AKTIVITAS ANTIMIKROBA BAKTERI ASAM LAKTAT YANG DIISOLASI DARI AIR SUSU IBU (ASI) TERHADAP BAKTERI PATOGEN Vibrio cholerae SKRIPSI OLEH: PUTU VINANTA AGUS PUTRA 1011105025 JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2015
AKTIVITAS ANTIMIKROBA BAKTERI ASAM LAKTAT YANG DIISOLASI DARI AIR SUSU IBU (ASI) TERHADAP BAKTERI PATOGEN Vibrio cholerae SKRIPSI Skripsi Ini Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknologi Pertanian Pada Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana OLEH: PUTU VINANTA AGUS PUTRA 1011105025 JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA BUKIT JIMBARAN 2015 ii
Putu Vinanta Agus Putra. 1011105025. Aktivitas Antimikroba Bakteri Asam Laktat Yang Diisolasi Dari Air Susu Ibu (ASI) Terhadap Bakteri Patogen Vibrio cholerae. Dibawah bimbingan Ir. I Gst Ayu Ekawati, MS, sebagai pembimbing I dan Ir. Komang Ayu Nocianitri, M.Agr.Sc, sebagai pembimbing II ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antimikroba yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat yang diisolasi dari air susu ibu (ASI) terhadap bakteri patogen Vibrio cholerae. Rancangan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental dengan 3 perlakuan yaitu aktivitas antimikroba SBS (Supernatan Bebas Sel), SBSN (Supernatan Bebas Sel Netral), dan SBSNP (Supernatan Bebas Sel Netral yang Dipanaskan). Variabel yang diamati adalah terbentuknya zona penghambatan yang dihasilkan oleh adanya aktivitas antimikroba dari 9 isolat BAL terhadap bakteri patogen Vibrio cholerae. Data hasil penelitian disajikan dalam bentuk tabel, gambar dan dibahas secara deskriptif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas penghambatan terhadap bakteri patogen Vibrio cholerae pada SBS untuk isolat A1, A3, A6, dan B10b masing-masing memiliki diameter penghambatan yaitu 2,35 mm, 2,95 mm, 2,75 mm dan 1,90 mm. Pada perlakuan SBSN aktivitas penghambatan ditunjukkan oleh isolat A1 dengan diameter penghambatan yaitu 1,40 mm, dan isolat A6 dengan diameter penghambatan yaitu 1,00 mm, sedangkan aktivitas penghambatan pada perlakuan SBSNP ditunjukkan oleh isolat A1 dengan diameter penghambatan yaitu 0,4 mm. Kata Kunci: ASI, bakteri asam laktat, aktivitas antimikroba, Vibrio cholerae. iii
Putu Vinanta Agus Putra. 1011105025. Antimicrobial Activity Produced by Lactic Acid Bacteria Isolated From Breast Milk (ASI) Against Pathogenic Bacteria Vibrio cholerae. Under the Guidance of Ir. I Gst Ayu Ekawati, MS, as a guidance I and Ir. Komang Ayu Nocianitri, M.Agr.Sc, as a guidance II. ABSTRACT This study aims to determine the antimicrobial activity produced by lactic acid bacteria isolated from breast milk (ASI) against pathogenic bacteria Vibrio cholerae. The research design used in this study is the experimental method with 3 treatments, antimicrobial activity SBS (Supernatant Free Cell), SBSN (Free Cell Supernatant Neutral), and SBSNP (Free Cell Supernatants were Heated Neutral). The variables measured were the formation of inhibition zones produced by the presence of the antimicrobial activity of 9 isolates of LAB against pathogenic bacteria Vibrio cholerae. Data were presented in tables, figure and descriptive discussed.the results showed that the inhibitory activity against pathogenic bacteria Vibrio cholerae on SBS to isolate the A1, A3, A6, and B10b each produce inhibition diameter is 2.35 mm, 2.95 mm, 2.75 mm and 1.90 mm. the treatment SBSN inhibitory activity shown by A1 isolates diameter is 1.40 mm inhibition, and isolates A6 inhibition diameter is 1.00 mm. whereas the inhibitory activity on SBSNP treatment indicated by A1 isolates inhibition diameter is 0.45 mm. Keywords: breast milk, lactic acid bacteria, Antimicrobial activity, Vibrio cholerae iv
RINGKASAN Diare merupakan masalah kesehatan yang terjadi di negara berkembang maupun negara maju. Marlina dkk., (2007) menyatakan antiobiotik golongan tetrasiklin masih banyak dipergunakan untuk terapi diare, akan tetapi penggunaan antibiotik dapat merusak keseimbangan mikroflora usus sehingga dapat menimbulkan efek samping yang tidak diinginkan. Selain penggunaan antibiotik, probiotik juga dapat membantu dalam proses terapi diare (Firmansyah, 2001). Probiotik adalah sel mikroba yang hidup yang bila dikonsumsi dalam jumlah yang tepat akan memberikan manfaat kesehatan bagi sistem pencernaan (Anon, 2006). Salah satu bakteri yang memiliki sifat probiotik adalah bakteri asam laktat (BAL). Sumber-sumber BAL diketahui dari makanan maupun minuman terfermentasi seperti yoghurt, kefir, dan wine. Selain itu juga air susu ibu (ASI) mengandung BAL. Hartanti (2007) dan Nuraida et al., (2007) dalam Nuraida et al., (2013) yang telah mengisolasi BAL dari ASI telah teridentifikasi sebagai Lactobacillus rhamnosus dan Pediococcus pentosaceus. Menurut Shortt (1999) dalam Aslamyah (2006) BAL bisa sebagai kandidat probiotik harus memenuhi syarat yang dilewati meliputi tahan terhadap asam lambung dan garam empedu, Spesies bakteri probiotik sebaiknya merupakan mikroflora normal usus sehingga dapat lebih mudah menyesuaikan diri dengan lingkungan usus. memiliki pengaruh yang menguntungkan pada kesehatan, memilik v
kemampuan untuk menempel dan mengkolonisasi sel usus manusia, memproduksi senyawa antimikroba seperti asam laktat, hidrogen peroksida, dan bakteriosin, tidak bersifat patogen, mampu bertahan selama proses pengolahan dan selama waktu penyimpanan. Hasil penelitian Puspawati dan Nocianitri (2012), didapatkan 28 isolat bakteri asam laktat yang diisolasikan dari air susu ibu (ASI) dimana 9 isolat dari 28 isolat yaitu A1, A3, A6, A8, A9, B3, B7,B8, dan B10b memiliki sifat sebagai kandidat probiotik dengan karakteristik Gram positif dengan bentuk koloni bulat, batang pendek, dan seperti huruf Y, katalase negatif, mampu tumbuh pada ph 2 sampai ph 6, dan mampu tumbuh pada suhu 10 o C sampai suhu 45 o C, mampu tumbuh pada lingkungan yang mengandung garam empedu dari konsentrasi 0,2 mm sampai 0,6 mm, tahan dan mampu tumbuh pada media yang mengandung garam NaCl, bersifat homofermentatif (tidak memproduksi gas CO 2 dari glukosa), dan tidak membentuk dekstran dari sukrosa. Bakteri patogen Escherichia coli, Salmonella typhymurium, Listeria monocytogenes, dan Staphilococcus aureus adalah jenis bakteri patogen yang biasa dipergunakan dalam pengujian aktivitas antimikroba BAL. Vibrio cholerae diketahui sebagai bakteri patogen yang menyebabkan diare di negara maju maupun berkembang. Pengujian aktivitas antimikroba isolat BAL dari ASI yang diisolasi dari penelitian Puspawati dan Nocianitri (2012) terhadap bakteri patogen Vibrio cholerae sampai saat ini belum dilakukan. Berdasarkan hal tersebut maka perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui aktivitas antimikroba isolat BAL dari ASI tersebut terhadap bakteri patogen Vibrio cholerae. vi
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antimikroba bakteri asam laktat yang diisolasi dari air susu ibu (ASI) terhadap bakteri patogen Vibrio cholerae. Rancangan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental. Variabel yang diamati adalah terbentuknya zona penghambatan yang dihasilkan oleh adanya aktivitas antimikroba dari 9 isolat BAL dari ASI terhadap bakteri patogen Vibrio cholerae. Data hasil penelitian disajikan dalam bentuk Tabel, Gambar dan dibahas secara deskriptif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Aktivitas penghambatan terhadap bakteri patogen Vibrio cholerae pada SBS untuk isolat A1, A3, A6, dan B10b masing-masing menghasilkan diameter penghambatan yaitu 2,35 mm, 2,95 mm, 2,75 mm dan 1,9 mm. pada perlakuan SBSN, aktivitas penghambatan ditunjukkan oleh isolat A1 dengan diameter penghambatan yaitu 1,4 mm, dan isolat A6 dengan diameter penghambatan yaitu 1 mm. sedangkan aktivitas penghambatan pada perlakuan SBSNP ditunjukkan oleh isolat A1 dengan diameter penghambatan yaitu 0.4 mm. Pada perlakuan SBS untuk isolat A1, A3, A6, dan B10b dapat dikategorikan lemah, pada perlakuan SBSN isolat A1 dan A6 dapat dikategorikan lemah, dan pada perlakuan SBSNP isolat A1 dapat dikategorikan lemah. vii
LEMBAR PENGESAHAN Skripsi ini telah mendapatkan persetujuan dosen pembimbing: Menyetujui: Pembimbing I Pembimbing II Ir. I Gst Ayu Ekawati, MS. Ir. Komang Ayu Nocianitri M.Agr.Sc NIP. 19571216 198503 2 001 NIP. 19680308 199512 2 001 Mengetahui Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana Dr. Ir. I Dewa Gede Mayun Permana, MS. NIP. 19591107 198603 1 004 Tanggal Lulus: viii
RIWAYAT HIDUP Putu Vinanta Agus Putra dilahirkan pada tanggal 30 Agustus 1992 di Kota Denpasar, Provinsi Bali. Penulis merupakan anak pertama dari pasangan Alm Putu Tegik (Ayah) dan Kadek Putri Sugami (Ibu). Tahun 2004 penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SD 22 Dauh Puri, Denpasar Barat, Bali. Tahun 2007 penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Pertama di SMP Saraswati 1 Denpasar. Tahun 2010 menyelesaikan Pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMA N 8 Denpasar. Sejak tahun 2010 penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana melalui jalur PMDK. Penulis aktif dalam organisasi HIMAITEPA (Himpunan Mahasiswa Jurusan Imu dan Teknologi Pangan), serta ikut aktif berpartisipasi dalam kepanitiaan baik tingkat Fakultas maupun Universitas. ix
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya, sehingga penulis dapat berhasil menyusun skripsi dengan judul Aktivitas Antimikroba Bakteri Asam Laktat yang Diisolasi dari Air Susu Ibu (ASI) Terhadap Bakteri Patogen Vibrio cholerae. Penulisan skripsi ini dilandasi untuk memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. penulis pada kesempatan ini mengucapkan terimakasih sebesar-besarnya kepada: 1. Ibu Ir. I Gst Ayu Ekawati, MS., selaku pembimbing I dan Ibu Ir. Komang Ayu Nocianitri, M.Agr.Sc., selaku pembimbing II yang telah banyak memberikan bimbingan, masukan serta dukungan selama penyusunan skripsi 2. Bapak Dr. Ir. I Dewa Gede Mayun Permana, MS. selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana, Seluruh pegawai FTP dan Dosen Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan yang telah membimbing penulis selama duduk dibangku kuliah 3. Ibu Ni Nyoman Puspawati, S.TP., M.Si., yang telah memberikan bimbingan, masukan selama penyusunan skripsi dan kesempatan kepada penulis untuk terlibat dalam proyek penelitian Hibah Penelitian Unggulan Udayana. 4. Rektor Universitas Udayana melalui Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat atas bantuan dana melalui proyek penelitian Hibah Penelitian Unggulan Udayana. x
5. Ibu Ni Made Indri Hapsari Arihantana, S.TP., MP., Seluruh staf laboratorium FTP, Ibu Ir. Martini Hartawan, M.Si., Bapak Ir. Ketut Sulandra, MS., Bapak Prof.Ir. Made Badra Arihantana, M.Sc.Ph.D., Keluarga Besar Lab Teknologi Hasil Ternak Fakultas Peternakan UNUD, dan Ibu Ami yang telah memberikan bimbingan, masukan serta dukungan selama proses penelitian dan penyusunan skripsi 6. Ayahanda Alm Putu Tegik yang telah banyak memberikan semangat, bimbingan dalam hal spiritual maupun moral dan motivasi. Tidak lupa juga Ibunda penulis Ni Kadek Putri Sugami dan adik-adik penulis Kadek Dwi Anggara Murty dan Komang Indra Triyady tercinta yang sudah memberikan semangat dan motivasi dalam pengerjaan skripsi. 7. Teman-teman ITP 2010 Ariesta, Wira, Arief, Wardhana, Suardika, Hugo dan semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu namanya. Semoga skripsi ini dapat dipergunakan sebagaimana mestinya sehingga dapat bermanfaat bagi banyak orang. Penulis sadar bahwa penulisan skripsi ini jauh dari sempurna, sehingga penulis berharap kritikan serta saran dari pembaca yang bersifat membangun.akhir kata penulis menyampaikan maaf apabila dalam penulisan skripsi ini ada kesalahan baik itu sengaja ataupun tidak disengaja. Jimbaran, Mei 2015 Penulis xi
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PRASYARAT... ABSTRAK... ABSTRACT... RINGKASAN... LEMBAR PENGESAHAN... RIWAYAT HIDUP... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v viii ix x xii xiv xv xvi I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Rumusan Masalah... 3 1.3. Hipotesis... 3 1.4. Tujuan Penelitian... 3 1.5. Manfaat Penelitian... 4 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Air Susu Ibu (ASI)... 5 2.2. Bakteri Asam Laktat... 7 2.3. Probiotik... 8 2.4. Senyawa Antimikroba Bakteri Asam Laktat... 10 2.4.1. Asam Organik... 11 2.4.2. Karbondioksida... 12 xii
2.4.3. Hidrogen Peroksida... 13 2.4.4. Diasetil... 13 2.4.5. Bakteriosin... 14 2.5. Vibrio cholerae... 16 III. METODE PENELITIAN 3.1.Tempat dan Waktu penelitian... 18 3.2.Alat dan Bahan... 18 3.2.1. Alat... 18 3.2.2. Bahan... 18 3.3. Rancangan Penelitian... 19 3.4. Variabel yang Diamati... 19 3.5. Tahapan Penelitian... 20 3.5.1. Persiapan Isolat BAL dari ASI dan Bakteri Patogen Vibrio cholerae... 20 3.5.2. Konfirmasi Isolat BAL dari ASI... 21 3.5.3. Uji Aktivitas Antimikroba Isolat BAL dari ASI... 23 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.Konfirmasi Isolat BAL dari ASI... 26 4.2. Aktivitas Antimikroba Isolat BAL dari ASI... 29 V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan... 34 5.2 Saran... 34 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiii
DAFTAR GAMBAR No. Judul Halaman 1 Pengukuran Zona Penghambatan... 19 2 Diagram Alir Tahapan Penelitian... 25 3 Reaksi Kimia Penguraian H 2 O 2 oleh Enzim Katalase... 28 4 Hasil Pengamatan Morfologi Isolat A3 dengan Mikroskop Pada Pembesaran 1000 X... 29 5 Zona Penghambatan Pada Isolat A3... 31 xiv
DAFTAR TABEL No. Judul Halaman 1 Komposisi kolostrum, ASI transisi, dan ASI matang... 6 2 Hasil Konfirmasi Isolat BAL dari ASI... 26 3 Perbedaan relatif bakteri Gram positif dan bakteri Gram negatif... 27 5 Hasil rata-rata zona penghambatan pada uji aktivitas antimikroba isolat BAL dari ASI terhadap Vibrio cholerae... 30 DAFTAR LAMPIRAN xv
No. Judul Halaman 1 Data Total Koloni BAL 9 Isolat BAL dari ASI... 41 2 Uji Katalase... 42 3 Data Hasil Zona Penghambatan 9 Isolat BAL dari ASI... 42 4 Uji Katalase 9 Isolat BAL dari ASI... 45 6 Zona Penghambatan 9 Isolat BAL dari ASI... 47 xvi