Kajian Senyawa Antimikroba Bakteri Asam Laktat Homofermentatif Isolat ASI

Abstract

Bakteri Asam Laktat (BAL) termasuk mikroorganisme yang aman jika ditambahkan dalam pangan karena sifatnya tidak toksik dan tidak menghasilkan toksin, maka disebut food grade microorganism atau dikenal sebagai mikroorganisme yang Generally Recognized As Safe (GRAS) yaitu mikroorganisme yang tidak beresiko terhadap kesehatan. Bakteri asam laktat telah dikenal pemanfaatannya sejak lama yaitu sebagai biopreservatif dalam proses fermentasi berbagai produk pangan. Hal ini dimungkinkan karena BAL dapat menghasilkan produk metabolit yang bersifat antimikroba seperti asam organik, hidrogen peroksida (H2O2), karbondioksida (CO2), diasetil, dan bakteriosin. Bakteriosin yang dihasilkan BAL, mendapat perhatian utama karena bermanfaat sebagai biopreservatif menggantikan bahan preservatif kimia. Kekhawatiran akan efek negatif bahan kimia bagi kesehatan membuat penggunaan pengawet semakin banyak beralih dari pengawet kimia ke pengawet yang lebih alami. Bakteriosin yang telah diisolasi hingga saat ini diketahui memiliki sifat sebagai protein, efek bakterisidal dengan spektrum penghambatan yang relatif terpusat pada spesies penghasil (kedekatan filogenetik), dan mempunyai reseptor spesifik pada sel sasaran. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini adalah untuk mengkaji senyawa antimikroba yang dihasilkan BAL dan mengkaji potensinya sebagai penghasil bakteriosin. BAL yang digunakan pada penelitian ini adalah Lactobacillus homofermentatif (A3, A36, A38, R11), Streptococcus homofermentatif (A4), Lactobacillus rhamnosus (R12, R14), Lactobacillus fermentum (R17), Lactobacillus plantarum (B6) yang diisolasi dari air susu ibu (ASI). Pada penelitian sebelumnya, isolat-isolat ini diketahui berpotensi sebagai kandidat probiotik karena memiliki ketahanan terhadap asam dan garam empedu (bile salt). Selain itu, isolat BAL tersebut juga memiliki aktivitas antimikroba terhadap beberapa bakteri patogen seperti Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Salmonella sp., dan Escherichia coli. Penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu (1) Pengujian aktivitas antimikroba BAL terhadap bakteri patogen (2) Pengujian aktivitas antimikroba sebagai seleksi untuk memperoleh isolat BAL yang berpotensi menghasilkan bakteriosin dan terbagi lagi menjadi empat tahap yaitu (a) Pengaruh netralisasi senyawa antimikroba terhadap bakteri uji sensitif dengan metode kontak, (b) Penentuan waktu inkubasi berdasarkan kurva pertumbuhan, (c) Pengaruh waktu inkubasi terhadap aktivitas antimikroba, (d) Konfirmasi pengujian bakteriosin Pada tahap pertama yaitu pengujian aktivitas antimikroba BAL diperoleh hasil keseluruhan isolat menunjukkan sifat antagonistik yang besar terhadap Listeria monocytogenes dengan rata-rata penghambatan sebesar 10.6 mm. Terdapat 12 isolat dengan penghambatan terhadap L. monocytogenes di atas 10 mm yaitu R11, R12, R13, R15, R18, R20, R30, R32, R36, A4, A38, dan A36 yang kemudian dilanjutkan ke tahap seleksi untuk memperoleh isolat yang berpotensi menghasilkan bakteriosin yaitu melalui pengaruh netralisasi terhadap supernatan. Pada tahap tersebut supernatan yang dinetralisasi dari 7 isolat yaitu R12, R13, R15, R20, R32, A4, dan A38 mampu menahan kenaikan pertumbuhan bakteri uji yaitu L. monocytogenes dengan nilai yang berbeda nyata dengan kontrol berdasarkan pengujian statistik dengan ANOVA yang dilanjutkan dengan uji Duncan. Hasil tersebut menunjukkan kemungkinan terdapatnya senyawa antimikroba selain asam organik yang dapat menahan kenaikan pertumbuhan bakteri uji. Isolat-isolat tersebut kemudian diuji lebih lanjut untuk mengkonfirmasi keberadaan bakteriosin. Waktu inkubasi yang digunakan untuk produksi bakteriosin berdasarkan waktu yang diperlukan untuk mencapai awal fase stasioner yang diperkirakan pada saat tersebut terjadi sintesis yang optimum dari bakteriosin. Isolat R13 mencapai awal fase stasioner pada jam ke-11, isolat R12, A4, dan A38 pada jam ke-13. Isolat R32 pada jam ke-15, Isolat R15 pada jam ke- 19 dan R20 pada jam ke-21. Dengan menggunakan waktu inkubasi hingga awal fase stasioner, dilakukan pengujian aktivitas antimikroba dari 7 isolat (R12, R13, R15, R20, R32, A4, dan A38) terhadap bakteri uji L. monocytogenes, B. cereus, dan S. aureus dengan metode difusi agar dan metode kontak. Hasil pengujian menunjukkan tidak adanya zona penghambatan yang kemungkinan dikarenakan kecilnya konsentrasi bakteriosin dalam 50 μl supernatan pada pengujian metode difusi agar. Pengujian metode kontak dengan menggunakan 2 isolat (A4 dan A38) yang memiliki daya penghambatan tertinggi pada tahap sebelumnya, tidak mampu menahan pertumbuhan bakteri uji L. monocytogenes. Dengan demikian hingga awal fase stasioner, sintesis bakteriosin belum maksimum sehingga aktivitas penghambatannya lebih rendah dibanding supernatan yang dinetralisasi hasil inkubasi 24 jam. Hasil tersebut juga menunjukkan bahwa setiap bakteri memiliki waktu yang berbeda dalam mensintesis bakteriosin. Konfirmasi keberadaan bakteriosin juga dilakukan dengan pengendapan molekul protein bakteriosin dengan prinsip salting out menggunakan garam ammonium sulfat dari supernatan isolat A4 dan A38. Pengujian hasil pengendapan tersebut terhadap bakteri uji L. monocytogenes, B. cereus, dan S. aureus menunjukkan tidak terdapatnya zona penghambatan. Diperolehnya hasil tersebut kemungkinan disebabkan karena belum dilakukan optimasi kondisi yang tepat bagi isolat untuk menghasilkan bakteriosin serta belum optimalnya ekstraksi bakteriosin yang dilakukan.