida yang dapat terurai oleh enzim protease yang terdapat di usus, sehingga aman untuk dikonsumsi karena tidak meninggalkan residu. Bakteriosin biasanya dihasilkan oleh bakteri asam laktat (BAL). BAL umumnya diisolasi dari makanan fermentasi seperti youghurt, buah fermentasi maupun ikan fermentasi. Inasua merupakan produk fermentasi ikan khas dari daerah Maluku Tengah. Produksi bakterioisin sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti suhu inkubasi, pH media, jenis sumber karbon, jenis sumber nitrogen, dan konsentrasi NaCl. Produksi bakteriosin akan terus meningkat seiring dengan meningkatnya faktor-faktor tersebut dan mengalami penurunan setelah mencapai kondisi optimum. Oleh karena itu sangat penting untuk mengetahui kondisi optimum bakteriosin yang dihasilkan oleh isolat bakteri asal inasua untuk memperoleh hasil produksi yang maksimal. Penelitian ini diharapkan menjadi sumber informasi mengenai bakteri yang paling potensial sebagai penghasil bakteriosin dan kondisi optimum kultur dalam produksi senyawa bakteriosin dari isolat bakteri asal inasua. Optimasi produksi dilakukan dengan response surface methodology (RSM). RSM merupakan gabungan antara teknik statistik dengan teknik matematika yang digunakan untuk membuat model dan menganalisis suatu respon yang dipengaruhi oleh beberapa faktor. Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah central composite design. Faktor yang dipilih yaitu konsentrasi glukosa, pH, suhu dan konsentrasi ekstrak khamir. Uji aktivitas bakteriosin dilakukan menggunakan metode difusi sumur agar-agar. Isolat BAL asal inasua yang digunakan ialah Lactobacillus rhamnosus IN13, Lac. plantarum IN05 dan Leuconostoc mesenteroides ITN17. Isolat BAL asal inasua tersebut diseleksi dan dipilih yang paling potensial dalam menghasilkan bakteriosin. Uji aktivitas menggunakan dua isolat bakteri patogen yaitu Salmonella typhimurium ATCC 14028 dan Listeria monocytogenes ATCC 7644. Data hasil pengukuran aktivitas bakteriosin terhadap S. typhimurium dan L. monocytogenes yang diperoleh dianalisis menggunakan software Design Expert 0.7.0. Hasil seleksi diperoleh isolat Lac. plantarum IN05 adalah isolat yang paling potensial dalam menghasilkan bakteriosin dibandingkan dengan isolat BAL asal inasua lainnya. Optimasi media dan kondisi kultur menggunakan RSM mampu meningkatkan aktivitas bakteriosin terhadap S. typhimurium dan L. monocytogenes. Komposisi media dan kondisi optimum dalam produksi bakteriosin yaitu dengan penambahan 4 g/L glukosa, 8.11 g/L ekstrak khamir, pH 5.3, dan suhu 30 ºC. Aktivitas tertinggi yang diprediksi oleh software adalah sebesar 3405.64 AU/mL dan 2863.5 AU/mL. Nilai validasi sebesar 3136 AU/mL dan 2426 AU/mL masing-masing terhadap S. typhimurium dan L. monocytogenes. Hasil optimasi menunjukkan peningkatan aktivitas bakteriosin yang memiliki kemampuan menghambat S. typhimurium L. monocytogenes masing-masing sebesar 2.12 kali dan 1.88 kali dibandingkan dengan sebelum dilakukan optimasi.