Pemetaan Senyawa Antimikroba Bumbu Rendang terhadap Bakteri Pembentuk Spora dengan Pendekatan Metabolomik

Abstract

Rendang merupakan makanan Indonesia asal Provinsi Sumatera Barat yang dimasak selama 6-7 jam menggunakan daging sapi, santan, dan rempah – rempah. Produk rendang dalam kemasan tertutup memiliki masa simpan lama di suhu ruang meskipun seringkali tidak diolah sesuai standar sterilisasi komersial untuk mereduksi 12 siklus log (12D) Clostridium botulinum. Kecukupan panas yang tidak memadai dapat berisiko terjadinya germinasi bakteri patogen pembentuk spora, khususnya C. botulinum yang mampu memproduksi neurotoksin penyebab penyakit botulisme yang fatal. Rempah – rempah dalam bumbu rendang secara individu telah dilaporkan memiliki sifat antimikroba. Meskipun demikian, studi tentang antimikroba campuran rempah – rempah dalam bumbu rendang masih terbatas. Oleh karena itu, kajian aktivitas antimikroba dalam bumbu rendang sangat diperlukan. Penelitian ini bertujuan untuk memetakan senyawa antimikroba bumbu rendang dengan pendekatan metabolomik terhadap C. sporogenes sebagai bakteri pengganti C. botulinum, serta mengidentifikasi pengaruh penambahan santan terhadap aktivitas antimikroba bumbu rendang. Sampel bumbu rendang menggunakan tiga formula utama (A, B, dan C), tanpa (TS) dan dengan santan (DS), yang masing – masing memiliki jenis dan jumlah rempah berbeda. Penelitian terdiri dari pengujian aktivitas antimikroba bumbu rendang terhadap C. sporogenes dengan metode difusi agar, identifikasi profil senyawa volatil bumbu rendang dengan metode headspace solid microextraction gas chromatography mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS), serta analisis data multivariat meliputi Principal Component Analysis (PCA) dan Orthogonal Projection to Latent Structure (OPLS). Hasil penelitian menunjukkan diameter zona hambat bumbu rendang terhadap C. sporogenes berkisar antara 4,71 hingga 18,92 mm. Bumbu rendang TSA tergolong ke dalam kategori sangat menghambat, sedangkan DSA, TSB, dan DSB menghambat dengan kategori sedang. Sementara itu, bumbu rendang TSC dan DSC memiliki penghambatan yang lemah. Keragaman jenis dan jumlah rempah – rempah setiap formula bumbu rendang menghasilkan perbedaan profil senyawa volatil dan respon penghambatan terhadap C. sporogenes. Bumbu rendang dengan santan (DSA, DSB, dan DSC) menghasilkan zona hambat yang bervariasi yang diduga disebabkan karena efektivitas antimikroba dalam senyawa aktif dapat berubah ketika berada dalam sistem pangan dengan kadar lemak tinggi. Oleh karenanya, pada bumbu rendang dengan santan memerlukan konsentrasi senyawa aktif yang lebih banyak dan stabil. Berdasarkan analisis GC-MS, kelompok senyawa dominan dalam bumbu rendang terdiri dari senyawa mengandung sulfur, terpen, dan terpenoid. Model PCA berhasil mengelompokkan tiga formula bumbu rendang dengan nilai Q2 sebesar 0,654 dan R2X sebesar 0,853, yang mengindikasikan adanya perbedaan profil senyawa volatil. Hasil analisis OPLS menunjukkan interpretasi yang baik dengan nilai Q2 sebesar 0,865 dan R2Y sebesar 0,95. Model OPLS mengidentifikasi 15 senyawa antimikroba dalam bumbu rendang dan empat senyawa dengan VIP tertinggi yaitu 2-vinyl-1,3-dithiane, 2-vinyl-4H-1,3-dithiine, dan (S)-4-(1-acetoxyallyl)phenyl acetate yang banyak ditemukan pada bawang putih dan lengkuas, serta satu senyawa unknown. Bumbu rendang formula A tanpa santan memiliki penghambatan paling besar terhadap C. sporogenes.