Penggunaan Whey sebagai Media Produksi dan Karakterisasi Plantarisin IIA-1A5 Terpurifikasi Parsial

Abstract

Bakteriosin merupakan produk metabolisme dari bakteri yang sejatinya berfungsi sebagai mekanisme pertahanan diri dari bakteri lainnya. Lactobacillus plantarum menghasilkan plantarisin sebagai bakteriosin. Aplikasi plantarisin sebagai zat antimikroba pada makanan seperti susu segar memerlukan jumlah sediaan plantarisin bubuk dalam jumlah yang cukup. Selama ini plantarisin diproduksi dengan menggunakan media produksi komersial de Mann Rogosa Sharp (MRS) broth yang kurang ekonomis karena harganya mahal dan ketersediaannya yang tidak bisa setiap saat. Oleh karena itu diperlukan alternatif media lain yang lebih ekonomis dan bisa lebih tersedia seperti whey dan buttermilk. Whey merupakan hasil ikutan dari pengolahan keju dan buttermilk adalah hasil ikutan mentega. Penelitian disertasi ini terdiri dari tiga tahap yaitu: 1) Pada tahap 1, dilakukan pembuatan whey, buttermilk, whey plus skim dan analisa komposisinya, kemudian dilakukan pengamatan pada pertumbuhan populasi Lactobacillus plantarum IIA- 1A5 selama proses fermentasi; serta dilakukan pengujian untuk aktivitas senyawa antimikroba terhadap bakteri patogen (E.coli dan S.aureus); 2) Pada tahap 2, dilakukan purifikasi bertingkat plantarisin dengan kromatografi kolom pertukaran kation, kemudian proses enkapsulasi plantarisin dan pengeringan beku, penentuan berat molekul dengan elektroforesis SDS-PAGE dan MALDITOF-MS, dan pengujian aktivitas antimikroba plantarisin IIA-1A5 dan penentuan MIC-nya; 3) pada tahap 3, dilakukan aplikasi plantarisin IIA-1A5 bubuk pada susu segar dan dilakukan pengujian kualitas fisikokimia dan mikroba selama penyimpanan suhu ruang. Penelitian tahap 1 dan 2 menggunakan rancangan acak lengkap pola searah, sedangkan tahap 3 menggunakan rancangan acak lengkap pola faktorial. Hasil penelitian tahap 1 adalah whey plus skim merupakan media produksi terbaik untuk Lactobacillus plantarum IIA-1A5 berdasarkan komposisi media dan laju pertumbuhan. Aktivitas antimikroba yang baik terhadap S. aureus dan E. coli pada 20 jam fermentasi dalam media pertumbuhan whey plus skim. Penelitian tahap 2 menghasilkan karakteristik protein dari plantarisin IIA-1A5 berupa pita tunggal dengan bobot molekul sebesar 9.65 kDa dan konfirmasi identifikasi dengan menggunakan MALDITOF-MS, plantarisin IIA-1A5 terdiri dari lima peptida dengan bobot molekul 5.5 kDa, 7.80 kDa, 7.96 kDa, 9.09 kDa, dan 9.27 kDa. Nilai Minimum Inhibitory Concentration (MIC) plantarisin IIA-1A5 adalah pada konsentrasi protein 7.43 μg mL-1. Pada tahap 3, aplikasi plantarisin IIA-1A5 mampu menekan pertumbuhan mikroba TPC pada suhu ruang selama dua jam.