PENDAHULUAN. Latar Belakang Penelitian. beberapa manfaat salah satunya adalah sebagai probiotik. Hal ini

Transkripsi

1 PENDAHULUAN Latar Belakang Penelitian Bakteri asam laktat (BAL) merupakan bakteri yang memiliki beberapa manfaat salah satunya adalah sebagai probiotik. Hal ini dikarenakan asam - asam organik yang dihasilkan oleh BAL mampu menurunkan ph dan dapat mengontrol keseimbangan jumlah mikrobia dalam saluran pencernaan ternak. Beberapa BAL juga menghasilkan senyawa yang bersifat antimikrobia seperti bakteriosin. Bakteriosin merupakan senyawa peptida yang bersifat antimikrobia yang dihasilkan dari sel ribosomal bakteri. Elyass et al., (2015) menyatakan bahwa BAL memiliki kemampuan menghambat bahkan membunuh mikrobia pembusuk dan patogen seperti Listeria monocytogenes, Clostridium sp. dan Staphylococcus sp. Bakteri asam laktat (BAL) menunjukkan aktivitas antimikrobia dengan menghasilkan laktat dan asam asetat. Selain itu BAL juga menghasilkan molekul bioaktif seperti ethanol, asam format, asam lemak, hidrogen peroksida, diasetil, reuterin dan reuticyclin. Aplikasi penggunaan BAL sebagai probiotik mulai banyak dikembangkan pada bidang usaha peternakan guna meningkatkan pertumbuhan dan kinerja ternak. Bajagai et al. (2016) menyatakan bahwa probiotik adalah organisme yang dapat menguntungkan inangnya dengan memperbaiki keseimbangan mikrobia usus. Probiotik dapat meningkatkan 1

2 populasi mikrobia yang menguntungkan termasuk Lactobacilli dan Bifidobacteria yang kemudian menghambat pertumbuhan mikrobia berbahaya dengan menghasilkan zat penghambat seperti bakteriosin dan atau asam organik. Lactobacillus paracasei merupakan salah satu BAL yang memiliki aktivitas antimikrobia dengan menghasilkan asam organik dan bakteriosin. Lactobacillus paracasei menghasilkan bakteriosin yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen diantaranya Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi dan Staphylococcus aureus (Ashokkumar et al., 2011). Asam organik yang dihasilkan oleh L. paracasei aman untuk dikonsumsi dan memiliki kemampuan untuk memodulasi sistem kekebalan tubuh pada saluran cerna hewan (Danisco, 2011). Lactobacillus paracasei juga memiliki ketahanan pada ph saluran cerna dan garam empedu (Pahlevi, 2016). Lactobacillus paracasei memerlukan substrat sebagai sumber nutrien yang akan digunakan untuk proses pertumbuhannya. Macam substrat yang berbeda akan menghasilkan laju pertumbuhan dan produksi metabolit yang berbeda pula. Setiap mikrobia memiliki pertumbuhan optimal pada macam substrat tertentu, seperti E. coli dan Klebsiella oxytoca memiliki laju pertumbuhan yang optimum dengan glukosa sebagai sumber karbon, Saccharomyces cerevisiae tumbuh optimum dengan substrat glukosa pada proses pertumbuhan secara anaerobik dan 2

3 Lactobacillus rhamnosus memiliki pertumbuhan optimum dengan substrat berupa piruvat dan glukosa pada konsentrasi substrat 0,17% dan 0,67%. Pada pertumbuhan yang optimum dengan penggunaan substrat glukosa dan piruvat, Lactobacillus rhamnosus juga menghasilkan asam laktat yang lebih tinggi dibandingkan dengan produksi asam laktat dengan menggunakan substrat asam sitrat (Dikshit et al., 2003). Penggunaan substrat berupa laktosa dan glukosa dalam memproduksi bakteriosin pada bakteri Lactococcus lactis dan Pediococcus acidilactici akan menghasilkan bakteriosin dengan kadar dan aktivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan sukrosa, fruktosa, maltosa ataupun galaktosa sebagai substrat (Turgis et al., 2016). Selain itu level pemberian substrat juga akan mempengaruhi produk fermentasi yang dihasilkan. Ghosh dan Ray (2010) menyatakan bahwa semakin banyak substrat maka produk yang dihasilkan semakin tinggi. Namun apabila konsentrasi substrat sudah mencapai titik jenuh, maka penambahan substrat dapat menyebabkan penurunan pertumbuhan. Lactobacillus paracasei adalah salah satu bakteri asam laktat yang dapat memanfaatkan beberapa sumber karbon untuk pertumbuhannya seperti glukosa, fruktosa, laktosa, sukrosa, arabinosa (Hedberg et al., 2008), rafinosa, inulin dan beberapa ekstrak tanaman (Palacio et al., 2014). Pertumbuhan L. paracasei pada penggunaan substrat glukosa, sukrosa, fruktosa dan laktosa pada proses fermentasi 3

4 anaerobik cukup baik pada ph medium 5,2 sampai 6,8 (Hedberg et al., 2008). Beberapa penelitian telah menggunakan laktosa sebagai substrat bagi L. paracasei dalam proses fermentasinya. Hal ini dikarenakan L. paracasei secara alami terdapat dalam produk susu, sehingga substrat yang digunakan oleh bakteri tersebut untuk tumbuh berupa laktosa (Ashokkumar et al., 2011). Penelitian sebelumnya laktosa digunakan sebagai substrat dalam fermentasi L. paracasei untuk isolasi dan uji aktivitas antibakteri yang dihasilkan (Ashokkumar et al., 2011 ; Nespolo dan Brandelli, 2010), produksi asam laktat melalui proses fermentasi (Hedberg et al., 2008 ; Maslanka et al., 2015) dan analisis aktivitas protease yang dihasilkan oleh L. paracasei (Haq dan Mukhtar, 2006). Namun pengaruh level laktosa sebagai substrat terhadap kinetika pertumbuhan bakteri dan produk fermentasi yang dihasilkan yaitu berupa asam laktat dan bakteriosin belum diketahui. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai potensi BAL sebagai probiotik pada level laktosa tertentu. Optimalisasi penggunaan substrat pada proses fermentasi L. paracasei merupakan faktor penting guna menghasilkan produk fermentasi yang efisien. Kinetika bakteri perlu diketahui dengan mencari nilai afinitas (K s dan µ max ) bakteri terhadap substrat terlarut. Penggunaan substrat pada level tertentu berdasar dengan nilai afinitas bakteri, menunjukkan banyaknya substrat yang dibutuhkan bakteri untuk 4

5 menghasilkan produk fermentasi yang optimal. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh level laktosa terhadap kinetika pertumbuhan dan produksi asam laktat serta bakteriosin pada fermentasi L. paracasei. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh berbagai level kadar laktosa sebagai substrat terhadap kinetika pertumbuhan, produksi asam laktat dan produksi bakteriosin pada fermentasi L. paracasei. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan bermanfaat untuk memberikan informasi mengenai level penggunaan laktosa sebagai substrat yang efisien pada fermentasi L. paracasei, untuk memperoleh produk fermentasi yang optimal. 5